李光輝，馬俊生

（山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司焦化事業(yè)部，山東 濟(jì)南250101）

1 前言

山東鋼鐵集團(tuán)日照鋼鐵精品基地新建4×58孔7.3 m頂裝焦?fàn)t，由山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司總承包。該焦?fàn)t為雙聯(lián)火道，廢氣循環(huán)，分段加熱，高爐煤氣和空氣側(cè)入，焦?fàn)t煤氣下噴，單側(cè)煙道的復(fù)熱式頂裝焦?fàn)t。焦?fàn)t保護(hù)板安裝于焦?fàn)t砌體與爐柱之間，利用安裝于爐柱上的彈簧將保護(hù)性壓力均勻地傳遞給砌體，起到保持砌體完整性及固定爐門框、保證煉焦過(guò)程中荒煤氣不從爐門逸出的作用，同時(shí)對(duì)爐體也有保溫隔熱作用，是焦?fàn)t護(hù)爐鐵件系統(tǒng)重要的工藝設(shè)備。保護(hù)板工作環(huán)境惡劣，不但要承受高溫和還原性腐蝕介質(zhì)（荒煤氣）侵蝕，而且在啟閉爐門時(shí)，急冷急熱的溫度變化程度大，其對(duì)爐體嚴(yán)密性、焦?fàn)t壽命、生產(chǎn)安全和穩(wěn)定性等起著決定性作用，因此從設(shè)計(jì)、安裝、烘爐開工到生產(chǎn)過(guò)程一直受到高度重視［1-3］。7.3 m頂裝焦?fàn)t保護(hù)板優(yōu)化設(shè)計(jì)為新型抗形變多段式結(jié)構(gòu)，能夠有效消除機(jī)械應(yīng)力和保護(hù)板的彎曲，最大限度避免保護(hù)板的變形，使保護(hù)板始終與爐體緊密貼合，有效延長(zhǎng)爐體壽命，杜絕爐體冒煙冒火，且有利于縮短施工周期。

2 傳統(tǒng)保護(hù)板結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

傳統(tǒng)焦?fàn)t保護(hù)板采用一段式整體鑄造結(jié)構(gòu)，由一段保護(hù)板本體和澆注料組成。該形式因彈簧調(diào)節(jié)點(diǎn)較多，調(diào)節(jié)難度大，作用在保護(hù)板上的彈簧勢(shì)能分布不均，以及在啟閉爐門的過(guò)程中，保護(hù)板不斷受到機(jī)械力的作用，使?fàn)t柱和爐框受力不均，這些因素都易造成保護(hù)板斷裂，影響保護(hù)板的壽命。

另外，傳統(tǒng)焦?fàn)t保護(hù)板在安裝前內(nèi)側(cè)需安裝錨固釘并抹隔熱澆注料，兩側(cè)用黏接劑粘接陶瓷纖維繩后開始安裝保護(hù)板，待焦?fàn)t鐵件系統(tǒng)完全安裝完成后開始烘爐。當(dāng)烘爐爐溫達(dá)到700℃～750℃時(shí)，用耐火泥漿第2次澆灌保護(hù)板與爐頭之間的空隙。傳統(tǒng)焦?fàn)t保護(hù)板只有在耐火泥漿灌漿嚴(yán)密的情況下，才能達(dá)到焦?fàn)t良好的氣密及隔熱性能。但是灌漿屬于隱蔽工程，灌漿效果很難保證，從而導(dǎo)致了爐體嚴(yán)密性差，在生產(chǎn)過(guò)程中隨爐體不斷膨脹，因灌漿體和爐體磚膨脹系數(shù)不同，會(huì)出現(xiàn)縫隙，降低爐體密封性能，導(dǎo)致爐體熱修工程量大，進(jìn)而影響爐體使用壽命。傳統(tǒng)保護(hù)板結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)保護(hù)板結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)保護(hù)板在施工及生產(chǎn)過(guò)程中存在以下問(wèn)題：1）現(xiàn)有焦?fàn)t保護(hù)板采用一段式整體鑄造結(jié)構(gòu)，由于作用在保護(hù)板上的彈簧勢(shì)能分布不均，且在生產(chǎn)過(guò)程中不斷受到機(jī)械力的作用，保護(hù)板易發(fā)生斷裂。2）現(xiàn)有保護(hù)板在烘爐過(guò)程中灌漿效果無(wú)法保證，灌漿施工質(zhì)量的好壞直接影響焦?fàn)t從冷態(tài)到生產(chǎn)的順利過(guò)渡，影響焦?fàn)t的使用壽命。3）現(xiàn)有焦?fàn)t爐體在生產(chǎn)過(guò)程中，一直處于高溫、微膨脹狀態(tài)，爐體尺寸可能發(fā)生變化，砌體密封性能逐漸降低，可能造成冒煙冒火。

3 新型保護(hù)板結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

為克服傳統(tǒng)保護(hù)板的缺陷，山鋼日照鋼鐵精品基地項(xiàng)目7.3 m焦?fàn)t保護(hù)板優(yōu)化設(shè)計(jì)為新型抗形變多段式保護(hù)板結(jié)構(gòu)，該保護(hù)板由四段保護(hù)板本體、連接板、錨固鋼筋、澆注料、密封板及柔隔熱密封材料等組成。新型保護(hù)板結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 新型保護(hù)板結(jié)構(gòu)

新型保護(hù)板的突出技術(shù)優(yōu)勢(shì)：1）保護(hù)板采用抗形變多段式結(jié)構(gòu)，可有效消除機(jī)械應(yīng)力和保護(hù)板的彎曲，避免保護(hù)板的變形，使保護(hù)板始終與爐體緊密貼合，有效地延長(zhǎng)了爐體壽命。2）保護(hù)板采用柔性隔熱密封材料與密封板結(jié)合的形式，該形式無(wú)需在烘爐階段灌漿，較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)大大縮短施工周期，降低施工難度，并且施工質(zhì)量易于控制。3）在傳統(tǒng)灌漿隔熱的基礎(chǔ)上，與爐體的接觸面增設(shè)了柔性隔熱密封材料，該材料可不斷補(bǔ)償爐體膨脹，從而保證爐體的隔熱性、嚴(yán)密性。4）較傳統(tǒng)保護(hù)板結(jié)構(gòu)增設(shè)密封板，可有效阻隔荒煤氣從砌體逸散，避免荒煤氣對(duì)鑄鐵保護(hù)板的腐蝕，生產(chǎn)期間無(wú)需更換，有效保證焦?fàn)t使用壽命。5）采用了帶有連接板的保護(hù)板分段技術(shù)，使保護(hù)板在安裝及生產(chǎn)過(guò)程中不易發(fā)生斷裂，也不會(huì)因斷裂造成保護(hù)板無(wú)法使用。

4 結(jié) 語(yǔ)

7.3 m焦?fàn)t新型保護(hù)板可有效消除機(jī)械應(yīng)力和保護(hù)板的彎曲，提高爐體嚴(yán)密性和焦?fàn)t壽命，有利于縮短施工周期，并在山鋼日照鋼鐵精品基地7.3 m頂裝焦?fàn)t得以應(yīng)用，以其突出的優(yōu)勢(shì)，具有較大的推廣前景。