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焚硫爐是硫磺制酸裝置的龍頭設(shè)備,它是一臺圓筒形臥式設(shè)備。焚硫爐結(jié)構(gòu)簡單,所用的耐火磚、保溫磚均是常規(guī)通用的標(biāo)準(zhǔn)磚、橫楔磚、豎楔磚,沒有需要定做的異形耐火磚。

盡管焚硫爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有沸騰爐復(fù)雜,施工前仍須做好充分的準(zhǔn)備工作,施工中要認(rèn)真檢查,發(fā)現(xiàn)問題要立即糾正,乃至不惜返工以確保施工質(zhì)量。
一、施工前要做到四落實
1、明確設(shè)計意圖,盡量少用耐火澆注料
要熟悉看懂圖紙,對照圖紙目錄清點圖紙、標(biāo)準(zhǔn)圖。要/吃透/圖紙,清楚焚硫爐各部位做法,對有疑問的部位在圖紙會審時要向設(shè)計人員提出問題及解決辦法的詳細(xì)記錄。比如在爐內(nèi)筆者是不贊成大面積使用耐火混凝土的。澆搗耐火混凝土的方法雖簡單省事,能解決一些砌筑上的困難;耐火混凝土成型后表面光滑整齊、美觀,整體性比耐火磚好,不易發(fā)生穿透漏氣,可是在生產(chǎn)實踐中這是不可取的。
因為生產(chǎn)過程不可能一帆風(fēng)順,萬一裝置中某個設(shè)備出了問題要立即停車,焚硫爐停下來按規(guī)定要逐步降溫,即要求按30℃/h降溫,這是做不到也是不可能的。那么焚硫爐快速降溫,耐火混凝土由于收縮不一致會出現(xiàn)大面積龜裂,只要有反復(fù)幾次快速降溫就會造成耐火混凝土脫落,給維修帶來極大的困難,甚至無法修復(fù)。例如某煉油企業(yè)的硫化氫焚燒爐采用剛玉混凝土整體澆筑,由于混凝土龜裂只使用數(shù)月就垮掉了。在我廠的爐窯運行中也遇到過耐火混凝土龜裂脫落難以修復(fù)的情況,所以我們在焚硫爐筑爐中反對大量使用耐火混凝土。高鋁磚烘爐曲線
2、要選用有筑爐資質(zhì)及經(jīng)驗豐富的施工單位
因為筑爐與瓦工砌墻不一樣。筑爐工技術(shù)要求高,每砌一塊耐火磚不僅三個面要抹滿灰,而且灰的薄厚有要求。灰薄了,灰縫不飽滿甚至?xí)�出現(xiàn)短板部位,易造成穿縫;灰厚了,灰縫就達(dá)不到要求,如果數(shù)十塊耐火磚灰縫超標(biāo),將有可能造成耐火磚脫落。
還要求筑爐工每砌一塊磚都要左右看一下是否有偏差。可以說這是精細(xì)活。沒有筑爐資質(zhì)、沒有施工經(jīng)驗的施工單位,其施工質(zhì)量就無法保證,后患無窮。
3、采購合格的耐火材料
按照圖紙要求采購耐火材料,也要選擇有資質(zhì)的生產(chǎn)廠家為供貨商。比如耐火磚采購建議到有耐火磚原料資源的地區(qū)大型耐火材料廠采購。因為沒有原料資源的廠家往往在原料采購回來后,會攙雜再生料或其他物質(zhì)以降低成本,這樣耐火磚中的含量往往得不到保證,會降低耐火磚的耐火度。再如砌筑耐火磚的PA-80膠泥應(yīng)采購膠與組合粉,回來后自行配制。如果采購成品膠泥,在砌筑圓拱上半圓時,如果膠泥稀,膠泥在耐火磚上粘不住,膠泥往下滑,易造成磚與磚之間灰縫不飽滿甚至穿縫。采購耐火材料應(yīng)有出廠合格證和檢驗報告,耐火材料到現(xiàn)場后即時抽樣復(fù)檢,合格后方可使用。對于耐火材料外觀不合格尺寸偏差超標(biāo)的應(yīng)予退貨或換貨。耐火材料在運輸過程中應(yīng)做好防雨措施,防止受潮,裝卸材料應(yīng)輕拿、輕放,避免不要的損壞。材料入庫應(yīng)按類別堆放,也要做好防雨防潮工作,確保筑爐后焚硫爐內(nèi)襯的水分達(dá)到低值。
4、按照圖紙要求審查施工圖預(yù)算和施工方案
要求施工單位編制施工圖預(yù)算及施工方案。看其組織能力,施工進(jìn)度及機(jī)械和人員安排情況。審查應(yīng)仔細(xì),尤其是施工方法是否切實可行。如有遺漏應(yīng)和施工單位商談修改。一旦審查通過,實施時嚴(yán)格遵守。
二、做好中間交接,制定質(zhì)量控制點計劃
1、中間交接標(biāo)準(zhǔn)
焚硫爐鋼殼制作完畢,煤油滲漏試驗合格后辦理中間交接。對殼體直徑應(yīng)檢查10處,每處要十字形量取二次數(shù)據(jù),每一次數(shù)據(jù)都記錄,要求誤差不得超過圖示尺寸±3cm。筒體橢圓度偏差用圖示直徑的弧形模板進(jìn)行檢查,弧形模板靠上去如有間隙,要求不得超過5mm。水平度則用水平尺檢查看氣泡是否偏移。鋼殼內(nèi)的焊縫要磨平,如不能滿足要求,應(yīng)請制造商調(diào)校,直至合格后方可驗收。
2、施工前要制定好工程質(zhì)量控制點計劃
按照施工程序(除銹、防腐,貼石棉板,砌筑保溫磚,砌筑耐火磚),安排適當(dāng)時間由建設(shè)單位、監(jiān)理部門、施工單位質(zhì)量檢查部門聯(lián)合檢查。在聯(lián)合檢查前由施工單位質(zhì)量檢查員先行自查,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。三方單位共檢時要有隱蔽工程驗收記錄,驗收結(jié)束三方檢查人員在隱蔽工程驗收記錄上簽字存檔。除了三方共檢外,由于焚硫爐施工質(zhì)量的好壞,決定硫磺制酸生產(chǎn)能否正常運行,建設(shè)單位應(yīng)派懂行負(fù)責(zé)的專職人員現(xiàn)場督促,隨時抽查將質(zhì)量隱患消滅在萌芽狀態(tài)。
三、各道工序的施工技術(shù)要求
1、鋼殼內(nèi)壁防腐
施工開始先對鋼殼內(nèi)壁進(jìn)行除銹,用鋼絲刷、角向磨光機(jī)進(jìn)行除銹。要求除盡金屬表面油脂、浮銹及一切雜物,呈現(xiàn)出金屬本色,并將鋼殼內(nèi)部清掃干凈。經(jīng)驗收合格后,立即組織施工單位對鋼殼內(nèi)部防腐,封閉鋼殼防止再生銹。防腐是涂兩層石墨粉水玻璃,配合比為石墨粉∶水玻璃=1∶2.55(質(zhì)量計),涂刷要均勻,不得漏刷,一層干燥后再刷第二層,先刷上半圓、后刷下半用圓。從此時開始,進(jìn)爐內(nèi)的施工人員在爐外換干凈軟底的布鞋,以保持爐內(nèi)清潔,防止泥土等雜物落入耐火磚縫內(nèi)。待下半圓防腐層干燥后,對焚硫爐下半圓用水玻璃貼δ石棉板一層,輔以木錘輕輕敲擊貼緊鋼殼,鋪貼要求平整,縫與縫搭接緊密,不得留有空隙。
2、主要筑爐材料理化指標(biāo)
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3、PA-80耐火膠泥的使用方法當(dāng)耐火材料符合表1指標(biāo)后,就可以準(zhǔn)備筑爐了。砌保溫磚用耐火泥砌筑,砌耐火磚則用耐火膠泥砌筑。拌制不同灰漿的工具應(yīng)分開使用不得混淆,更不得用錯灰漿。用PA-80耐火膠泥取代耐火泥的優(yōu)點是Al2O3含量高,耐火度也隨之提高,關(guān)鍵是它在燒結(jié)后黏結(jié)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于耐火泥只要灰縫達(dá)到設(shè)計圖紙要求,不用擔(dān)心PA-80耐火膠泥在焚硫爐運行中會脫落。它的黏結(jié)力能使耐火磚形成整體而不會被破壞。PA-80耐火膠泥配合比(質(zhì)量計):PA-80膠40%,組合耐火粉55%～57%，高鋁水泥3%～5%(外加)。高鋁水泥是在砌筑時作為固化劑添加的,比例隨氣溫而變化。
困料:困料的目的主要是使PA-80膠與組合耐火粉充分反應(yīng),排除反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體,以提高膠泥的黏結(jié)強(qiáng)度。困料方法:按上述配合比將PA-80膠與組合耐火粉充分?jǐn)嚢杈鶆?置于陰涼處,用塑料布蓋嚴(yán),放置24h,使之熟化。使用時將已熟化的料放入開口容器中(如泥桶)加入適量高鋁水泥充分?jǐn)嚢琛８咪X水泥用量可根據(jù)當(dāng)時的氣溫和施工速度來適量調(diào)節(jié),PA-80耐火膠泥的稠度可根據(jù)施工所需灰縫大小來調(diào)節(jié)。高鋁水泥應(yīng)分批加入,避免拌料過多,來不及施工而產(chǎn)生固化,引起浪費。
4、筑爐放線,膨脹縫設(shè)置,鎖磚
焚硫爐砌體截面結(jié)構(gòu)見圖1。砌筑前應(yīng)在爐內(nèi)標(biāo)出鋼殼中心線、膨脹縫位置線及爐中三道擋墻位置線,以供筑爐時掌握準(zhǔn)確性,也便于檢查,防止錯誤發(fā)生。膨脹縫的位置應(yīng)避開砌體中孔洞,并進(jìn)行預(yù)排磚。檢查合格后,從爐頭開始用耐火泥砌筑高輕質(zhì)保溫磚,按要求留出膨脹縫,在三道擋墻位置用耐火磚取代保溫磚砌筑。保溫磚砌到高出爐半徑時,在保溫磚上用PA-80膠泥砌筑高耐火磚,膨脹縫設(shè)置要與保溫磚的膨脹縫錯位,防止焚硫爐運行時氣體穿縫。當(dāng)砌筑高度推進(jìn)到三分之二時,可在114mm厚耐火磚上砌高230mm耐火磚,同樣此層膨脹縫設(shè)置也應(yīng)與下層膨脹縫錯位。下半圓的保溫磚、兩層耐火磚的砌筑在保證質(zhì)量的情況下可以交替進(jìn)行。當(dāng)兩層耐火磚高度砌至爐半徑以上后支設(shè)拱胎模,同時逐圈用水玻璃貼石棉板,拱胎模的制作視大小分單個或分片制作可按設(shè)計矢高增加3～5mm,拱胎模制作時外表面可蒙鐵皮或鋁皮,保證支設(shè)時有足夠的剛度且便于拆裝。拱胎模支設(shè)好后檢查其弧度是否達(dá)到要求、剛度是否可靠。然后在拱胎模上預(yù)排高230mm的耐火磚。由于拱跨度大于3m要設(shè)三塊鎖磚,應(yīng)在拱頂?shù)闹行木�位置和其兩側(cè)的四分之一拱處各設(shè)置一塊鎖磚(見圖2),位置確定后在拱胎模上做好標(biāo)記,以供砌筑時掌握。拱頂鎖磚是筑爐施工的關(guān)鍵部位,鎖緊,太松太緊或松緊不勻都會直接影響拱頂?shù)氖┕べ|(zhì)量。鎖磚處用稀膠泥砌筑,砌筑的鎖磚要高出相鄰的磚層三分之一,不應(yīng)砌一塊、打入一塊,要待這一圈砌完后,三塊鎖磚同時打入。打入用的工具應(yīng)使用木錘,不得破壞鎖磚本身或相鄰耐火磚,三塊鎖磚是豎楔形磚俗稱斧頭磚)。鎖磚的左右各三塊耐火磚不得用加工磚,鎖磚本身更不允許用加工磚。相鄰兩環(huán)鎖磚位置應(yīng)錯開,不要在同一處鎖磚。要注意:砌筑上半圓耐火磚是關(guān)鍵,如果出了問題那將全功盡棄。
下半圓耐火磚重心向下,通常不會出現(xiàn)問題,但也不能大意。在砌筑上半圓時要仔細(xì)檢查,決不能發(fā)生豎楔形磚倒過來砌的低級錯誤(即大頭朝下)。拱胎模制作寬度一般為可砌三道圈。這三道圈砌完后可在上面繼續(xù)砌高114mm耐火磚和高230mm保溫磚,待這三道圈的PA-80耐火膠泥固化后方可移動拱胎模。一般要做3～4副拱胎模方可周轉(zhuǎn)過來。
5、砌筑要點
應(yīng)對砌筑用磚的外觀進(jìn)行檢查和挑選,耐火磚破損面及加工面不得放在迎火面。砌磚時不得用瓦刀或鐵錘敲擊磚面找平,應(yīng)使用木錘或橡皮錘找平砌體膠泥固化后不得敲打砌體。加工磚時不得在已砌好的砌體上進(jìn)行,也不得用瓦刀砍鑿磚,應(yīng)將磚的要加工部位畫好線后用切磚機(jī)加工。砌體中斷或返工拆磚而留搓時,應(yīng)留成階梯形斜搓。對于砌體中的各種孔洞,膨脹縫以及隔熱層的構(gòu)造等,在砌筑中要及時檢查。膨脹縫要及時填塞陶瓷纖維,并以鐵片木錘塞緊塞實。因為焚硫爐在運行時是負(fù)壓,松填的陶瓷纖維極易被負(fù)壓抽走,容易形成漏氣穿縫。磚縫要求:耐火磚之間為3mm,保溫磚之間為3mm,耐火磚與保溫磚之間為5mm,保溫磚與石棉板之間為5mm。砌筑要求:橢圓度偏差小于水平度偏差每米小于3mm,全長不超過平整度偏差小于5mm。砌體應(yīng)錯縫砌筑,砌體灰漿應(yīng)均勻飽滿,并隨時將擠出的灰漿刮平。檢查時要注意觀察筑爐工抹灰方法,灰漿是否打滿刮平是否采取擠揉操作,磚縫是否飽滿,如有灰漿下沉要及時補(bǔ)灰漿勾縫。在一層砌體砌完后再砌上一層時,一般采用澆漿法進(jìn)行,即將膠泥澆在已砌好的砌體上方,用瓦刀抹平。尤其要注意磚縫、磚層與磚層夾縫,要填滿,再在上面砌另一層砌體。連續(xù)砌筑三至四層后,如下面砌體膠泥還未固化,則須稍等一段時間待其固化,防止砌體游動,或在膠泥中適當(dāng)增加一些高鋁水泥縮短膠泥固化時間。高鋁水泥添加量應(yīng)在施工前由技術(shù)人員事先做配合比實驗,測定耐火膠泥固化時間,選擇適當(dāng)?shù)呐浜媳取＿@樣既能保證質(zhì)量又加快施工速度。拱頂砌筑:每砌完一層應(yīng)在此層上方灌滿膠泥后再砌上一層,此時一定要細(xì)心,磚縫不得有空隙。爐砌體漏氣穿縫絕大多數(shù)發(fā)生在上半圓,氣體是向上升的,膠泥游動方向向下,有空隙極易造成漏氣。下半圓膠泥游動向下即使磚表面的縫隙膠泥有下沉現(xiàn)象還是密實的。如果發(fā)生爐內(nèi)砌體漏氣,由于焚硫爐是焚燒硫磺,氣體竄至爐鋼殼,到了冬季,鋼殼外表面受到冷空氣影響,鋼殼內(nèi)壁的氣體遇冷形成冷凝酸,吸附在鋼殼某一處內(nèi)表面,時間一長,鋼殼就有可能被腐蝕,爛通冒煙。處理方法只有停車割開鋼板,拆掉此處保溫磚,澆注耐火混凝土封閉,再將鋼板補(bǔ)焊好。這樣雖解決了爐體漏氣問題,但爐體的保溫效果則降低了。
6、耐火澆注料施工要點與檢查方法
施工中焚硫爐進(jìn)料口及局部孔洞要澆耐火混凝土。有兩種:一種是輕質(zhì)耐火澆注料,另一種是磷酸鹽澆注料。輕質(zhì)耐火澆注料配合比(質(zhì)量計):高鋁水泥25%,輕質(zhì)高鋁磚砂(1mm)10%,輕質(zhì)高鋁磚粒(5mm)65%,水為飲用水;拌合好的輕質(zhì)澆注料在45min內(nèi)用完,若超過2h或發(fā)生初凝現(xiàn)象應(yīng)棄之不用。每批澆注料應(yīng)留設(shè)2組70mm××70mm試塊,并及時送實驗室養(yǎng)護(hù)后試壓,試壓強(qiáng)度應(yīng)為常溫和烘干兩種。輕質(zhì)耐火澆注料施工時,模板要牢靠,不得出現(xiàn)跑模,振搗要分層、密實不得漏振。振搗時混凝土表面要有稀漿出現(xiàn)。拆模后耐火澆注料外表面要光滑,不得有蜂窩麻面現(xiàn)象。
磷酸鹽澆注料配合比(質(zhì)量計):高鋁水泥2%～3%外加),磷酸(45%)12%～14%,高鋁熟粉料25%～30%,礬土骨料(1～5mm)30%～40%,礬土骨料(5～15mm)30%～40%,應(yīng)先困料8h以上方可使用,澆注料加入高鋁水泥后25min內(nèi)用完。若出現(xiàn)初凝現(xiàn)象則棄之不用,施工方法和試壓塊同輕質(zhì)耐火澆注料的。耐火混凝土是爐窯的隱患,應(yīng)盡量少用,能用耐火磚代替盡量不用耐火混凝土。注意:耐火混凝土不同于普通建筑用混凝土,它發(fā)熱量大,尤其是大面積使用,厚度超過200mm則要打少量水養(yǎng)護(hù),否則耐火混凝土有可能在養(yǎng)護(hù)期間因自身發(fā)熱降低耐火混凝土強(qiáng)度。在施工期間要做好防雨工作,防止雨水進(jìn)入焚硫爐內(nèi),防止雨水打濕耐火磚、保溫磚。不然將會給后面的烘爐工作帶來極大困難。爐體砌完后,先由施工單位進(jìn)行自查,查橢圓度、水平度、平整度。關(guān)鍵是檢查砌體情況磚縫密實度,有沒有磚縫空隙,自查后請建設(shè)單位、監(jiān)理部門聯(lián)合檢查,除了查上述項目,還應(yīng)復(fù)核焚硫爐內(nèi)直徑尺寸,擋墻位置,孔洞處施工質(zhì)量。如查到磚縫有空隙,用細(xì)鉛絲測其深度,及時補(bǔ)漿并留有記錄。所有檢查情況記錄在驗收記錄上。驗收合格,三方人員共同簽字認(rèn)可。如果平時督促整改得力,此時不應(yīng)有大問題。焚硫爐內(nèi)襯施工完畢應(yīng)自然通風(fēng)干燥15天后方可進(jìn)行烘烤。
四、烘爐
烘爐的目的是將爐內(nèi)砌體中的水分慢慢烘干以免在生產(chǎn)中由于高溫使?fàn)t砌體內(nèi)水分急劇蒸發(fā)而出現(xiàn)裂縫。烘爐是在整個硫磺制酸系統(tǒng)所有設(shè)備安裝施工結(jié)束后才能進(jìn)行。因為焚硫爐烘爐當(dāng)溫度到600℃以上時鍋爐部分開始煮爐,要把鍋爐內(nèi)耐火混凝土澆注料的水分烘干,同時也開始對轉(zhuǎn)化器內(nèi)部砌筑的耐熱襯里材料進(jìn)行烘烤,它是一系列的烘干作業(yè)。焚硫爐墻內(nèi)水分可分為三部分:游離水、結(jié)晶水、殘余結(jié)合水。前列步是200℃以內(nèi)保持天以烘干游離水。第二步是300～350℃保持3天以排出結(jié)晶水,550℃保持2天才能完全排出結(jié)晶水。第三步是650℃至900℃約3天排除殘余結(jié)合水。在300℃以下可以用木柴烘烤,在300℃以上用柴油烘烤,升溫速度應(yīng)控制在15℃/h。要設(shè)立若干恒溫過程:150℃時要保持48h,升到200℃時要保持72h等。要制定切實可行的烘爐曲線并做好烘爐記錄。一旦開始烘爐就不能隨意停止,烘烤結(jié)束降溫速度應(yīng)控制在30℃/h,逐步遞減,降到450℃時可采取自然降溫,此時不得打開人孔及任何孔洞,更不能吹進(jìn)大量冷風(fēng),不然急冷急熱會造成耐火磚、耐火混凝土開裂,留下隱患。烘爐結(jié)束應(yīng)進(jìn)爐內(nèi)檢查內(nèi)襯砌體有無開裂,磚縫膠泥、膨脹縫陶瓷纖維有無脫落。合格后就可以開車了。
筑爐施工不允許有一點失誤,只要其中某一個環(huán)節(jié)出了問題,就可能給以后的生產(chǎn)帶來麻煩。這是我們長年施工積累的一些經(jīng)驗,供同仁參考。
鄭州榮盛耐火材料作為專業(yè)的耐材生產(chǎn)廠家能夠生產(chǎn)四十多種不同類型的耐火保溫產(chǎn)品，產(chǎn)品類型基本上是從種類和配方比例進(jìn)行區(qū)分，產(chǎn)品種類繁多，基本上能夠滿足現(xiàn)階段鍋爐，煉鋼槽所需要的耐高溫要求，產(chǎn)品質(zhì)量值得您的信賴。