[实用新型]一种混酸再生焙烧炉中间炉底的防翘曲变形结构

说明书

技术领域

本实用新型属于焙烧炉技术领域，涉及一种混酸再生焙烧炉中间炉底的防翘曲变形结构。

背景技术

焙烧炉是硝酸、氢氟酸混酸废酸再生回收系统中的核心设备。焙烧炉的结构如图1所示，包括炉体1、烧嘴2、电机5、喷酸管6、耙子7等部件，炉体设备全部采用价值昂贵的高镍不锈钢板焊接而成，炉体1分成上下两层结构，工作温度为600℃左右。废酸(硝酸、氢氟酸)通过酸枪喷射到焙烧炉内，通过炉内烧嘴2加热，使酸液和水分蒸发并进行一系列化学反应，产生酸雾和氧化铁粉。酸雾从炉顶排出，氧化铁粉下落在焙烧炉的中间层炉底上。由于氧化铁粉中还含有少量液态硝酸、氢氟酸、氟化铁等成分需要通过二次焙烧才能去除，同时，一部分未全部汽化的酸液滴也将落在中间层上面。因此，在高温条件下，氧化铁粉和酸液滴接触到中间层钢板容易导致钢板腐蚀而大幅缩短中间层炉底使用寿命。

为了缩短维修时间，节约维修成本和提高使用寿命，目前采用了12mm厚的316L不锈钢板整体代替原中间层20mm厚的高镍不锈钢板，为了达到良好的防腐蚀性能，在钢板3上表面又砌筑了一层耐火耐酸砖4，以提高耐腐蚀性能并延长中间炉底的使用寿命。然而，由于钢板3和耐火耐酸砖4的热膨胀系数差距非常大，施工烘炉及运行阶段检查发现钢板3出现翘曲变形，钢板3翘曲带动钢板上方的耐火耐酸砖4整体拱起，个别砖脱落，如图2所示。炉底翘曲点与焙烧炉内部氧化铁粉搅拌耙子7的齿接触后造成耙子主轴过载断裂。同时，脱落的砖也落在焙烧炉的下层炉底，容易堵住氧化铁粉的输出孔，最终影响焙烧炉的正常运行。

导致钢板和耐火耐酸砖出现整体或局部翘曲和砖脱落的原因有以下几点：

1、钢板厚薄影响其变形量。

原设计中间炉底层采用20mm厚的1.4876(DIN标准)高镍不锈钢板焊接而成，为节约维修成本采用12mm厚的316钢板进行代替并在钢板上敷设一层耐火耐酸砖。在同等温度及工况下，钢板越薄越容易产生变形。

2、原设计中间炉底层无膨胀空间导致钢板翘曲变形。

用316L钢板代替1.4876高镍钢板时未考虑其膨胀系数，所有焊缝仍然采用满焊的方式进行焊接，导致钢板受热后无空间延伸，使钢板热变形，同时也带动钢板表面上的耐酸砖整体翘曲。

3、钢板与耐火耐酸砖的膨胀系数不同，导致耐火耐酸砖随钢板变形而翘曲或脱落。

在同等温度及工况下，316L不锈钢钢板的线膨胀系数为α＝18.0×10^-6/℃，耐火耐酸砖的线膨胀系数为(8～15)×10^-6/℃，用胶泥将耐火耐酸砖黏贴在钢板上后，因两种材料膨胀系数的不同，从而导致耐火耐酸砖出现不同程度的脱落。

经查，现有的技术文献中未有相关的报道，故需要设计出一种方案来解决焙烧炉中间炉底翘曲变形的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种结构合理、使用效果好的混酸再生焙烧炉中间炉底的防翘曲变形结构。

本实新型解用决上述技术问题所采用的技术方案为：一种混酸再生焙烧炉中间炉底的防翘曲变形结构，包括用于中间炉底层的钢板以及铺设在钢板表面的耐火耐酸砖，其特征在于：所述钢板是由多个扇形钢板采用分段式焊接而成，并在钢板上径向留有若干条膨胀缝。

作为改进，所述扇形钢板分为普通扇形板和一边带有膨胀缝的膨胀缝扇形板二种，其中普通扇形板和膨胀缝扇形板均以二块为一组间隔排列，每块普通扇形板的一边与同组的另一块普通扇形板的一边相焊接，另一边与相邻的膨胀缝扇形板的光滑边相焊接，而每组膨胀缝扇形板的膨胀缝采用锯齿状交替布置结构拼装在一起。

作为改进，所述普通扇形板为6组共12块，膨胀缝扇形板为6组共12块，焊接后每组普通扇形板与膨胀缝扇形板的尺寸相同。

再改进，所述钢板与耐火耐酸砖之间采用高温卷毯进行连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：中间层钢板采用分段式焊接代替原设计的满焊焊接结构，通过膨胀缝扇形板的拼装使得中间层炉底钢板留出了几条膨胀缝，让钢板有足够的热膨胀自由延伸空间，从源头上消除了钢板受热后不能自由膨胀而出现翘曲的问题；另外在钢板与耐火耐酸砖之间用高温卷毯代替之前的黏贴胶泥，高温卷毯使钢板与耐火耐酸砖得到有效的隔离，使耐酸砖成为一个坚固的整体而钢板仅起到支撑作用，解决了因两种材料的膨胀系数不同所产生的翘曲和脱落问题。本实用新型结构合理，构思巧妙，有效解决了中间层钢板及砖整体翘曲的问题，可适合于类似结构的工业炉体设备

附图说明