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行业资讯

工业合成氨中转化炉的施工工艺及耐火材料选型

编辑:寰洋耐材   浏览:   时间:2017-04-14

一、一段转化炉
      —段转化炉是大型合成氨生产装置中的关键设备之一。它在生产工艺过程中的主要作用是:将原料气(天然气或油田气及轻油)中的主要成分CH4和其他饱和烃在高温高压下借助触煤的作用与水蒸汽起反应转化为H2及CO2。
      目前我国年产30万吨的大型合成氨生产装置的一段转化炉,其炉型有顶部烧嘴方箱炉和侧壁烧嘴双室炉两种,这两种炉虽然在工艺流程上有所不同,但在原料气的制取方法基本相同。
      一段转化炉主要由辐射段、过渡段、对流段和辅助锅炉组成。在辐射段与对流段之间有烟道连接,炉体全部由钢结构承重。根据炉子的工作条件,一般都用粘土砖和轻质耐火浇注料作为炉墙内衬。
       一段转化炉的主要砌筑材料见表1-60。

二、二段转化炉
      二段转化炉是大型合成氨生产装置中的重要设备。其生产工艺过程是原料气经过一段转化炉转化后残余的转化气(CH4含量10%左右)由输气总管沿切线方向进入二段转化炉上部筒体,同时加入一定量的空气,使转化反应在较高温度(1238℃)下进行,再通过镍铬触煤层,经球拱顶从下部出口管进入余热锅炉,从而制得符合合成氨要求的氧气和氮气。
      外直径为3810mm的二段转化炉。筒体内衬为纯铝酸钙水泥重质耐火浇注料,厚度267~305mm;颈部和连接管的内衬为氧化铝空心球轻质耐火浇注料;底部球拱顶由异型低硅刚玉砖砌筑,用作支承触煤用,触煤层的上部有一层低硅刚玉六角砖,作为触煤保护层。
二段转化炉的主要砌筑材料见表1-61。
三、一段转化炉的施工
   1、施工平面布置
      一段转化炉(简称一段炉)的筑炉工程与结构安装工程的工程量很大,施工时两个专业互相交叉作业,工序交接既多,配合又较频繁。因此,筑炉应根据具体情况,主动创造条件,尽量避免干扰。
由于炉墙、炉底、炉顶结构的堆场和拼装场地设在一段炉的辐射段和对流段周围,考虑到结构安装的汽车起重机起重臂的回转半径等因素,所以筑炉材料可布置在炉子相对面的空地上。
   2、施工方法
   (1)施工顺序的安排
      一段炉的施工因系多工种交叉作业,如何合理安排筑炉工程与结构安装工程的施工顺序,使之有条不紊地进行,就显得十分重要。由于转化管的安装、弹簧的调整比较复杂,花费的时间又长,故一段炉的筑炉施工必须先于其他热工设备,争取创造良好的施工条件。
辐射段炉墙砌筑及转化管安装的工程量都较大,质量要求严格。先砌筑炉墙还是先安装转化管,各厂做法不一,有的厂是先砌筑后安装;有的厂则为先安装后砌筑。
      先砌筑的优点是:工作面大,操作方便,可以相应地加快进度。其缺点一是防兩措施无法落实,为保护隔热耐火砖炉墙,在炉顶上所搭设的防雨棚,伴随施工进程需要经常地进行揭棚和盖棚,人力物力的耗费很大;二是后安装的转化管极易将炉墙砌体碰坏。采取后砌筑的方法:则可以在炉顶钢结构安装完毕,屋面铺设好后进行作业,不需搭设防雨设施,从而节约人力物力。但是,转化管先行安装,会导致炉内空间狭窄,操作不便;并且,施工过程中耐火材料容易沾污转化管。故此,亊先应用塑料薄膜包裹管壳,以资保护。
       一段炉对流段、辅助锅炉、过渡段、集气总管等部位的隔热耐火浇注料内衬,除留下安装缝和吊装炉管需要后浇注的部位外,应采用地面预制,这样,把高空作业变为地面操作,可减轻劳动强度,保证安全施工,并节约大批脚手架和模板等用料。
   3、主要技术组织措施
      (1)技术准备
           1)  一段炉砌筑前,熟悉了解设计图纸、施工说明书,掌握操作要领。审查并复制复杂部位的施工图纸:如辐射段炉顶吊挂砖。
           2)通过预砌筑、预浇注,熟悉和掌握隔热耐火砖、隔热耐火浇注料的施工方法。
           3)施工前,检査、验收一段炉钢结构的安装质量;对浇注料内衬中的锚固件,砖砌体内的托砖扳、拉砖钩座的安装质量(如尺寸、位置、焊接和平直度等)进行检查。
       (2)材料检查
             全面检査耐火材料的理化性能,检查砖的外观缺陷、尺寸偏差,不合格的予以更换。

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