一种耐火材料保护的全钢制喉管的加工方法技术

一种耐火材料保护的全钢制喉管的加工方法，将钢板制成内胆，并在内胆内部浇筑由铬刚玉和结合剂混合均匀制成的耐火材料，得到耐火材料保护的全钢制喉管，利用这种方法制得的喉管中耐火材料的体积密度至少为3.0g/cm3，接近机制砖的体积密度3.2g/cm3，并具有能承受20MPa外力破坏的强度，接近水泥的强度，可承受高温高速气流的冲刷，不会发生形变，内壁光滑，使高温气体可以快速地通过，使原料油被持续稳定地剪切雾化，可以更好地保证产品质量，延长了喉管的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于加工方法
，涉及到一种喉管的加工方法，特别是炭黑生产过 程中使用的耐火材料保护的全钢制喉管的加工方法。
技术介绍
炭黑反应炉的核心部件喉管，是新工艺炭黑生产装置的特征，喉管的形状决定着 工艺运行的炭黑质量和生成率。现有的喉管是使用高温耐火材料砌筑而成，由于制造、使用 等原因，在使用中经常因高温高速气流的冲刷，进而形状发生变化，内壁变得粗糙，导致气 体流速不稳定，原料油二次雾化被破坏，产品质量产生波动。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术的缺陷，设计了一种耐火材料保护的全钢制喉管的加工 方法，利用这种方法制得的喉管中耐火材料的体积密度至少为3.Og/cm3,接近机制砖的体 积密度3. 2g/cm3,并具有能承受20MPa外力破坏的强度，保证了安装期间的搬运和初期升温 的强度要求，与外侧循环水夹套配合使用，降低了耐火材料的表面温度，高温状态下的强度 得到保持，抗冲刷能力加强，保持内壁光滑，使原料油被持续稳定地剪切雾化，可以更好地 保证生产的连续运行。 本专利技术所采用的具体技术方案是：， 包含以下步骤： A、内胆制备，使用钢板卷制机，将钢板加工成筒形内胆，并对内胆的内壁和直径进 行机加工校正，保证误差值在〇. 5mm以内，并在内胆的对应位置开设油枪口通孔； B、模具安装，用锚固件将模具固定在内胆内，并使多瓣的分体模具固定形成整体 的筒形，在模具与内胆之间留有填充间隙，锚固件与内胆焊接固定； C、耐火材料浇筑，将铬刚玉、结合剂混合均匀制成耐火材料，其中结合剂的重量百 分比为3?5 %，将耐火材料浇筑进步骤B中的填充间隙内，并进行捣打，直至耐火材料的体 积密度至少达到3.Og/cm3,静置5小时得到半成品喉管； D、加温定型，将步骤C中半成品喉管缓慢加热至100?150°C，恒温加热48小时， 使耐火材料凝固并达到能承受20MPa外力破坏的强度，自然冷却至室温； E、模具拆除，将模具分别拆除，并对耐火材料的内壁进行平整度的修补，得到耐火 材料保护的全钢制喉管。 所述的步骤B中，当模具安装到位后，在油枪口通孔处使用模具将油枪口通孔堵 塞并伸出油枪口通孔外与模具的外壁紧密贴合。 所述的步骤C中，在烧筑耐火材料时，烧筑高度达到30?50mm后，进行一次捣打， 使耐火材料的体积密度至少达到3.Og/cm3,然后继续进行浇筑，当浇筑高度再次增高30? 50mm后，再进行一次捣打，使耐火材料的体积密度至少达到3.Og/cm3,反复循环直至整体浇 筑过程结束。 所述的步骤C中，结合剂的重量百分比为3%。 所述的步骤D中，缓慢加热的时间保持在2?4小时，每小时升温20?35°C。 所述的步骤D中，在恒温加热的48小时内，前24小时对半成品喉管的加热过程为 不加保温盖加热，后24小时为加保温盖加热。 本专利技术的有益效果是：铬刚玉具有耐火度高、强度大、热震稳定性好、抗腐蚀能力 强、耐冲刷、耐磨损、高温体积稳定、高温强度高的特点，将钢板制成内胆，并在内胆内部浇 筑由铬刚玉和结合剂混合均匀制成的耐火材料，得到耐火材料保护的全钢制喉管，喉管在 1850?2000°C的温度范围内具有最适宜的综合性能。喉管中耐火材料的体积密度至少为 3.Og/cm3,接近机制砖的体积密度3. 2g/cm3,并具有能承受20MPa外力破坏的强度，保证了 安装期间的搬运和初期升温的强度要求，与外侧循环水夹套配合使用，降低了耐火材料的 表面温度，高温状态下的强度得到保持，抗冲刷能力加强，保持内壁光滑，使原料油被持续 稳定地剪切雾化，可以更好地保证生产的连续运行，并延长了喉管定期更换的间隔。 【具体实施方式】 ，包含以下步骤： A、内胆制备，使用钢板卷制机，将钢板加工成筒形内胆，并对内胆的内壁和直径进 行机加工校正，保证误差值在〇. 5mm以内，并在内胆的对应位置开设油枪口通孔； B、模具安装，用锚固件将模具固定在内胆内，并使多瓣的分体模具固定形成整体 的筒形，在模具与内胆之间留有填充间隙，锚固件与内胆焊接固定，当模具安装到位后，在 油枪口通孔处使用棍状物体将油枪口通孔堵塞并伸出油枪口通孔外与模具的外壁紧密贴 合，可以防止油枪口通孔被耐火材料堵塞； C、耐火材料浇筑，将铬刚玉、结合剂混合均匀制成耐火材料，其中结合剂的重量百 分比优选为3%，将耐火材料浇筑进步骤B中的填充间隙内，浇筑高度达到30?50mm后， 进行一次捣打，使耐火材料的体积密度至少达到3.Og/cm3,然后继续进行浇筑，当浇筑高度 再次增高30?50mm后，再进行一次捣打，使耐火材料的体积密度至少达到3.Og/cm3,反复 循环直至整体浇筑过程结束，静置5小时得到半成品喉管，这种浇筑和捣打交替进行的方 式，可以更精确地控制耐火材料的体积密度，使耐火材料的体积密度接近机制砖的体积密 度 3. 2g/cm3 ; D、加温定型，将步骤C中半成品喉管以每小时升温20?30°C的速度在2?4小时 内缓慢加热至100?150°C，恒温加热48小时，前24小时对半成品喉管的加热过程为不加 保温盖加热，后24小时为加保温盖加热，使耐火材料凝固并达到能承受20MPa外力破坏的 强度，接近水泥的强度，自然冷却至室温； E、模具拆除，将模具分别拆除，并对耐火材料的内壁进行平整度的修补，得到耐火 材料保护的全钢制喉管，喉管具有很好的抗高温腐蚀能力和耐冲刷腐蚀能力，可承受高温 高速气流的冲刷，高温时有较高的荷重软化点，良好的可成型性，不会发生形变，内壁光滑， 使气体可以快速地通过，使原料油被持续稳定地剪切雾化，可以更好地保证产品质量，延长 了喉管的使用寿命。 下面给出利用本专利技术的加工方法制得的喉管、及现有耐火材料喉管的一些技术参 数，如表1所示： 表 1 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐火材料保护的全钢制喉管的加工方法，其特征在于包含以下步骤：A、内胆制备，使用钢板卷制机，将钢板加工成筒形内胆，并对内胆的内壁和直径进行机加工校正，保证误差值在0.5mm以内，并在内胆的对应位置开设油枪口通孔；B、模具安装，用锚固件将模具固定在内胆内，并使多瓣的分体模具固定形成整体的筒形，在模具与内胆之间留有填充间隙，锚固件与内胆焊接固定；C、耐火材料浇筑，将铬刚玉、结合剂混合均匀制成耐火材料，其中结合剂的重量百分比为3～5％，将耐火材料浇筑进步骤B中的填充间隙内，并进行捣打，直至耐火材料的体积密度至少达到3.0g/cm3，静置5小时得到半成品喉管；D、加温定型，将步骤C中半成品喉管缓慢加热至100～150℃，恒温加热48小时，使耐火材料凝固并达到能承受20MPa外力破坏的强度，自然冷却至室温；E、模具拆除，将模具分别拆除，并对耐火材料的内壁进行平整度的修补，得到耐火材料保护的全钢制喉管。

【技术特征摘要】
1. 一种耐火材料保护的全钢制喉管的加工方法，其特征在于包含以下步骤： A、 内胆制备，使用钢板卷制机，将钢板加工成筒形内胆，并对内胆的内壁和直径进行机 加工校正，保证误差值在〇. 5mm以内，并在内胆的对应位置开设油枪口通孔； B、 模具安装，用锚固件将模具固定在内胆内，并使多瓣的分体模具固定形成整体的筒 形，在模具与内胆之间留有填充间隙，锚固件与内胆焊接固定； C、 耐火材料浇筑，将铬刚玉、结合剂混合均匀制成耐火材料，其中结合剂的重量百分比 为3?5 %，将耐火材料浇筑进步骤B中的填充间隙内，并进行捣打，直至耐火材料的体积密 度至少达到3. Og/cm3,静置5小时得到半成品喉管； D、 加温定型，将步骤C中半成品喉管缓慢加热至100?150°C，恒温加热48小时，使耐 火材料凝固并达到能承受20MPa外力破坏的强度，自然冷却至室温； E、 模具拆除，将模具分别拆除，并对耐火材料的内壁进行平整度的修补，得到耐火材料 保护的全钢制喉管。2. 根据权利要求1所述的一种耐火材料保护的全钢制喉管的加工方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏吉春，苏建军，毕老虎，薛俊杰，李祥录，张志廷，
申请(专利权)人：石家庄市新星化炭有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13