一种固定式阳极炉炉顶膨胀缝的留设方法技术

本发明专利技术涉及一种固定式阳极炉炉顶膨胀缝的留设方法，属于冶炼生产技术领域；根据固定式阳极炉炉顶不同位置的温度

【技术实现步骤摘要】
一种固定式阳极炉炉顶膨胀缝的留设方法


[0001]本专利技术涉及一种固定式阳极炉炉顶膨胀缝的留设方法，属于冶炼生产

。

技术介绍

[0002]固定式阳极炉炉内温差较大，氧化期温度主要为天然气燃烧热量，约为
1100℃
，还原期则因为需在炉内加入还原剂（主要成分为碳），炉顶砖小头端（热态工作端）的最高温度可达
1300℃
，而出铜或等料期间则因仅进行保温，炉顶砖小头端（热态工作端）温度会下降至
900
摄氏度左右，温差高达
400℃
，而炉顶砖大头端（冷态端）温度基本都维持在
400℃
左右
。
造成整个炉顶拱顶砖承受的温度变化梯度较大，炉顶各个部位的膨胀不均衡，导致炉顶砖变形量较大，原设计炉顶在砌筑时不留设膨胀缝，
150
炉左右开始发生形变，
300
左右形变达到极点，部分炉顶开始出现拱顶砖环脱离情况，严重时会引起炉顶砖整层脱落，从而发生被迫停产检修事故，影响阳极炉的整体炉寿和生产的连续性
。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术通过在炉顶拱顶区域沿中心锁砖均匀布置膨胀缝，以此来吸收炉顶砖内侧向两侧方向产生的纵向膨胀，防止炉顶砖膨胀对拱顶中心产生的水平推力，导致拱顶产生膨胀变形的发生，解决了原砌筑方法中因炉顶各区域温差较大
、
炉顶砖内外膨胀量不一致导致的炉顶变形量大
、
易发生炉砖脱落等问题，为固定式阳极炉炉寿的提高创造了前提条件，本技术方案为了保证炉顶产生纵向膨胀得到充分抵消，且满足炉顶砖不因膨胀缝留设过多而造成炉砖脱落和炉顶的严密性，炉顶设计的膨胀缝纸采用某公司生产的膨胀纸板填充膨胀缝，这种纸板在烘炉后可以全部燃烧，用以吸收炉顶砖的纵向膨胀量，避免炉顶砖因膨胀纸板燃烧不完全影响膨胀量导致炉顶向上变形
。
[0004]为达到上述目的，本专利技术按如下技术方案实施的：所述的一种固定式阳极炉炉顶膨胀缝的留设方法具体包括以下步骤：步骤1）根据固定式阳极炉炉顶不同位置的温度
、
炉砖顶部和底部的膨胀量等进行计算；（1）炉顶砖冷态工作端的膨胀量计算，以阳极炉烘炉时升温曲线为依据，在实验室内按照升温曲线加热炉顶砖，测定试样随温度升高的长度变化值，计算出试样随温度升高的线膨胀率，计算方法如下：式中：
Ρ
：线膨胀率
L
（
t
）：试样在实验温度
t
时的长度
。
[0005]L0
：试样原始长度；（2）炉顶砖热态工作端的膨胀量计算，以阳极炉烘炉时升温曲线为依据，在实验室内按照升温曲线加热炉顶砖，测定试样随温度升高的长度变化值，计算出试样随温度升高
的线膨胀率，计算方法如下：式中：
Ρ
：线膨胀率
L
（
t
）：试样在实验温度
t
时的长度
。
[0006]L0
：试样原始长度；步骤2）炉顶砖冷态工作端热态工作端的膨胀纸板留设计算；步骤3）在固定式阳极炉炉顶的正中向炉顶两侧均匀设置膨胀缝，膨胀缝内填充有膨胀纸板，膨胀纸板在
800
～
1000℃
烘炉温度下完全燃烧；步骤4）膨胀缝在炉顶的拱顶内纵向设置，两侧的炉顶上的膨胀缝相对中心锁砖对称，锁砖的纵向两侧均设置有等值的膨胀缝
。
[0007]炉顶砖冷态工作端热态工作端的膨胀纸板留设计算为：炉顶砖每环砖首先确定数量，炉顶砖大头端（冷态端）累计膨胀量为：炉顶砖每环砖
*
每块炉顶砖大头端（冷态端）宽度热膨胀量；炉顶砖小头端（热态工作端）累计膨胀量为炉顶砖每环砖
*
每块炉顶砖宽度热膨胀量；即炉顶砖小头端（热态工作端）比炉顶砖大头端（冷态端）差值，即为留设膨胀缝的距离
。
[0008]作为优选，膨胀缝在炉顶拱顶区域沿中心锁砖至炉顶两侧共
15
层范围内均匀布置膨胀缝，在每个砖环正中的
15
层砖的每块砖与砖间底部留置厚度
2mm
膨胀缝，膨胀缝纸长度为
150mm
，宽度为
150mm。
通过设置等值的膨胀缝，留置时砖体的膨胀缝相对中心锁砖对称，从而使炉顶拱顶拱形结构上的纵向膨胀受力得以平衡，中心锁砖的纵向两侧均设置有等值的膨胀缝，加大了炉顶砖底部膨胀范围
。
膨胀缝在炉顶拱顶砖砌筑时用膨胀纸板在炉砖砌筑时预留，用以保持各膨胀缝具有相同的宽度，砌筑完成后烘炉时可完全燃烧
。
[0009]膨胀纸板在
800
～
1000℃
烘炉温度下完全燃烧，燃烧后，待膨胀纸板燃烧的碎削脱落，期间，炉顶拱顶区域沿中心锁砖经燃烧也不断进行膨胀，进一步将胀纸板燃烧的碎削挤压脱落，此过程中，一些膨胀纸板燃烧的碎削残留在膨胀缝的位置，大部分脱落后，形成炉顶砖用于膨胀的间隙，使得炉顶砖具备膨胀的空间，又不至于因间距过于紧密使得炉顶砖相互挤压破碎后造成脱落，让炉顶砖底部的炉砖获得一定的膨胀量，抵消炉砖底部膨胀带来的拱顶变形，有效减小炉顶的变形，降低了炉顶变形后炉砖脱落的可能性，降低安全风险，延长了阳极炉的使用周期
。
[0010]本专利技术的有益效果：本专利技术通过在炉顶拱顶区域沿中心锁砖均匀布置膨胀缝，以此来吸收炉顶砖内侧向两侧方向产生的纵向膨胀，防止炉顶砖膨胀对拱顶中心产生的水平推力，导致拱顶产生膨胀变形的发生，解决了原砌筑方法中因炉顶各区域温差较大
、
炉顶砖内外膨胀量不一致导致的炉顶变形量大
、
易发生炉砖脱落等问题，为固定式阳极炉炉寿的提高创造了前提条件
。
[0011]为了保证炉顶产生纵向膨胀得到充分抵消，且满足炉顶砖不因膨胀缝留设过多而造成炉砖脱落和炉顶的严密性，炉顶设计的膨胀缝纸采用某公司生产的膨胀纸板填充膨胀缝，这种纸板在烘炉后可以全部燃烧，用以吸收炉顶砖的纵向膨胀量，避免炉顶砖因膨胀纸板燃烧不完全影响膨胀量导致炉顶向上变形
。
附图说明
[0012]图1为本专利技术未留设固定式阳极炉炉顶膨胀缝的结构示意图；图2为本专利技术留设固定式阳极炉炉顶膨胀缝的结构示意图
。
具体实施方式
[0013]为了使本专利技术的目的
、
技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本专利技术的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解
。
[0014]在本实施例中，首先，根据固定式阳极炉炉顶不同位置的温度
、
炉砖顶部和底部的膨胀量等进行计算；（1）炉顶砖冷态工作端的膨胀量计算，每块炉顶砖大头端（冷态端）原始长度为
88mm
，以阳极炉烘炉时升温曲线为依据，在实验室内按照升温曲线加热炉顶砖，测定试样随温度升高的长度变化值，计算出试样随温度升高的线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种固定式阳极炉炉顶膨胀缝的留设方法，其特征在于：所述的一种固定式阳极炉炉顶膨胀缝的留设方法具体包括以下步骤：步骤1）根据固定式阳极炉炉顶不同位置的温度
、
炉砖顶部和底部的膨胀量等进行计算；（1）炉顶砖冷态工作端的膨胀量计算，以阳极炉烘炉时升温曲线为依据，在实验室内按照升温曲线加热炉顶砖，测定试样随温度升高的长度变化值，计算出试样随温度升高的线膨胀率，计算方法如下：式中：
Ρ
：线膨胀率
L
（
t
）：试样在实验温度
t
时的长度；
L0
：试样原始长度；（2）炉顶砖热态工作端的膨胀量计算，以阳极炉烘炉时升温曲线为依据，在实验室内按照升温曲线加热炉顶砖，测定试样随温度升高的长度变化值，计算出试样随温度升高的线膨胀率，计算方法如下：式中：
Ρ
：线膨胀率；
L
（
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春华，舒波，王恩志，陈习堂，高荣，熊国海，曾家训，
申请(专利权)人：楚雄滇中有色金属有限责任公司，
类型：发明
国别省市：