本發(fā)明屬于氣化爐耐火襯里設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣化爐爐膛的內(nèi)襯裝置。

背景技術(shù)：

冶金、建材、化工、機(jī)械、電力等行業(yè)的生產(chǎn)與運(yùn)行離不開各種熱工窯爐，熱工窯爐的壽命和功能在相當(dāng)程度上取決于爐襯材料的質(zhì)量與結(jié)構(gòu)，因此服務(wù)于高溫窯爐的爐襯材料是保證上述行業(yè)運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)發(fā)展必不可少的基礎(chǔ)材料。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，資源和能源亦快速消耗，社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展對服務(wù)窯爐的高溫爐襯材料及其應(yīng)用技術(shù)提出了更高的要求：不僅要求高溫爐襯材料壽命長和高溫窯爐運(yùn)行安全，而且要求爐襯材料具備節(jié)能的功能。

耐火材料是耐火度不低于1580℃的一類無機(jī)非金屬材料，耐火度是指耐火材料錐形體試樣在沒有荷重情況下，抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。氣化工藝是在1204-1538℃范圍內(nèi)操作,為了防止容器殼體與高溫合成氣及灰份接觸,必須安裝耐火材料襯里。

現(xiàn)有的氣化爐耐火襯里由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原因，經(jīng)常會由于高溫出現(xiàn)氣化爐拱頂和筒體接觸部位的耐火磚局部壽命較短，影響氣化爐整體壽命等問題，給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，也會影響企業(yè)的生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題，提供一種氣化爐爐膛的內(nèi)襯裝置，能夠通過對內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的改變提高耐火材料的使用壽命，有效緩解煤漿及氣流對耐火材料的沖刷，也能夠保證整個拱頂?shù)臍饷苄裕乐垢Z氣，能夠起到對氣化爐的保護(hù)作用。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種氣化爐爐膛的內(nèi)襯裝置，內(nèi)襯裝置設(shè)置在氣化爐內(nèi)部，從上而下依次包括拱頂塞口區(qū)、拱頂球錐段耐火區(qū)、垂直爐壁耐火區(qū)、錐底耐火區(qū)和渣口部；

拱頂塞口區(qū)包括安裝在圓筒塞口內(nèi)壁上的第一鉻鋁鋯磚層和輕質(zhì)磚層，第一鉻鋁鋯磚層設(shè)置在拱頂塞口區(qū)的內(nèi)層，輕質(zhì)磚層設(shè)置在第一鉻鋁鋯磚層的外層，拱頂塞口區(qū)的中部設(shè)置有一通孔，通孔內(nèi)部上方設(shè)置有第一空心球磚層，空心球預(yù)制塊下方設(shè)置有塞口磚；

拱頂球錐段耐火區(qū)為球錐形結(jié)構(gòu)，設(shè)置有四層耐火材料，由外而內(nèi)依次為第一可壓縮料層、第一澆注料層、第一鉻鋼玉磚層和第二鉻鋁鋯磚層，第二鉻鋁鋯磚層與設(shè)置在拱頂塞口區(qū)的第一鉻鋁鋯磚層平滑過渡連接；

垂直爐壁耐火區(qū)設(shè)置在氣化爐的垂直圓筒部分處，總共設(shè)置有四層，由外而內(nèi)依次為第二可壓縮料層，第二空心球磚層、第二鉻鋼玉磚層和第三鉻鋁鋯磚層，第三鉻鋁鋯磚層與設(shè)置在拱頂球錐段耐火區(qū)的第二鉻鋁鋯磚層平滑過渡連接，第三鉻鋁鋯磚層上設(shè)置有縱向膨脹縫；

錐底耐火區(qū)設(shè)置在氣化爐底部，包括與錐底相接觸的第二澆注料層和設(shè)置在澆注料層上方的第四鉻鋁鋯磚層；

渣口部與錐底耐火區(qū)相連，渣口部設(shè)置有第五鉻鋁鋯磚層，第五鉻鋁鋯磚層與爐壁之間設(shè)置有第二澆注料層。

所述垂直爐壁耐火區(qū)周圍還設(shè)置有四個燒嘴部耐火區(qū)，燒嘴部耐火區(qū)的向火面及背襯層為第六鉻鋁鋯磚層，外層設(shè)置為第三鉻鋼玉磚層，這樣設(shè)置的目的是利用第三鉻鋼玉磚層的耐磨性好的特點(diǎn)，在進(jìn)行填料時提高耐磨材料的使用壽命，避免產(chǎn)生磨損。

所述塞口磚為鉻鋁鋯預(yù)制塊，塞口磚為帶有錐度的瓶塞式結(jié)構(gòu)，這樣既方便塞口磚的取出又有利于密封，可有效的防止竄氣現(xiàn)象發(fā)生。

所述垂直爐壁耐火區(qū)內(nèi)設(shè)置有托磚架與筋板，托磚架與筋板周圍包覆有耐火纖維材料層，這樣設(shè)置的目的是能夠方便筒體向火面磚的縱向整體膨脹，有效的緩解縱向應(yīng)力，同時，也能夠方便耐火材料磚的更換。

所述垂直爐壁耐火區(qū)上還設(shè)置有熱電偶耐火區(qū)，熱電偶耐火區(qū)包括為預(yù)防下部耐火材料高溫下產(chǎn)生熱膨脹對熱電偶產(chǎn)生剪切的長形橢圓孔耐火磚，長形橢圓孔耐火磚內(nèi)部設(shè)置有為防止竄氣的莫來石纖維毯，用以解決熱電偶區(qū)鋼殼易超溫的問題。

所述第一空心球磚層和第二空心球磚層均為氧化鋁空心球磚。

所述第一鉻鋁鋯磚層、第二鉻鋁鋯磚層、第三鉻鋁鋯磚層、第四鉻鋁鋯磚層、第五鉻鋁鋯磚層和第六鉻鋁鋯磚層均為cr90鉻鋁鋯磚，且均為向火面磚。

所述第一鉻鋼玉磚層和第二鉻鋼玉磚層均為cr12鉻鋼玉磚。

所述第一澆注料層和第二澆注料層均為cr12鉻鋼玉澆筑料。

這種氣化爐爐膛的內(nèi)襯裝置，拱頂球錐段耐火區(qū)采用球錐形四層設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，球錐形結(jié)構(gòu)施工方便，砌體質(zhì)量有保障，其中向火面層的第二鉻鋁鋯磚層采用目前多噴嘴氣化爐實(shí)際使用效果最好的加厚型設(shè)計(jì)，可有效延長拱頂球錐段耐火區(qū)的使用壽命，并將第二鉻鋁鋯磚層與第一鉻鋼玉磚層錯縫砌筑，可以更好的保證整個拱頂球錐段耐火區(qū)的氣密性，防止竄氣，拱頂塞口區(qū)采用帶有錐度的瓶塞式結(jié)構(gòu)的塞口磚，既方便取出又有利于密封，有效防止竄氣，拱頂塞口區(qū)下部的耐火磚加寬，因?yàn)榇颂幨枪绊斎趨^(qū)的最薄處，又是殼體封頭焊接處，防止殼體出現(xiàn)熱點(diǎn)。

所述拱頂塞口區(qū)包括安裝在圓筒塞口內(nèi)壁上的第一鉻鋁鋯磚層和輕質(zhì)磚層，第一鉻鋁鋯磚層設(shè)置在拱頂塞口區(qū)的內(nèi)層，輕質(zhì)磚層設(shè)置在第一鉻鋁鋯磚層的外層，拱頂塞口區(qū)的中部設(shè)置有一通孔，通孔內(nèi)部上方設(shè)置有第一空心球磚層，空心球預(yù)制塊下方設(shè)置有塞口磚；這樣設(shè)置的目的是：這種結(jié)構(gòu)可以有效降低外部殼體的溫度，并對縱向熱應(yīng)力以及高溫下耐火材料縱向的熱膨脹予以緩沖。

所述拱頂球錐段耐火區(qū)為球錐形結(jié)構(gòu)，設(shè)置有四層耐火材料，由外而內(nèi)依次為第一可壓縮料層、第一澆注料層、第一鉻鋼玉磚層和第二鉻鋁鋯磚層，第二鉻鋁鋯磚層與設(shè)置在拱頂塞口區(qū)的第一鉻鋁鋯磚層平滑過渡連接；這樣設(shè)置的目的是：利用第一澆注料層整體性強(qiáng)并可提高氣密性和耐侵蝕的優(yōu)點(diǎn)，將其使用在第二鉻鋁鋯磚層與第一鉻鋼玉磚層后部來提高使用周期內(nèi)的安全穩(wěn)定性，起到預(yù)防局部竄氣引起殼體超溫和保護(hù)殼體的目的，第一可壓縮料層用以在鋼殼內(nèi)壁來緩沖和吸收拱頂耐火材料縱向熱應(yīng)力及高溫下耐火材料的熱膨脹。

所述垂直爐壁耐火區(qū)設(shè)置在氣化爐的垂直圓筒部分處，總共設(shè)置有四層，由外而內(nèi)依次為第二可壓縮料層，第二空心球磚層、第二鉻鋼玉磚層和第三鉻鋁鋯磚層，第三鉻鋁鋯磚層與設(shè)置在拱頂球錐段耐火區(qū)的第二鉻鋁鋯磚層平滑過渡連接，第三鉻鋁鋯磚層上設(shè)置有縱向膨脹縫；這樣設(shè)置的目的是：吸收垂直爐壁耐火區(qū)的耐火材料縱向熱應(yīng)力及高溫下耐火材料的熱膨脹。

所述錐底耐火區(qū)設(shè)置在氣化爐底部，包括與錐底相接觸的第二澆注料層和設(shè)置在澆注料層上方的第四鉻鋁鋯磚層；這樣設(shè)置的目的是：錐底耐火區(qū)為反應(yīng)室底部組件，用于收集渣/碳，同時形成合成氣在反應(yīng)室再循環(huán)，該部位使用環(huán)境較為苛刻，在高溫下不僅要承受火焰的沖擊還要承受液態(tài)熔渣的沖刷和侵蝕，耐火材料損壞主要是機(jī)理是液態(tài)熔渣的沖刷和侵蝕，故在錐底工作面配置第四鉻鋁鋯磚層，下部非工作面配置高強(qiáng)度、耐侵蝕性好的體積密度≥2.95g/cm3,cr2o3+al2o3≥92%，cr2o3≥12%的第二澆注料層，具有較強(qiáng)的抗熔渣侵蝕及更好的體積穩(wěn)定性能，高溫下不變形，更有利于提高氣化爐的整體氣密性及安全系數(shù)。

所述渣口部與錐底耐火區(qū)相連，渣口部設(shè)置有第五鉻鋁鋯磚層，第五鉻鋁鋯磚層與爐壁之間設(shè)置有第二澆注料層；這樣設(shè)置的目的是：渣口部是熔渣和高溫氣體排出燃燒室的瓶頸區(qū)域，渣口磚被沖刷侵蝕尤為厲害，采用第二澆注料層更有利于保護(hù)錐底部位的托磚架等鋼殼部件。

本發(fā)明的有益效果：本技術(shù)方案提供一種氣化爐爐膛的內(nèi)襯裝置，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、科學(xué)合理，使用方便；能夠在不增加氣化爐的條件下，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)產(chǎn)的目的，同時，也能夠解決耐火磚局部壽命短而影響氣化爐整體壽命的瓶頸問題，既提高了內(nèi)襯裝置的施工效率，也能夠提高砌體的質(zhì)量，有利于降低維修成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的拱頂塞口區(qū)局部放大視圖；

圖3為本發(fā)明的拱頂球錐段耐火區(qū)局部放大視圖；

圖4為本發(fā)明的垂直爐壁耐火區(qū)；

圖5為本發(fā)明的錐底耐火區(qū)和渣口部耐火區(qū)結(jié)構(gòu)圖；

圖6為本發(fā)明的燒嘴部耐火區(qū)局部放大視圖；

圖7為本發(fā)明的熱電偶耐火區(qū)局部放大視圖；

圖8為本發(fā)明的垂直爐壁耐火區(qū)的局部放大視圖。

圖中標(biāo)記：1、拱頂塞口區(qū)；101、第一鉻鋁鋯磚層；102、輕質(zhì)磚層；103、第一空心球磚層；104、塞口磚；

2、拱頂球錐段耐火區(qū)；201、第一可壓縮料層；202、第一澆注料層；203、第一鉻鋼玉磚層；204、第二鉻鋁鋯磚層；

3、垂直爐壁耐火區(qū)；301、第二可壓縮料層；302、第二空心球磚層；303、第二鉻鋼玉磚層；304、第三鉻鋁鋯磚層；305、膨脹縫；306、托磚架；307、筋板；

4、錐底耐火區(qū)；401、第二澆注料層；402、第四鉻鋁鋯磚層；

5、渣口部；501、第五鉻鋁鋯磚層；

6、燒嘴部耐火區(qū)；601、第六鉻鋁鋯磚層；602、第三鉻鋼玉磚層；

7、熱電偶耐火區(qū)；701、長形橢圓孔耐火磚；702、莫來石纖維毯。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖所示，一種氣化爐爐膛的內(nèi)襯裝置，內(nèi)襯裝置設(shè)置在氣化爐內(nèi)部，從上而下依次包括拱頂塞口區(qū)1、拱頂球錐段耐火區(qū)2、垂直爐壁耐火區(qū)3、錐底耐火區(qū)4和渣口部5；

拱頂塞口區(qū)1包括安裝在圓筒塞口內(nèi)壁上的第一鉻鋁鋯磚層101和輕質(zhì)磚層102，第一鉻鋁鋯磚層101設(shè)置在拱頂塞口區(qū)1的內(nèi)層，輕質(zhì)磚層102設(shè)置在第一鉻鋁鋯磚層101的外層，拱頂塞口區(qū)1的中部設(shè)置有一通孔，通孔內(nèi)部上方設(shè)置有第一空心球磚層103，空心球預(yù)制塊下方設(shè)置有塞口磚104；

拱頂球錐段耐火區(qū)2為球錐形結(jié)構(gòu)，設(shè)置有四層耐火材料，由外而內(nèi)依次為第一可壓縮料層201、第一澆注料層202、第一鉻鋼玉磚層203和第二鉻鋁鋯磚層204，第二鉻鋁鋯磚層204與設(shè)置在拱頂塞口區(qū)1的第一鉻鋁鋯磚層101平滑過渡連接；

垂直爐壁耐火區(qū)3設(shè)置在氣化爐的垂直圓筒部分處，總共設(shè)置有四層，由外而內(nèi)依次為第二可壓縮料層301，第二空心球磚層302、第二鉻鋼玉磚層303和第三鉻鋁鋯磚層304，第三鉻鋁鋯磚層304與設(shè)置在拱頂球錐段耐火區(qū)2的第二鉻鋁鋯磚層204平滑過渡連接，第三鉻鋁鋯磚層304上設(shè)置有縱向膨脹縫305；

錐底耐火區(qū)4設(shè)置在氣化爐底部，包括與錐底相接觸的第二澆注料層401和設(shè)置在澆注料層上方的第四鉻鋁鋯磚層402；

渣口部5與錐底耐火區(qū)4相連，渣口部5設(shè)置有第五鉻鋁鋯磚層501，第五鉻鋁鋯磚層501與爐壁之間設(shè)置有第二澆注料層401。

垂直爐壁耐火區(qū)3周圍還設(shè)置有四個燒嘴部耐火區(qū)6，燒嘴部耐火區(qū)6的向火面及背襯層為第六鉻鋁鋯磚層601，外層設(shè)置為第三鉻鋼玉磚層602，這樣設(shè)置的目的是利用第三鉻鋼玉磚層602的耐磨性好的特點(diǎn)，在進(jìn)行填料時提高耐磨材料的使用壽命，避免產(chǎn)生磨損。

塞口磚104為鉻鋁鋯預(yù)制塊，塞口磚104為帶有錐度的瓶塞式結(jié)構(gòu)，這樣既方便塞口磚104的取出又有利于密封，可有效的防止竄氣現(xiàn)象發(fā)生。

垂直爐壁耐火區(qū)3內(nèi)設(shè)置有托磚架306與筋板307，托磚架306與筋板307周圍包覆有耐火纖維材料層，這樣設(shè)置的目的是能夠方便筒體向火面磚的縱向整體膨脹，有效的緩解縱向應(yīng)力，同時，也能夠方便耐火材料磚的更換。垂直爐壁耐火區(qū)3上還設(shè)置有熱電偶耐火區(qū)7，熱電偶耐火區(qū)7包括為預(yù)防下部耐火材料高溫下產(chǎn)生熱膨脹對熱電偶產(chǎn)生剪切的長形橢圓孔耐火磚701，長形橢圓孔耐火磚701內(nèi)部設(shè)置有為防止竄氣的莫來石纖維毯702，用以解決熱電偶區(qū)鋼殼易超溫的問題。第一空心球磚層103和第二空心球磚層302均為氧化鋁空心球磚。

第一鉻鋁鋯磚層101、第二鉻鋁鋯磚層204、第三鉻鋁鋯磚層304、第四鉻鋁鋯磚層402、第五鉻鋁鋯磚層501和第六鉻鋁鋯磚層601均為cr90鉻鋁鋯磚，且均為向火面磚。

第一鉻鋼玉磚層203和第二鉻鋼玉磚層303均為cr12鉻鋼玉磚。

第一澆注料層202和第二澆注料層401均為cr12鉻鋼玉澆筑料。

這種氣化爐爐膛的內(nèi)襯裝置，拱頂球錐段耐火區(qū)2采用球錐形四層設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，球錐形結(jié)構(gòu)施工方便，砌體質(zhì)量有保障，其中向火面層的第二鉻鋁鋯磚層204采用目前多噴嘴氣化爐實(shí)際使用效果最好的加厚型設(shè)計(jì)，可有效延長拱頂球錐段耐火區(qū)2的使用壽命，并將第二鉻鋁鋯磚層204與第一鉻鋼玉磚層203錯縫砌筑，可以更好的保證整個拱頂球錐段耐火區(qū)2的氣密性，防止竄氣，拱頂塞口區(qū)1采用帶有錐度的瓶塞式結(jié)構(gòu)的塞口磚104，既方便取出又有利于密封，有效防止竄氣，拱頂塞口區(qū)1下部的耐火磚加寬，因?yàn)榇颂幨枪绊斎趨^(qū)1的最薄處，又是殼體封頭焊接處，防止殼體出現(xiàn)熱點(diǎn)。