煅烧炉内加热管支架施工技术创新

2011-01-04李京梅胡洪亮

纯碱工业 2011年5期

关键词：翅片管纯碱炉体

李京梅,胡洪亮

(山东海化集团潍坊庆丰设备工程有限公司,山东潍坊 262737)

煅烧炉内加热管支架施工技术创新

李京梅,胡洪亮

(山东海化集团潍坊庆丰设备工程有限公司,山东潍坊 262737)

重灰煅烧炉使用过程中发现因纯碱结晶后水分大,对煅烧炉内蒸汽加热管头部支架锈蚀严重,加热管支架腐蚀坏后,因加热管脱离约束而影响使用。因此,选用何种材料与采用何种工艺施工,是煅烧炉蒸汽加热管支架制作安装的关键。采用从煅烧炉炉体外壁开洞的施工方式,对蒸汽加热管头部支架进行维修,保证了生产的正常进行。

重灰煅烧炉;加热管;支架;施工方案

纯碱厂重灰煅烧炉是纯碱水合结晶后,利用炉内蒸汽管加热方式对纯碱重新进行煅烧的设备。老线φ3000重灰煅烧炉炉体材质为Q345R,长20m。自投入使用以来,历时近20年。在使用过程中,因纯碱水合结晶后水分大,对煅烧炉腐蚀比轻灰严重,因此炉内蒸汽加热管头部支架锈蚀严重。因支架腐蚀坏无法支撑加热管,造成加热管在煅烧炉转动过程中来回摆动,极易造成加热管断裂、蒸汽泄漏。因加固困难,且现在煅烧炉运行阻力大,极易造成煅烧炉主电机及耦合器损坏,最终导致炉内待分解的重灰结疤,造成停炉。

1 支架材料的选择

煅烧炉采用3.2MPa饱和水蒸气加热翅片管,炉内温度在220～240℃之间。当湿碱进入煅烧炉时产生含氨蒸汽,会加剧加热管支架的腐蚀速度。为了延长支架的使用寿命,缩短加热管支架更换周期,需要在原设计使用材料的基础上更新材料,以达到新的期望要求。原煅烧炉炉内加热管支架材质为Q345,壁厚12mm。具有较好的塑性、焊接性能和冲击韧性,冷热加工性能及低、中温性能也很好,有良好的耐蚀性。

拟选用材料 304不锈钢,其成分代号为0Cr18Ni9。304奥氏体钢含有较多的镍、锰、铬等奥氏体形成元素,在600℃以上时,有较好的高温强度和组织稳定性,焊接性能良好。304不锈钢具有更强的耐腐蚀性,于是选用304不锈钢板作为煅烧炉蒸汽加热管支架的制作材料。

2 支架更换的难点

煅烧炉炉内蒸汽加热管沿炉内壁径向分3层,而加热管支架在炉内轴向呈成螺旋状分组分布,每组为梯形格式。煅烧炉内加热翅片管分布见图1;支架型式见图2。

图1 煅烧炉内加热翅片管分布

由于煅烧炉体积庞大,在安装初始,是先安装设备后盖建厂房。加热管的安装方法:先将支架定位安装焊接在炉内壁后,再将加热管逐根依次穿过支架梯形格。加热管每层44根,均匀分布,每根加热管从梯形格式支架内穿过,依此起到固定作用。因此,加热管间距极小,管与管之间不足40mm,径向纵深至炉体内壁550mm。电焊钳、割炬等施工工具根本无法使用。

图2 煅烧炉内加热翅片管支架型式

若要更换加热管支架,只能将煅烧炉炉尾拆除,然后洞开北墙,将炉内加热管全部拖出,更换完成支架后,再依次恢复。这样,工期要4个月余,且工程庞大,生产经营不允许。经过多次磋商,决定拆除炉头部分,将预制好的支架从炉头端顺着加热管推进到位,从最内层连接,焊接成一体,形成一个整圆圈。这个方案理论上是可行的,但限于施工条件,技术操作上存在一定的难度与缺陷,支架根部无法焊接,在生产运行中支架移动,易造成加热管受力。我们曾按此检修方案施工,但经过一段时间的运行,加热管出现折裂现象,煅烧炉再度被迫停炉检修。