電石爐耐火材料

爐體的形狀很多，有圓形的、橢圓形的、方形的和長方形的。由熱力學(xué)的觀點(diǎn)來看，以圓形較為有利。實(shí)際上，爐體形狀的選擇決定于電極位置的布置和一氧化碳抽取設(shè)備的安裝位置。現(xiàn)今的電石爐可以說大多數(shù)都是采用圓形爐，采用其它形狀的是極少數(shù)。

爐體勺反應(yīng)空間的大小由其電極的大小、距離以及電弧作用范圍來決定。圓形電極的距離與其直徑成正比例，而電極直徑是隨爐子爐容量而變的。電極直徑又由其所允許的電流密度來決定。電極的電流又由變壓器的容量來決定。最終結(jié)論是爐體的大小決定于其變壓器的容量。

爐體的大小和電極的距離的選擇是非常重要的。當(dāng)尺寸選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，電流大部分從電極端頭流經(jīng)反應(yīng)層、熔融層而達(dá)爐底。這時(shí)候電石爐的操作十分順利。否則，大量電流從一個(gè)電極經(jīng)過爐料相互擴(kuò)散層流到另一個(gè)電極。這樣一夾，電極不能深入爐內(nèi)，爐底溫度降低，爐內(nèi)三相不暢通；電石流出田難，電石爐操作惡化，對(duì)生產(chǎn)十分不利。

(1)爐體

對(duì)爐殼的要求：

①爐體強(qiáng)度應(yīng)該能滿足爐襯受熱而產(chǎn)生的劇烈膨脹，適應(yīng)爐襯耐火材料熱脹冷縮的要求，

②在滿足強(qiáng)度要求的情況下，應(yīng)力爭節(jié)省材料，減輕體重，

③制造方便，必要時(shí)應(yīng)考慮包裝運(yùn)輸?shù)目赡苄浴?/span>

目前國內(nèi)所用爐殼的結(jié)構(gòu)形式有兩種：一種是圓柱形殼，大多數(shù)工廠都采用這種結(jié)構(gòu)。另-—種是倒圓錐形爐殼，錐角為7°。這種形式的爐殼最近幾年來我國才開始在大容量密閉電石爐上采用。

從結(jié)構(gòu)上比較，倒圓錐形爐殼比較簡單，橫豎拉筋較少，可節(jié)省鋼材。但制作和現(xiàn)場組裝比較麻煩。從發(fā)展的形勢(shì)看來，倒圓錐形爐殼是有發(fā)展前途的。

耐火砌體爐底為耐火磚、碳素磚，最下面普一層耐火粘土。爐底耐火磚上層下層錯(cuò)開90度砌筑，即第1、3、5層為橫向，第2、4、6層為縱向，使耐火磚磚縫錯(cuò)開。耐火磚上部碳素磚共四層，自上而下1、2、3層為斷面的碳素磚砌成，第四層為碳素磚砌成，其縫隙為1—2毫米，采用細(xì)縫糊砌筑。碳素磚在砌筑之前需要用刨床加工，并在一個(gè)水磨石的平臺(tái)上預(yù)組合，磚縫不大于1毫米。細(xì)縫糊的優(yōu)點(diǎn)是爐底磚縫小，粘結(jié)劑少，經(jīng)加熱碳化后的孔隙也小，爐內(nèi)生成相對(duì)密度大的熔融物如硅鐵等不易滲入碳磚層，因而爐底壽命得以延長。

碳磚的鋪設(shè)為相錯(cuò)90度砌筑，即上下縱橫交錯(cuò)。碳磚上部沿爐壁有一用電極糊抹成的斜坡，使?fàn)t底爐壁連接得更好。爐壁靠近碳磚部分，采用碳磚代替耐火磚，以延長爐壁壽命。在特殊情況下，高溫電石有可能流向爐壁，碳磚比普通耐火磚耐溫高的多，不致于被燒壞。

爐壁自爐殼向里、鋪一層24毫米厚的耐火粘土，作為保溫緩沖層，分別砌普通耐火磚和大異形耐火磚。出爐口附近采用耐溫更高的剛玉磚砌筑，因出爐口是電石經(jīng)常流過吶地方，溫度比爐壁其它地方高，據(jù)經(jīng)驗(yàn)證明，出爐口用普通耐火磚砌筑，則很快就被高溫電石燒壞。鄭州鐙達(dá)建議采用剛玉磚可延長爐口砌體的壽命。

(2)爐蓋

a.作用

爐蓋是蓋在爐體上面，使電石爐密閉起來，爐蓋與爐體之間密封是用砂封。爐體與爐蓋的密封是為了在生產(chǎn)電石的同時(shí)產(chǎn)生出來的爐氣全部回收。

b.構(gòu)造

爐蓋是以水冷鋼梁作為骨架，砌以耐火磚及耐火材料而構(gòu)成。在爐蓋上有6個(gè)檢查孔，13個(gè)安全閥(防爆孔)，9個(gè)測(cè)溫計(jì)孔，2個(gè)爐氣排出口，3個(gè)爐氣返回口和3個(gè)電極插入口。

水冷梁里包括內(nèi)外環(huán)梁、斜梁、直梁、電極外梁。這幾個(gè)梁分別通水冷卻，都有進(jìn)出水口，鋼骨架在現(xiàn)場組裝，組裝好了以后以6.5公斤／厘米。壓力進(jìn)行水巨試驗(yàn)，看有沒有滲漏及出汗現(xiàn)象，然后以5公斤／毫米2壓力進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，涂肥皂水檢查。爐蓋上除梁之外，都是耐火磚砌成的，砌筑采用濕法，磚縫不大于2毫米?，F(xiàn)場加工之耐火磚切口應(yīng)經(jīng)過研磨，以保證平整。

C.設(shè)備規(guī)格

(a)內(nèi)外環(huán)梁

整個(gè)爐蓋子內(nèi)外環(huán)梁分三等分，是鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)通冷卻水的，每部分都有進(jìn)出水口。環(huán)梁高380毫米，寬200毫米，內(nèi)環(huán)梁和外環(huán)梁內(nèi)部通水尺寸為100毫米寬，長348毫米，內(nèi)外環(huán)梁相差角度為43°，內(nèi)外環(huán)梁壁厚16毫米。

(b)斜梁

內(nèi)環(huán)梁和外環(huán)梁之間有斜梁，斜梁兩頭固定在內(nèi)外環(huán)梁上，但其冷卻水不連通，只是斜梁之間用管子連接起來。斜梁進(jìn)出水口各一個(gè)，斜梁內(nèi)部通水尺寸為內(nèi)徑165毫米。

(c)直梁爐蓋上一共有三今直梁，每個(gè)直梁兩端都固定在內(nèi)環(huán)梁上。直梁有上下兩個(gè)冷卻水管，每個(gè)直梁上又連接4個(gè)投料管口冷卻環(huán)，上管連接兩個(gè)投料管口冷卻環(huán)，下管連接兩個(gè)投料管口冷卻環(huán)，冷卻環(huán)與直梁都通水冷卻。

(d)電極環(huán)梁爐蓋上有三個(gè)電極環(huán)梁，每個(gè)電極環(huán)梁都通水冷卻，電極環(huán)梁內(nèi)徑2130毫米，外徑2662毫米，其高度為510毫米。

(e)槍查孔

爐益外邊圓周上有6個(gè)檢查孔，作為檢支之用，檢查孔是由甜火磚砌成的，孔徑550毫兒，耐火磚厚200毫米，檢查孔外徑700毫米，孔蓋厚10毫米，蓋上右手柄、連接桿和固定板。檢查孔蓋與水平夾角為43度，把孔蓋蓋上后，四周用膩?zhàn)?/span>(粘土質(zhì)，耐火泥)封住。

(f)安全閥(防爆孔)

在爐蓋外邊圓周上有12個(gè)安全閥，作為防爆之用。防爆孔也是用厚度為200毫米的耐火磚砌成的。防爆孔內(nèi)徑150毫米，在防爆孔上有砂封槽和罩。砂封槽內(nèi)徑為166毫米，外徑300毫米，壁厚8毫米，甲外徑為240毫米，正常情況下，罩子罩在砂封槽里，用砂子封好，連接桿一端連接在罩子上，另一端連接在內(nèi)環(huán)梁上。

(g)爐氣返回口

在爐蓋圓周上有三個(gè)爐氣返回口，其內(nèi)徑為600毫米，完全用耐火磚砌成的，厚度為200毫米。

(h)爐氣引出口爐蓋圓周上有兩個(gè)爐氣引出口，引出口內(nèi)徑為652毫米，引出管內(nèi)用耐火磚砌成的。引出管外徑為800毫米，引出口周圍用耐火磚砌筑，固定在內(nèi)外環(huán)梁上。

(i)溫度計(jì)口

在爐蓋上一共有9個(gè)溫度計(jì)口，每個(gè)溫度計(jì)口都有一個(gè)保護(hù)管插入耐火磚內(nèi)，把溫度計(jì)插入測(cè)溫保護(hù)管內(nèi)，測(cè)溫保護(hù)管直徑為32毫米，壁厚3.5毫米，管長430毫米，溫度計(jì)是測(cè)量爐蓋內(nèi)爐氣溫度之用。

(i)投料管口爐蓋上一共有16個(gè)投料管口，其中三個(gè)是調(diào)和外管口，管口在每個(gè)電極外側(cè)，電極同心圓周上。三個(gè)調(diào)和外管口是用耐火磚砌成的。里面沒有冷卻梁，還有投料管口，其中有一個(gè)是中央投料管口，里面沒有冷卻梁，完全用耐火磚砌成的。其余投料管口都有冷卻梁，外面砌上耐火磚。除中央投料管口和調(diào)和外投料管口之外的其它投料管口，內(nèi)徑均為S30毫米。整個(gè)爐蓋除冷卻梁之外，完全用各種不同形狀的耐火磚砌成的，耐火磚上面用可塑性耐火物抹上一層，磚縫用粘土質(zhì)耐火泥粘結(jié)在一起。

總體來講，電石爐用耐火材料包括以下幾種：

1 高鋁質(zhì)耐火泥（細(xì)粒）

2 碳素粗搗固糊 

3 碳素細(xì)搗固糊 

4 剛玉磚 

5 拱頂磚（剛玉磚） 

6 硅酸鋁耐火纖維氈   

9 高鋁磚耐火澆注料  

10 粘土磚

11耐火泥

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