本發(fā)明涉及一種清潔型熱回收焦爐，尤其涉及一種具有高抗熱沖擊性和高熱阻的清潔型熱回收焦爐的爐門。
背景技術(shù)：
1、焦爐的爐門是焦爐結(jié)構(gòu)中極為關(guān)鍵的組成部分。焦爐爐門位于炭化室的兩側(cè)，單側(cè)爐門由上爐門和下爐門兩部分組成，上爐門為固定爐門，下爐門為活動爐門，在煉焦生產(chǎn)過程中起著隔熱和密封及裝煤出焦作用。由于煉焦過程本身就是一高溫干餾過程，炭化室內(nèi)處于高溫狀態(tài)下，而且焦爐炭化室還是周期性的裝煤出焦，爐溫波動較大，加上炭化室內(nèi)焦油、粉塵、煙氣等的侵蝕，以及各種機械設(shè)備的沖擊等，所以對爐門內(nèi)襯用耐火材料要求很高，要求耐高溫，熱震穩(wěn)定性能好，耐侵蝕且材料表面耐磨性要求高。
2、熱回收焦爐炭化室在生產(chǎn)過程中處于微負壓狀態(tài)，炭化室兩側(cè)的爐門密封面在炭化室負壓作用下存在外部空氣吸入炭化室的狀況，吸入的空氣在焦爐爐門密封面附近遇到炭化室內(nèi)的荒煤氣發(fā)生燃燒現(xiàn)象，在燃燒的局部區(qū)域產(chǎn)生高溫，嚴重時爐門本體和磚槽等金屬結(jié)構(gòu)件會發(fā)生燒熔等生產(chǎn)事故。焦爐爐門的上部直接面向炭化室上部的燃燒空間，爐門下部則貼近于炭化室煤餅，本身就存在爐門上下側(cè)溫度差。焦爐爐門不僅要承受極高的煉焦溫度，而且存在爐門上、下側(cè)和局部的溫度差；這種爐門內(nèi)外、上下側(cè)的溫差又會引起爐門變形，加劇爐門密封面失效和密封面的串漏。因此，焦爐爐門不僅要承受極高的煉焦溫度，而且在爐門上下側(cè)和局部存在極為顯著的溫度差，熱回收焦爐的爐門使用環(huán)境極其惡劣。
3、傳統(tǒng)熱回收焦爐爐門采用重質(zhì)澆注料作為爐門內(nèi)襯，而澆注料爐門重量大，不利于裝煤出焦操作；爐門上下側(cè)的溫度差更容易產(chǎn)生熱應(yīng)力，使爐門襯料產(chǎn)生裂紋甚至坍塌，使用壽命短。澆注料內(nèi)襯還存在熱導(dǎo)率大、保溫性能較差的不足，大量的熱損失不僅容易導(dǎo)致爐頭火道溫度偏低，使得爐頭焦炭不熟，焦炭強度低，而且損失了煉焦過程中大量的能源，還會導(dǎo)致作業(yè)空間溫度高，不利于生產(chǎn)過程中的操作和檢測。
4、采用耐火磚砌筑結(jié)構(gòu)，雖其熱震穩(wěn)定性得到提高，但爐門的整體性、密封性、耐磨性比較差，且導(dǎo)熱系數(shù)大和密度大；耐火砌筑磚還存在較多的砌筑縫隙，爐門長期承受機械力和熱應(yīng)力沖擊容易疏松，砌筑縫隙不斷加大,?熱能不僅會通過磚縫外泄，造成熱能損失，而且高溫氣流會穿過磚縫燒熔燒損爐門本體及其金屬構(gòu)件；局部損壞往往需整體拆除，費工費時，降低爐門使用壽命。
5、采用耐火阻燃纖維作為爐門內(nèi)襯雖其具有較高的耐高溫和質(zhì)輕的優(yōu)點，但其機械強度低，長期在高溫下易結(jié)晶化、變脆、收縮甚至粉化，壽命較短。
6、為了防止外部空氣吸入炭化室，熱回收焦爐炭化室兩側(cè)的爐門往往采用密封結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有爐門密封結(jié)構(gòu)大都采用“金屬對金屬”的刀邊密封結(jié)構(gòu)，焦爐門的金屬元件直接與焦爐金屬門框相接觸而形成密封，但對于熱回收焦爐極高的煉焦溫度，刀邊金屬件很容易被燒損燒熔，起不到密封效果。爐門溫度差又容易使爐門框因熱膨脹而發(fā)生彎曲變形，這種彎曲變形使爐門與門框之間出現(xiàn)凹凸不平加劇外部空氣的吸入，更容易產(chǎn)生局部燃燒高溫。
7、因此，熱回收焦爐爐門的絕熱阻熱能性能，以及密封性能始終是業(yè)內(nèi)關(guān)注的技術(shù)難點。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種熱回收焦爐爐門，不僅具有良好的密封性能，能有效阻斷外部空氣吸入和內(nèi)部熱能的外泄，而且具有極高的耐高溫、抗熱沖擊性能，使用壽命長。
2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種熱回收焦爐爐門，包括相對設(shè)置的上爐門和下爐門，所述上爐門包括上爐門殼體，在上爐門殼體的上爐門絕熱腔中沿上爐門殼體的殼壁內(nèi)周砌筑有拱形磚壁和底側(cè)磚壁，所述拱形磚壁和底側(cè)磚壁的面熱端安裝有上爐門面熱板，在上爐門殼體的背板與拱形磚壁、底側(cè)磚壁和上爐門面熱板圍成的腔室中填充有上爐門阻熱填充層；
3、所述下爐門包括下爐門殼體，在下爐門殼體的下爐門絕熱腔中沿下爐門殼體的殼壁內(nèi)周砌筑有框形磚壁，所述框形磚壁的面熱端安裝有下爐門面熱板，在下爐門殼體的背板與框形磚壁和下爐門面熱板圍成的腔室中填充有下爐門阻熱填充層；
4、所述下爐門殼體的殼壁外周安裝有門周密封；所述框形磚壁外壁面上嵌裝有門楣密封。
5、優(yōu)選地，所述底側(cè)磚壁的下側(cè)可拆裝地安裝有底壁門楣。
6、優(yōu)選地，所述拱形磚壁和底側(cè)磚壁依次通過上爐門隔熱磚、上爐門絕熱墊安裝于上爐門殼體的上爐門絕熱腔中。
7、優(yōu)選地，所述上爐門面熱板插接于拱形磚壁和底側(cè)磚壁相對的插裝槽中；所述上爐門面熱板由若干面板單元組成，在相鄰兩面板單元的門板縫中填充有高溫膠泥或陶瓷纖維。
8、優(yōu)選地，所述底壁門楣越過上爐門絕熱墊而覆至上爐門殼體上，所述上爐門絕熱墊鋪設(shè)于上爐門殼體的上爐門絕熱腔中；所述底側(cè)磚壁和底壁門楣通過插裝結(jié)構(gòu)或鎖接結(jié)構(gòu)相互連接，所述底側(cè)磚壁和底壁門楣具有相同或相近的熱膨脹系數(shù)。
9、優(yōu)選地，所述上爐門面熱板、拱壁鎖緊磚、拱壁壓緊磚、底壁鎖緊磚、底壁壓緊磚和底壁門楣由零膨脹硅磚或低膨脹莫來石磚制成；所述上爐門阻熱填充層由陶瓷纖維折疊塊填充而成；所述上爐門隔熱磚由莫來石隔熱磚、高鋁質(zhì)隔熱磚或氧化鋁空心球磚制成；所述上爐門絕熱墊由納米陶瓷纖維板或納米陶瓷纖維毯制成。
10、優(yōu)選地，所述門楣密封嵌裝于框形磚壁的上磚壁外壁面的嵌裝槽中，該門楣密封由陶瓷纖維板或陶瓷纖維毯構(gòu)成。
11、優(yōu)選地，所述門周密封包括有沿下爐門殼體的殼壁外周布置的密封條，該密封條嵌裝于密封條支板上，所述密封條支板上支撐有若干壓緊彈簧。
12、優(yōu)選地，所述下爐門面熱板插裝于框形磚壁內(nèi)周側(cè)的插裝槽中；所述下爐門面熱板由若干面板單元組成，在相鄰兩面板單元的門板縫中填充有有高溫膠泥或陶瓷纖維。
13、優(yōu)選地，所述框形磚壁依次通過下爐門隔熱磚、下爐門絕熱墊安裝于下爐門殼體的下爐門絕熱腔中。
14、優(yōu)選地，所述下爐門隔熱磚和下爐門阻熱填充層之間設(shè)置有框壁限位板；所述框形磚壁由框壁面磚依次砌筑而成；該框壁面磚通過下爐門錨固螺栓固定安裝于下爐門殼體上。
15、優(yōu)選地，所述框壁面磚和下爐門面熱板由零膨脹硅磚或低膨脹莫來石制成；所述下爐門阻熱填充層由陶瓷纖維折疊塊填充而成；所述下爐門絕熱墊由納米陶瓷纖維板或納米陶瓷纖維毯制成。
16、在本發(fā)明中，由于在上爐門面熱板與拱形磚壁、底側(cè)磚壁及上爐門殼體背板圍成的腔室中填充有阻熱隔熱纖維層，同樣下爐門面熱板與框形磚壁和下爐門殼體背板圍成的腔室中也填充有下阻熱隔熱纖維層，一方面采用面熱板的板式結(jié)構(gòu)取代傳統(tǒng)的砌磚結(jié)構(gòu)，能夠形成更大空間的阻熱隔熱纖維填充腔室，以發(fā)揮填充耐火隔熱陶瓷纖維的質(zhì)輕、耐高溫、低熱導(dǎo)和熱穩(wěn)定性能好的優(yōu)勢。又一方面采用具有整體結(jié)構(gòu)的迎火面熱板，能夠有效阻擋炭化室內(nèi)高溫火焰和煤氣向爐門本體的侵蝕，形成了對耐火隔熱陶瓷纖維填充層有效保護，有利于克服其機械強度低、脆性大和不耐沖刷侵蝕的不足，更好發(fā)揮阻熱填充層的性能優(yōu)勢，能夠形成極為優(yōu)異的耐火隔熱復(fù)合結(jié)構(gòu)優(yōu)勢；整體面熱板結(jié)構(gòu)還能有效保護爐門的金屬本體及其金屬構(gòu)件。再一方面采用板式的面熱板不僅能夠降低爐門重量，更能提高爐門的性價比，面熱板采用熱膨脹系數(shù)極低、抗熱震性優(yōu)異、化學(xué)穩(wěn)定性極強和高溫性能優(yōu)異的耐火材料制成板式面板，板式結(jié)構(gòu)能降低爐門的相對成本，又能使爐門獲得更優(yōu)的抗震和抗熱沖擊性能。采用板式面熱板還便于建造和維修施工，縮短維護時間，降低維護成本。
17、又由于下爐門的殼壁外周安裝有門周密封，同時下爐門框形磚壁還嵌裝有門楣密封，門周密封和門楣密封構(gòu)成功能各有側(cè)重的內(nèi)外二道密封，門楣密封位于上、下爐門的耐火隔熱磚之間，直接抵御和阻斷焦爐炭化室高溫氣流的外溢和內(nèi)滲，門周密封則位于上下爐殼體之間阻斷外界空氣向爐內(nèi)的侵入，也具有防止炕內(nèi)高溫煤氣外泄的作用，兩道密封各有重點，且相同協(xié)調(diào)作用，達到了嚴密防止外滲和內(nèi)侵的綜合密封效果。
18、還由于上爐門的底側(cè)磚壁下側(cè)可拆裝地安裝有底壁門楣，上爐門底側(cè)磚壁的下側(cè)位置工作環(huán)境極為惡劣，底側(cè)磚壁下側(cè)對應(yīng)于炭化室上部的燃燒空間，又是上下爐門關(guān)閉接觸的位置，外部空氣的滲入會在此位置產(chǎn)生極高的燃燒溫度，加劇其燒損，而燒損后又會使更多空氣進入產(chǎn)生更加猛烈的燃燒；更換燒損的上爐門不僅嚴重影響焦爐的生產(chǎn)效率，而且大大增加了爐門維修成本；采用底壁門楣結(jié)構(gòu)不僅方便上爐門快速維修，保證上下爐門間的密封性能穩(wěn)定，而且大大降低了爐門的使用和維護成本，提高焦爐的生產(chǎn)效率。
19、再由于上爐門的拱形磚壁和底側(cè)磚壁，以及下爐門的框形磚壁，依次通過對應(yīng)的隔熱磚和絕熱墊安裝于爐門殼體上，強化了抗熱震和高阻熱性能，采用絕熱墊又使爐門有極致的隔熱保溫效果，大大降低了焦爐的熱損失，保護爐門金屬殼體，延長使用壽命。