护炉设备的作用

    焦炉砌体的外部应安装护炉设备，如图5-3所示，这些设备包括：炉柱、保护板、纵横拉条、弹簧、炉门框、抵抗墙及机侧、焦侧操作台等。

    图5-3    护炉设备装配简图

   1-拉条；2-弹簧；3-炉门框；4-炉柱；5-保护板；6-炉门挂钩

    护炉设备的主要作用是利用可调节的弹簧的势能，连续不断地向砌体施加足够的、分布均匀合理的保护性压力，使砌体在自身膨胀和外力作用下仍能保持完整性和严密性，并有足够的强度，从而保证焦炉的正常生产。

    护炉设备对炉体的保护分别沿炉组长向（纵向）和燃烧室长向（横向）分布。纵向为：两端抵抗墙、弹簧组、纵拉条。横向为：两侧炉柱、上下横拉条、弹簧、保护板和炉门框等。

    1．炉体横向膨胀及护炉设备的作用

    炉体横向（即燃烧室长向）不设膨胀缝，烘炉期间，随炉温升高炉体横向逐渐伸长。投产后的2～3年内，由于SiO2继续向鳞石英转化，炉体继续伸长。此外，以后周期性的装煤出焦，导致炉体周期性的膨胀、收缩。正常情况下，炉体年伸长率大约在0.03%以下。

    横向膨胀时，每个结构单元沿蓄热室底层砖与基础平面间滑动层做整体移动，靠机焦两侧护炉设备所施加的保护性压力保证砌体在膨胀过程中完整、严密。但是，无论烘炉还是生产期间，炉体上下各部位温度不同，致使膨胀量不同，而硅砖又近乎刚体，故砌体升温过程中出现砖缝拉裂是不可避免的。为此，要保持砌体的完整性和严密性，除在筑炉时充分考虑耐火泥的烧结温度和保证砖缝饱满外，要求护炉设备在机焦两侧能够提供给砌体横向保护性压力，应同各部位的膨胀量相适应。横向护炉设备的组成装配见图5-4。

    2．炉体纵向膨胀及护炉设备的作用

    炉体纵向膨胀靠设在斜道区和炉顶区以及两侧炉端墙处的膨胀缝吸收，正常情况下，抵抗墙只产生有限的向外倾斜，砌体在纵向膨胀时对两端抵抗墙产生向外的推力。与此同时，抵抗墙和纵拉条的组合结构通过弹簧组给砌体以保护性压力。当此力超过各层膨胀缝的滑动面摩擦阻力时，砌体内部发生相对位移使膨胀缝变窄。膨胀缝所在区域的上部负载越大，膨胀缝层数越多，滑动面越大越粗糙，甚至在滑动面上误抹灰浆，则摩擦阻力越大，抵抗墙所受推力就越大，则纵拉条的断面应愈大，弹簧组提供的负荷也应愈高。

    纵拉条失效是抵抗墙向外倾斜的主要原因，这不仅有损于炉体的严密性，而且还会使炭化室墙呈扇形向外倾斜。

    3．护炉设备的其他作用

    在结焦过程中煤料膨胀以及推焦时焦饼压缩所产生的侧压力，使燃烧室整体受弯曲应力，在伸长的一侧产生拉应力。炉墙内从炭化室侧到燃烧室侧的温差，也使炭化室墙产生内应力。因此护炉设备的作用也在于用保护性压力来抵消这些应力。此外，开关炉门时炉体受到强大的冲击力、推焦时焦饼产生的摩擦力等，都需要护炉设备将砌体箍紧，炉体才能具有足够的结构强度。此外，炉柱还是机侧、焦侧操作台和集气管等设备的支架。

    图5-4    横向护炉设备的组成装配示意图

   1-上部横拉条；2-上部大弹簧；3-下部横拉条；4-下部小弹簧；

   5-蓄热室保护板；6-上部小弹簧；7-炉柱；8-木垫；9-小横梁；10-小炉柱