5.5 m捣固焦炉炉头墙面损坏的修补

文献标识码：B

文章编号：1004-4620（2015）05-0071-02

收稿日期：2015-04-14

作者简介：刘生华，男，1981年生，2013年毕业于青岛科技大学化学工程与工艺专业。现为盛隆化工有限公司助理工程师，从事化工安全生产管理工作。

1　前　言

盛隆化工有限公司3 #、4 #焦炉于2011年11月投入运行，焦炉型号为ZHJL5552D，该焦炉为双联下喷、双联火道、废气循环、下喷、侧装捣固焦炉，炉组规模2×55孔。焦炉使用过程中，炭化室炉墙特别是炉头部位出现剖蚀、龟裂等缺陷，而且损坏程度日益加剧，造成火道的窜漏等，严重影响炼焦生产。同时由于炭化室与火道窜漏，经常引起焦炉烟囱烟尘等排放物超标。

因此，通过对炉头墙面损坏原因进行分析，及时做好炉头墙面的修补，以延长焦炉炉体的使用寿命和维护炼焦生产。

2　炉头墙面损坏原因分析

焦炉设计周转时间23 h，单炉操作时间为18.5 min。炭化室高度为5 550 mm，平均长度15 980 mm，宽度为520 mm，有效容积36.66 m 3，立火道个数32个。满负荷生产年产焦炭可达98万t。

1）焦炉开工投产后，由于焦炉装煤、摘门等反复不断地操作，受冷热急变温度的冲击、炉温周期性剧烈变化所产生的应力，造成炉头硅砖内部晶相转化，导使墙面砖缝龟裂。

2）推焦时推焦杆的磨擦和化学腐蚀等作用，以及焦炭的挤压，焦炉炭化室砌体会受到推焦的机械力、高温下的硅砖与外界介质发生化学反应等正常或非正常因素的影响。使炉体各部分逐渐发生变化，炉墙表面会出现不同程度的裂缝、剥蚀、麻面、掉角、变形、错台等现象。

3）在生产操作过程中，焦炉炉门打开后，炭化室空置时间较长会加剧炉温周期性剧烈变化。

3　修补方案的实施

3.1修补方案

焦炉炉头墙面修补，关键是保证在1 200℃高温下作业人员进入到炉内后的安全作业和对炭化室炉墙的保温（温度不低于800℃）。为解决上述问题，对保温材料的选择和操作的可行性等进行了多次验证，并制定了热态修补方案 ［1］。

3.2材料的准备

1）加工制作两个移动支架，该支架共分3层，每层支架可铺设木板，用于人员站立。同时在支架底部安装轱辘（方便移动支架）和顶丝（作为将支架固定在地面的接触物）。2）制作高度和宽度略大于炭化室高和宽的石棉隔热帘。3）准备硅酸铝纤维板（规格1 000 mm×500 mm×50 mm）若干。4）轻质硅藻泥、玻璃水、磷酸若干。5）隔热服4套。6）红外线测温仪1台。

3.3操作方法及步骤

1）推焦后，将需要处理的炭化室焦侧炉门安装好，并将机侧受损炭化室底部清理干净。

2）自然降温约1 h，为减小铁管上部炭化室炉墙的受损程度，安装石棉隔热帘。用铁丝将硅酸铝纤维板由上至下串成略大于炭化室宽度及高度的门帘，上部固定在焦炉集气管，然后根据进入炭化室需要，用专用工具将石棉隔热帘缓慢送至焦炉炭化室内部。

3）操作人员站在支架上，穿戴好隔热服，当温度将至900℃时，将炭化室损坏的部位做相应的清理，清理干净后操作人员轮流在两侧炉墙上交替贴硅酸铝纤维板。纤维板均匀涂抹玻璃胶硅，将炭化室由下至上将帘子与炭化室炉门之间的墙体粘上酸铝纤维板。

4）由上至下逐一取下硅酸铝纤维板，对炭化室裂缝部位进行逐层清理，清理后用泥料进行严密性处理。炭化室墙面损坏严重的进行挖补处理，重新砌筑，然后贴硅酸铝纤维板保温。

5）处理完毕后，逐层拆除硅酸铝纤维板，然后确保炉头墙面砖无裂缝，清理炭化室物料后，对上炉门，自然缓慢升温。

6）炭化室炉温升到1 100℃后（时间控制2～3 h），对炭化室砖缝连接情况进行检查，清扫炭化室底部，再利用空压喷浆填补部分砖缝，喷浆完成后，炉温缓慢升至1 250℃，开始装煤。初期装煤量应略少，约为平常的2/3为最佳，周转时间暂定24 h。

7）维修时，为保证焦炉装煤及推焦机车正常运行，需安排专人沟通协调配合调火、工艺方面工作。

使用上述修补方法对焦炉炉体炭化室墙面进行修补，既能保证炭化室炉墙的温度，又为作业人员提供相对较好的作业环境，有效解决焦炉炉头部位出现剖蚀、龟裂等问题及烟囱排放物超标现象。实践证明，在修补过程中，炉头温度最低在800℃以上，两侧相邻火道燃烧室的温度在1 200℃以上，避免因炉头墙面修补降温对其他部位的损害。

3.4升温期间日常管理

炭化室经过修补后，焦炉温度进一步降低，修炉结束时测量横墙温度，炉头约600℃，中部约800℃。为确保新砌筑硅砖的均衡升温，通过以下措施实现。

1）加强对炉温的管理，确保结焦时间、加热制度和入炉煤质量指标的稳定，保障焦炉生产、均衡供热，避免因炉温波动而引起对炉墙的影响。

2）改进热修人员的维护方式，管理上实行个人包段，炉墙维护责任到人，定期普查，力争做到能小修不大修、能热修不冷修。

3）对于挖补过的炉号，定期检查，及时抹补。

4）及时组织对炉顶纵、横拉条及部分钢柱的监测、调整，确保炉铁件对炉体的保护作用。

4　使用效果

盛隆公司采用该热态修补方案对3 #、4 #焦炉炭化室受损炉头墙面进行修补，确保了生产的连续性。跟踪观察发现，新旧炉墙接茬完好，墙面平顺，推焦电流正常（230 A左右）。修补后，减少了焦炉炭化室窜漏煤气损耗量以及降低了烟囱排放物浓度，有效解决了炭化室温度降低对焦炉的影响，炉体受损程度轻，延长了使用寿命。