浅谈焦炉地下室爆鸣现象的原因及解决办法

杨宗策

摘 要：焦炉地下室爆鸣现象是在使用焦炉煤气进行加热时经常遇到的问题，爆鸣现象不仅给焦炉的安全生产造成了极大的威胁，而且对焦炉正常的加热使用和焦炉寿命造成了较大影响。本文主要分析了焦炉地下室爆鸣现象产生的原因，并提出了解决办法。

关键词：焦炉地下室；爆鸣现象；解决办法

爆鸣又称“放炮”，其实质就是小范围内的爆炸，是焦炉在使用焦炉煤气进行加热时普遍会遇到的现象，由于焦炉煤气的爆炸上限和下限都比较低，因此，在使用焦炉煤气加热时更容易产生爆鸣现象。爆鸣现象主要发生在交换后的5～20s，常见于交换旋塞、砖煤气道等部位。发生爆鸣时，会有响亮的，如同放鞭炮的声音，并产生灰白色的、有呛鼻气味的烟雾，爆鸣现象不仅恶化了焦炉地下室的工作环境，直接威胁到焦炉地下室工作人员的身体健康以及设备的安全，还会加重炉体窜漏，缩短焦炉使用寿命，影响焦炉的正常加热以及焦炭的质量。因此，爆鸣现象受到了很多焦化工作者的重视。

1 爆鸣的危害

（1）对炉体的破坏。爆鸣震动会损坏焦炉砌筑体，造成炉体砖缝松动，煤气道泥浆震漏，破坏炉体的密封性，加重炉体的窜漏，破坏焦炉的正常加热，严重影响焦炉的使用寿命。

（2）对焦炉地下室设施的损坏。爆鸣会造成焦炉地下室煤气支管的破损、开裂，管道连接件等部件的松动、损坏，立火道丝堵的崩开等，导致焦炉地下室管帽丝堵等处煤气的泄漏，增加爆鸣发生的可能性和加大爆鸣发生的破坏力，使爆鸣现象更为严重；同时泄漏还会造成煤气的浪费，使燃烧室供热不足，继而影响到焦炉的正常供热以及焦炭的质量。

（3）对焦炉地下室工作人员的危害。焦炉煤气中含有一氧化碳等有毒有害、易燃易爆气体，爆鸣引起的煤气泄漏会使煤气逸散到焦炉地下室空间，容易引发一氧化碳中毒和火灾等事故，对焦炉地下室工作人员的身体健康和人身安全造成极大的威胁。响亮的爆鸣声还会使焦炉地下室工作人员形成心理上的恐惧，分散精力，不利于安全生产。

2 爆鸣产生的原因

产生爆鸣最根本的两个条件是：一是空气与煤气的混合并达到爆炸极限；二是较高的温度。焦炉煤气的着火温度为600℃～650℃，而从立火道出口到砖煤气道底部，这段区域其温度为300℃～1000℃，满足了爆鸣所需的温度条件。空气与煤气的混合则主要是由于管道密封不严而导致的，从对爆鸣现象的观察我们可以发现，在正常加热中不会出现爆鸣现象，爆鸣基本都发生在换向后的几秒钟内。因此，对爆鸣产生的原因，应重点从交换过程来进行分析。交换过程分为关煤气—交换空废气—开煤气3个过程，当煤气关闭时，管道内会留有残存的煤气，当交换完成后，管系内会有约50pa的热浮力，使交换旋塞上部管路产生负压，如果管路密封不严的话，则会吸入外部空气，从而使残存煤气与空气混合，形成爆炸性气体，遇到高温，就产生爆鸣。在实际的生产中，引起爆鸣的常见原因主要有以下几点：

（1）下喷管等管路及连接处连接不牢、密封不严，或是老化腐蚀造成管路及四周泄漏，在交换中管路由上升气流转为下降气流时，容易使外部空气进入从而与残存的煤气相混合；

（2）交换旋塞开关位置不正，当交换关闭煤气时，旋塞转动角度不足或大于90°，導致交换旋塞关闭不严，从而造成煤气从交换中漏入管中并与吸入的空气混合，形成爆炸性气体；

（3）交换旋塞外壳与旋塞芯部契合不良，并且交换旋塞在长期的往复活动下，会使旋塞产生较大的磨损，磨损后阀芯内陷，造成旋塞间隙变大，如果注油不及时，不仅无法及时封住间隙，造成旋塞密封不良，并且会加剧旋塞磨损和老化，导致交换过程中，外界空气从旋塞间隙中被吸入。

3 防止爆鸣发生的措施

根据爆鸣产生的原因可知，空气与煤气的混合是爆鸣发生的根本原因。我们对于爆鸣现象的治理，主要应从如何避免空气与煤气的混合入手，采取相应的措施，使其无法形成爆炸性气体，从根本上消除爆炸源。

（1）调整交换行程与交换时间。如果爆鸣现象严重，则说明交换时管道内残存的煤气量过多，我们可以通过调整交换行程和交换时间的办法来解决。对交换系统的行程进行精确的调整，确保煤气缸中间点与交换旋塞90°的关闭位置一致，保证交换过程中交换旋塞能够关闭严密，防止煤气逸入煤气横管和下喷管中，对个别交换不到位的旋塞进行单独调整，从而确保每一个旋塞都能关闭到位；交换过程中煤气关闭后，下喷管与煤气横管内会有一些残存的煤气，这部分煤气便是形成爆鸣的源头，我们可以适当地延长交换中旋塞关闭停止加热的时间，使这部分煤气尽可能地被消耗掉，减少残余煤气量，减少其与空气接触的机会。

（2）加强检查，及时消除焦炉地下室煤气的泄漏。焦炉地下室煤气管路纵横交错，有些泄漏点不易被发现，我们在平时的工作中应加强对焦炉地下室煤气管路的检查，尤其是加强对一些容易产生泄漏的重点部位的检查，如下喷管周围，各管路的连接处、密封处等。发现有泄漏现象的及时处理，确保煤气管路良好的密封性。

（3）加强对交换旋塞的注油维护。在焦炉粉尘环境以及交换旋塞频繁的往复活动下，交换旋塞间隙部位容易产生油泥，从而影响润滑油对旋塞的润滑和密封效果，导致旋塞易于磨损，间隙密封不良。因此，我们应注意对旋塞的注油，定时、不定时地对旋塞进行注油维护，同时对一些磨损严重的旋塞进行更换，确保旋塞活动自如、密封良好。

4 结语

对于焦炉地下室爆鸣问题的处理，重点就是要做好密封措施，防止煤气与空气的接触。通过以上措施，有效地解决了焦炉地下室爆鸣这一问题，从而为焦炉的安全生产、正常加热以及焦炉使用寿命的延长提供了保障。

参考文献

[1]炼焦新技术[M].北京：冶金工业出版社，2006.

[2]王晓琴.炼焦工艺[M].北京：化学工业出版社，2005.