JN60-6 型焦炉炭化室炉底热修实践

张树友

（天津天铁冶金集团有限公司焦化厂，河北056404）

0 引言

天铁集团焦化厂1#、2#焦炉为JN60-6 型、双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、高炉煤气侧入的复热式焦炉，分别于2012 年、2013 年投产，设计产能120 万t/年，目前全部采用焦炉煤气加热。2018 年4月中旬以来，1#炉4#炭化室多次发生焦饼难推现象，推焦时推焦杆震动异常，给焦化厂正常生产带来极大的困难，后对炭化室炉底进行检查，发现炉底砖破损缺失较多，鉴于炉底砖破损缺失较为严重，常规喷补、焊补等方法难以修复损坏部位，焦化厂决定对4#炭化室炉底砖全部进行更换。

1 修复材料的选型

原焦炉炭化室炉底砖砌筑材料为硅砖，硅砖主要成分为SiO2，SiO2在不同温度下晶型转化如图1所示。在800 ℃以下，硅砖晶型转化点较多，体积膨胀较大。实际生产中，新更换的炉底砖无法按照烘炉时的膨胀规律缓慢升温，需要在几个小时内由几十度升温至1 000 ℃左右，升温速度过快，使硅砖内外膨胀不一致，很容易造成硅砖的破裂。

根据炉底砖所处的环境及生产需要，对比分析各种筑炉材料的特性，最终选择抗急冷急热性能相对较好的高铝砖。高铝砖的理化指标如表1 所示，能够满足炉底用砖的使用要求。

2 生产计划调整及炉温调控

2.1 生产计划调整

（1）4#炭化室在进行修复炉底前设为特殊炉号进行管理。

（2）3#、5#炭化室作为闷炉号进行管理。

（3）2#、6#碳化室结焦时间调整48 h。

（4）其他炉号结焦时间为32 h，不做调整。

（5）4#炭化室附近炉号进行出炉时，可暂停检修作业。

2.2 炉温调控

2.2.1 炉温控制标准

4#炭化室焦炭推空后，不再进行装煤，由3#、5#炭化室进行闷炉。相关炭化室相邻的燃烧室炉温控制标准如表2 所示。

炉头温度：4#、5#燃烧室不低于900 ℃，2#、6#燃烧室不低于1 050 ℃，其余燃烧室不低于1 100 ℃。

图1 SiO2 晶型转化图

表1 高铝砖理化指标

表2 相关炭化室相邻的燃烧室炉温控制标准/℃

计划4#炭化室墙面温度降至850~900 ℃时，开始进行炉底修复。

2.2.2 炉温调控方法

（1）对4#、5#燃烧室对应的煤气支管孔板进行更换，改为小口径的孔板。

（2）每4 h 测量一次4#、5#燃烧室的横排温度，做好记录，根据炉温情况，适当关小加减旋塞的开度，温度无法下降时可将加减旋塞关闭。

（3）对应减少废气开闭器开度，降低吸力。

（4）炉底砖更换期间，每2 h 测量一次4#、5#燃烧室横排温度，实时进行调节。

（5）对除4#、5#燃烧室外的其他燃烧室增加炉温检查频次。

3 炉底砖更换修复操作

3.1 准备工作

（1）工具材料准备：假炉门、搂扒、长铲、短铲、送砖杆、标尺、锤子、切割机、石棉布、硅酸铝棉板、水玻璃等。

（2）4#炭化室推空后，将上升管翻板关闭，防止集气管荒煤气倒流。

（3）准备新炉底砖放置于焦炉抵抗墙处。

3.2 更换修复过程

（1）待炭化室墙面温度降至850~900 ℃时，开始打开炉门，进行炉底砖更换修复。

（2）用硅酸铝棉板封闭炉门（下部留出空隙），以防穿堂风，导致炭化室降温过快，再用硅酸铝棉板粘贴炉门两侧墙面，起到保温作用。

（3）用高压风枪吹扫炉底，将破损面残渣吹扫干净。

（4）炉底吹扫干净后，用风镐、铲子拆除破损的炉底砖并清理炉底周边残渣，使炉底平整光滑。

（5）使用推杆将新砖通过滑道滑动码送到炉内，由内向外码放，保持新砖面平整规范。

（6）炉底砖码放好后砌筑炉口底砖使之牢固，再次吹风清理掉落的石墨残渣。

（7）马上使用调制好的浆料从炭化室两侧向炉内底部浇筑，使炉底浆料保持水平。

（8）完工后对上炉门进行升温。

（9）温度升至1 000 ℃时，摘开两侧炉门并在炉底撒入一些焦粉，用推焦杆推拉炉底2～3 次，测试炉底平整光滑度。

（10）对上炉门继续升温，同时对碳炭化室进行空压密封维护。

（11）打开上升管翻板，炉底砖更换修复完毕。

4 恢复生产与效果检查

4.1 恢复生产

待4#炭化室温度升至1 200 ℃时开始进行装煤，第一次装煤控制装煤量。4#炭化室作为特殊炉号进行管理，第一个结焦时间定为48 h，以后根据炉体状况逐步缩短结焦时间，其他炉号逐步恢复至正常结焦时间。

4.2 效果检查

4#炭化室更换完炉底砖后第一推焦，焦饼成熟良好，推焦电流210 A，检查炉底无异常。持续跟踪4#碳化室推焦及炉底状况，后续推焦电流降低至165 A 左右，炉底无异常。

5 结论

本次炉底砖更换采用高铝砖代替硅砖，增强了砌体在降、升温过程中的抗急冷急热性能。炉底砖更换修复过程中，准备工作充分，加热制度合理，炉温调控及时，没有发生工艺安全事故。整个修复过程安全、快速、方便，炉底砖更换修复后，砖面平整坚固，推焦电流正常，有效解决了推焦困难问题，为同类焦炉炉体热修提供了技术参考。