大型搗固焦爐陶瓷焊補爐墻的生產(chǎn)實踐和熱工管理

張曉梅朱力華(.華北理工大學(xué)， 唐山 0630；.唐山佳華煤化工有限公司， 唐山 0636)

大型搗固焦爐陶瓷焊補爐墻的生產(chǎn)實踐和熱工管理

張曉梅1朱力華2(1.華北理工大學(xué)， 唐山 063210；2.唐山佳華煤化工有限公司， 唐山 063611)

本文介紹了先進的陶瓷焊補爐墻技術(shù)，重點講述了這種陶瓷焊補技術(shù)在焦爐維護實踐中的意義、特點、效果、如何實施、問題和生產(chǎn)管理經(jīng)驗，在結(jié)合佳華陶瓷焊補爐墻經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，對搗固焦爐陶瓷焊補過程中的生產(chǎn)工藝管理和具體問題，進行了討論和分析，提出了具體建議和措施。

陶瓷焊補 6.25米搗固焦爐 爐墻修復(fù) 焦爐溫控

唐山佳華公司建有四座6.25米搗固焦爐是目前國內(nèi)炭化室最高、自動化程度和環(huán)保水平最高的搗固焦爐。它采用SCP一體機裝煤，是在吸收國內(nèi)外焦爐設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，由中冶焦耐工程技術(shù)有限公司自主研發(fā)、設(shè)計，代表了國內(nèi)搗固焦爐的發(fā)展方向。由于搗固焦爐的生產(chǎn)特點，公司搗固焦爐個別爐號機側(cè)爐墻存在不同程爐損傷，出現(xiàn)了剝蝕、碎磚等爐體損傷的問題，若不及時處理，進一步發(fā)展勢必會影響焦爐壽命。

1 陶瓷焊補技術(shù)

(1)爐墻熱修意義 焦爐日常維修分為冷修和熱修，冷修就是在冷態(tài)下進行焦爐維護，而熱修就是焦爐在不間斷生產(chǎn)的高溫條件下進行焦爐維護。由于焦爐熱修不存在二次“烘爐膨脹”，對整體結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)影響非常小，另外從成本和操作方面看熱修操作方便，不會對生產(chǎn)造成影響，因此非常適合在不間斷生產(chǎn)的工業(yè)窯爐上進行操作。從焦爐壽命看爐齡長達30年左右，期間推焦、裝煤、敞門等反復(fù)影響必然會導(dǎo)致墻面破壞，且焦爐烘爐生產(chǎn)過程中存在多種晶形轉(zhuǎn)化，冷態(tài)維護對爐體損傷很大，反復(fù)維修也不現(xiàn)實；從決定焦爐優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)順、高效的關(guān)鍵因素看就是“爐墻”，且搗固焦爐機側(cè)受裝煤溫度等因素影響爐體老化加快，易出現(xiàn)剝蝕、碎磚、裂縫等問題，若不及時治理，必然向爐墻掉轉(zhuǎn)、穿孔、倒塌，爐體嚴重損壞方向發(fā)展，因此根據(jù)不同的爐齡時期和不同的破壞程度，采用不同的焊補技術(shù)，但焦爐爐墻熱修始終是焦爐日常維護的重點和關(guān)鍵點。

(2)陶瓷焊補技術(shù)特點 爐墻陶瓷焊補技術(shù)是焦化工作者一直非常關(guān)注的，該技術(shù)能夠減少噴補過程中對周圍爐墻的負面影響和延長掛料時間。眾所周知，水對高爐爐體的損壞是非常致命的，因此從最初的火焰焊補技術(shù)到半干法噴補技術(shù)到陶瓷焊補技術(shù)，主要改進的方面就是噴補料的含水量，火焰焊補技術(shù)噴補料含水25%左右，半干法含水12%左右，而陶瓷焊補料含水小于3%，可見它顯著的優(yōu)點是大大減少了噴補時對爐墻的負面影響，是目前最好的爐墻修補技術(shù)。

(3)陶瓷焊補操作機理和焊補料 因各種爐窯爐墻用磚材質(zhì)不同，故所用焊補料材質(zhì)也有差別，要求選擇焊補材料和耐火磚性能越接近越好。陶瓷焊補料可分為：鋯質(zhì)焊補料、高鋁質(zhì)焊補料、硅質(zhì)焊補料，由于焦爐爐墻多采用硅磚，因此一般焊補時采用硅質(zhì)焊補料。采用陶瓷焊補工藝進行爐墻焊補處理時，要求焊補墻面爐溫要達到700℃以上，爐膛爐溫波動不能大，避免急冷急熱。

2 陶瓷焊補爐墻的生產(chǎn)管理

陶瓷焊補爐墻根據(jù)施工量大小，需安排不同的作業(yè)計劃和相應(yīng)的措施。一般爐墻局部損傷或只在爐頭位置，根據(jù)工程難易程度和工作量安排相應(yīng)時間，若影響時間長全爐溫度無法控制，則采取亂箋方式安排作業(yè)，反之就可以利用檢修，盡量減少對生產(chǎn)的影響，鑒于佳華6.25米搗固焦爐爐體損傷不屬特別嚴重，因此采取了利用檢修焊補爐號的方式。

3 陶瓷焊補過程需要注意的問題和建議

(1)推焦阻力 由于推焦阻力的產(chǎn)生主要是受爐墻摩擦力、煤餅啟動的慣性阻力和機械摩擦力決定的，陶瓷焊補能夠影響的就是爐墻摩擦阻力，進而導(dǎo)致推焦時煤餅被壓縮后在煤餅啟動時推焦阻力增大，影響了推焦電流。實際推焦過程焦餅壓縮率一般5%-7%左右，6.25米搗固焦爐煤餅16125mm，實際壓縮800mm左右時，出現(xiàn)最大推焦阻力。根據(jù)壓縮率判斷大型焦爐在0.8-1.2m處出現(xiàn)最大推焦阻力點，因此若焊補機側(cè)爐頭爐墻或炭化室底等出現(xiàn)最大推焦阻力點處位置時，須格外重視推焦阻力增大的問題，必要時可對爐墻和爐底，做適當(dāng)防護，以免造成二次焦。

(2)框后著火 由于佳華6.25米搗固焦爐上升管在焦側(cè)，拉上升管蓋進行爐墻焊補時，機側(cè)上部掛石棉簾子，導(dǎo)致機側(cè)爐口熱氣流外溢，使框后拔縫。即使采取將爐頂導(dǎo)煙孔蓋打開，在焊補時噴出的熱氣流和火，也能夠嚴重破壞框后和爐口結(jié)合處，導(dǎo)致裝完煤后框后冒火。筆者分析若上升管在機側(cè)，這種情況會好很多，因此建議根據(jù)實際焦爐情況，采取相應(yīng)措施，必要時安排專人噴補框后，避免燒壞護爐鐵件和爐門。

(3)焊補面標高 由于采用的陶瓷焊補料，具有硅磚的性質(zhì)，熱膨脹率在1.1%左右，因此陶瓷焊補要嚴格控制爐墻平整度和冷態(tài)面，焊補深度越深，越要控制好爐墻的平整度，避免出現(xiàn)爐墻鼓包，多層焊補情況。這樣不僅容易導(dǎo)致推焦電流增大，還容易影響焊補質(zhì)量。

(4)導(dǎo)出系統(tǒng)檢查 爐墻焊補期間熱工和運行班作業(yè)長現(xiàn)場監(jiān)督并協(xié)調(diào)焊補人員施工操作，保證焊補工作順利完成。

由于焊補號煤餅高度降低，爐頂空間溫度升高，加速上升管石墨生長，每循環(huán)要進行清掃和檢查，避免上升管直管段堵死。

4 結(jié)語

(1)本文介紹了陶瓷焊補爐墻技術(shù)的特點和焊補機理，并對陶瓷焊補料的特點和焊補的關(guān)鍵點進行了說明；(2)結(jié)合佳華6.25米搗固焦爐焊補爐墻的經(jīng)驗，從推焦作業(yè)計劃編排、爐溫控制、焊補操作等方面進行了說明和總結(jié)，并對容易導(dǎo)致焊補后推焦電流增大的問題，進行探討和分析，重點介紹了實際控制推焦電流的措施和方法；(3)結(jié)合實際焊補情況，分析和探討了佳華6.25米搗固焦爐在焊補爐墻過程中出現(xiàn)的問題或須格外注意的關(guān)鍵點，并給出了一些建議和方法。

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[2]楊慶峰.陶瓷焊補技術(shù)在焦爐維修中的應(yīng)用[J].燃料與化工，2013，44(2)：30-31．

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