陶瓷焊補(bǔ)技術(shù)在焦?fàn)t維修上的運(yùn)用

檀少青（華菱湘鋼煤焦化公司，湖南 湘潭 411101）

陶瓷焊補(bǔ)技術(shù)在焦?fàn)t維修上的運(yùn)用

檀少青（華菱湘鋼煤焦化公司，湖南 湘潭 411101）

詳細(xì)介紹了陶瓷焊補(bǔ)技術(shù)的原理，以及陶瓷焊補(bǔ)技術(shù)與傳統(tǒng)焦?fàn)t維修方法相比，有哪些優(yōu)點(diǎn)。陶瓷焊補(bǔ)技術(shù)在我廠實(shí)施的情況，以及我廠在使用陶瓷焊補(bǔ)機(jī)過(guò)程中所進(jìn)行的創(chuàng)新工作。

陶瓷焊補(bǔ)；焦?fàn)t維修；炭化室；窗式爐門(mén)

湘鋼焦化廠目前有6座焦?fàn)t，四座4.3m，兩座6m，1#、2#焦?fàn)t爐齡已近30年，四座4.3m焦?fàn)t均已處于一代爐齡的中晚期。部分焦?fàn)t炭化室墻面剝蝕嚴(yán)重，且存在深火道穿孔熔洞現(xiàn)象（如2010年7月22日3#焦?fàn)t4#炭化室南墻第六火道的1.2m高處穿孔）。

1 陶瓷焊補(bǔ)技術(shù)原理

陶瓷焊補(bǔ)技術(shù)中用到的焊補(bǔ)料是耐火材料與微細(xì)金屬粉末制成粒狀混合物。焊補(bǔ)料混合物放入陶瓷焊補(bǔ)機(jī)，隨氧氣流通過(guò)噴槍一起噴向炭化室高溫爐墻表面（爐墻溫度不低于800℃）。金屬粉末作為燃料，氧氣為助燃劑，耐火材料作填補(bǔ)劑。金屬粉末的燃燒使修補(bǔ)面溫度達(dá)到2000～3000℃，這個(gè)溫度足以使耐火材料融化并與修補(bǔ)墻面形成熔融相，達(dá)到修補(bǔ)爐墻的目的。陶瓷焊補(bǔ)所需設(shè)備包括焊補(bǔ)機(jī)、焊槍(4m、6m、10m)、氧氣管線(xiàn)、輸料管線(xiàn)、接頭、振動(dòng)錘和陶瓷焊補(bǔ)料等。

2 陶瓷焊補(bǔ)技術(shù)與傳統(tǒng)方法的比較

傳統(tǒng)方法修補(bǔ)炭化室爐墻費(fèi)時(shí)費(fèi)力且使用周期短，一般在兩年以下。尤其在深火道維修方面，由于位置較深，修補(bǔ)難度大，修補(bǔ)前焦?fàn)t需進(jìn)行降溫，立火道溫度降低到600℃以下，炭化室墻面溫度降低到200℃以下，對(duì)爐體損害嚴(yán)重且影響焦?fàn)t正常生產(chǎn)。如3#焦?fàn)t4號(hào)炭化室南墻第六火道的穿孔維修歷時(shí)72小時(shí)，同時(shí)需設(shè)置兩個(gè)悶爐號(hào)和兩個(gè)緩沖爐號(hào)。其中悶爐號(hào)結(jié)焦時(shí)間長(zhǎng)達(dá)80小時(shí)，嚴(yán)重影響了焦?fàn)t的正常生產(chǎn)。

陶瓷焊補(bǔ)所用工具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全性高，作業(yè)時(shí)間短且勞動(dòng)強(qiáng)度低。陶瓷焊補(bǔ)的修補(bǔ)面與炭化室爐墻硅磚有相近的化學(xué)成份，減少了溫度應(yīng)力及化學(xué)反應(yīng)，使陶瓷焊補(bǔ)料與爐墻磚焊接緊密結(jié)合。剝蝕或麻面爐墻、磚縫不嚴(yán)竄漏爐墻、穿孔和熔洞爐墻，采用陶瓷焊補(bǔ)對(duì)于保證爐墻嚴(yán)密都有非常好的效果，陶瓷焊補(bǔ)后的焦?fàn)t墻面平整光滑，推焦阻力小，推焦電流低，且焊補(bǔ)面使用壽命長(zhǎng)，一般能達(dá)到3～5年。陶瓷焊補(bǔ)在焦?fàn)t正常生產(chǎn)的溫度條件（熱態(tài)）下進(jìn)行，不隨意冷爐涼爐，避免損壞爐墻。如1#焦?fàn)t1號(hào)炭化室21火道南墻下部，墻面剝蝕嚴(yán)重，曾多次用傳統(tǒng)方法進(jìn)行抹補(bǔ)，效果差。采用陶瓷焊補(bǔ)僅用時(shí)2小時(shí)50分，且效果顯著。

2013年7月13日，3#爐的4號(hào)炭化室南墻6火道原修補(bǔ)面穿孔，利用陶瓷焊補(bǔ)僅用時(shí)3小時(shí)，與傳統(tǒng)維修方法比較，優(yōu)勢(shì)明顯。

3 陶瓷焊補(bǔ)技術(shù)的實(shí)施與創(chuàng)新

陶瓷投入使用以來(lái)，我廠共焊補(bǔ)了近40個(gè)炭化室墻面，未發(fā)生過(guò)炭化室墻面穿孔現(xiàn)象，焊補(bǔ)后的爐墻表面平整、光滑、嚴(yán)密、不串漏，推焦電流均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。陶瓷焊補(bǔ)技術(shù)引進(jìn)后，通過(guò)作業(yè)實(shí)踐，對(duì)陶瓷焊補(bǔ)技術(shù)操作進(jìn)行了創(chuàng)新和改進(jìn)。如發(fā)明了窗式爐門(mén)（如圖1、2、3、4所示），用一條廢舊爐門(mén)挖去中心部位，沿炭化室高向安裝12個(gè)小窗，根據(jù)爐墻損壞部位的頻繁程度，決定窗口的大小。爐門(mén)下部（下橫鐵下）窗口高為180mm，下橫鐵上窗口高為400mm，再往上窗口高為300mm，最上方小爐門(mén)采用兩扇對(duì)開(kāi)的窗門(mén)。中間8個(gè)窗口高為200mm。窗門(mén)中間用兩層20mm、30mm厚的硅酸鋁纖維氈起保溫隔熱作用。對(duì)要焊補(bǔ)的爐號(hào)按照損壞部位開(kāi)窗焊補(bǔ)，此爐門(mén)能夠保證爐頭溫度不降低，延長(zhǎng)爐體壽命，改善職工的操作環(huán)境。另外，在較深火道維修時(shí)，用硅酸鋁纖維氈包裹焊槍及槍頭，減少高溫?zé)?，保證焊槍槍頭溫度不高，陶瓷焊補(bǔ)料順利輸出，延長(zhǎng)焊槍的使用壽命。

圖1 窗式爐門(mén)

圖2 窗式爐門(mén)

圖3 窗式爐門(mén)發(fā)明前

圖4 使用窗式爐門(mén)

4 結(jié)語(yǔ)

我廠四座4.3m焦?fàn)t均已處于一代爐齡的中晚期，特別是爐齡較長(zhǎng)的1、2#焦?fàn)t，在引進(jìn)陶瓷焊補(bǔ)之前，炭化室爐墻頻繁穿孔，傳統(tǒng)熱修方法勞動(dòng)強(qiáng)度大，使用周期短，焦?fàn)t維修工作相當(dāng)被動(dòng)。采用陶瓷焊補(bǔ)技術(shù)后，焦?fàn)t爐體維護(hù)工作進(jìn)步明顯，主要體現(xiàn)在維修時(shí)間短、維修效果好、使用時(shí)間長(zhǎng)，大大減輕了熱修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。在焦?fàn)t維護(hù)中，引入新技術(shù)，不但提高了工作效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，而且有利于提高焦?fàn)t壽命。

[1]劉武鏞,孫紅艷.煉焦熱工管理.冶金工業(yè)出版社.2011年出版

[2]于振東，蔡承祐.焦?fàn)t生產(chǎn)技術(shù).遼寧科學(xué)技術(shù)出版社.2002年出版

檀少青(1981-)，性別：男，籍貫河北趙縣，職稱(chēng)：助理工程師，研究方向：焦化