大型搗固焦爐陶瓷焊補爐墻的生產實踐和熱工管理

張曉梅朱力華(.華北理工大學， 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實踐和熱工管理

張曉梅1朱力華2(1.華北理工大學， 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，重點講述了這種陶瓷焊補技術在焦爐維護實踐中的意義、特點、效果、如何實施、問題和生產管理經驗，在結合佳華陶瓷焊補爐墻經驗的基礎上，對搗固焦爐陶瓷焊補過程中的生產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 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炭化室最高、自動化程度和環保水平最高的搗固焦爐。它采用SCP一體機裝煤，是在吸收國內外焦爐設計經驗的基礎上，由中冶焦耐工程技術有限公司自主研發、設計，代表了國內搗固焦爐的發展方向。由于搗固焦爐的生產特點，公司搗固焦爐個別爐號機側爐墻存在不同程爐損傷，出現了剝蝕、碎磚等爐體損傷的問題，若不及時處理，進一步發展勢必會影響焦爐壽命。

1 陶瓷焊補技術

(1)爐墻熱修意義 焦爐日常維修分為冷修和熱修，冷修就是在冷態下進行焦爐維護，而熱修就是焦爐在不間斷生產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”，對整體結構和生產影響非常小，另外從成本和操作方面看熱修操作方便，不會對生產造成影響，因此非常適合在不間斷生產的工業窯爐上進行操作。從焦爐壽命看爐齡長達30年左右，期間推焦、裝煤、敞門等反復影響必然會導致墻面破壞，且焦爐烘爐生產過程中存在多種晶形轉化，冷態維護對爐體損傷很大，反復維修也不現實；從決定焦爐優質、穩順、高效的關鍵因素看就是“爐墻”，且搗固焦爐機側受裝煤溫度等因素影響爐體老化加快，易出現剝蝕、碎磚、裂縫等問題，若不及時治理，必然向爐墻掉轉、穿孔、倒塌，爐體嚴重損壞方向發展，因此根據不同的爐齡時期和不同的破壞程度，采用不同的焊補技術，但焦爐爐墻熱修始終是焦爐日常維護的重點和關鍵點。

(2)陶瓷焊補技術特點 爐墻陶瓷焊補技術是焦化工作者一直非常關注的，該技術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到半干法噴補技術到陶瓷焊補技術，主要改進的方面就是噴補料的含水量，火焰焊補技術噴補料含水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。

(3)陶瓷焊補操作機理和焊補料 因各種爐窯爐墻用磚材質不同，故所用焊補料材質也有差別，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：鋯質焊補料、高鋁質焊補料、硅質焊補料，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管理

陶瓷焊補爐墻根據施工量大小，需安排不同的作業計劃和相應的措施。一般爐墻局部損傷或只在爐頭位置，根據工程難易程度和工作量安排相應時間，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，反之就可以利用檢修，盡量減少對生產的影響，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，出現最大推焦阻力。根據壓縮率判斷大型焦爐在0.8-1.2m處出現最大推焦阻力點，因此若焊補機側爐頭爐墻或炭化室底等出現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，拉上升管蓋進行爐墻焊補時，機側上部掛石棉簾子，導致機側爐口熱氣流外溢，使框后拔縫。即使采取將爐頂導煙孔蓋打開，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合處，導致裝完煤后框后冒火。筆者分析若上升管在機側，這種情況會好很多，因此建議根據實際焦爐情況，采取相應措施，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，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面，焊補深度越深，越要控制好爐墻的平整度，避免出現爐墻鼓包，多層焊補情況。這樣不僅容易導致推焦電流增大，還容易影響焊補質量。

(4)導出系統檢查 爐墻焊補期間熱工和運行班作業長現場監督并協調焊補人員施工操作，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，每循環要進行清掃和檢查，避免上升管直管段堵死。

4 結語

(1)本文介紹了陶瓷焊補爐墻技術的特點和焊補機理，并對陶瓷焊補料的特點和焊補的關鍵點進行了說明；(2)結合佳華6.25米搗固焦爐焊補爐墻的經驗，從推焦作業計劃編排、爐溫控制、焊補操作等方面進行了說明和總結，并對容易導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的問題或須格外注意的關鍵點，并給出了一些建議和方法。

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