柳鋼焦爐炭化室底磚在線更換的可行性研究

夏羽祥，陳優

（柳州鋼鐵股份有限公司，廣西 柳州 545002）

柳鋼焦化廠一焦車間共2座JN60型雙聯火道、廢氣循環、復熱式焦爐，設計年產量110萬噸，2005年投產至今，已有13年。自2017年以來，爐體多次出現爐墻磚破損、底磚脫出等問題。2018年10月發現一焦2#爐57#炭化室底磚脫落，自機側爐頭第3塊磚起數量多達44塊磚，導致推焦嚴重受阻，推焦電流401A，并伴隨著推焦桿的劇烈振動，嚴重影響推焦的正常秩序。及時的進行爐體損壞情況檢查并修復，保證焦爐正常生產，不僅關系到后續煉鐵工段的生產穩定，更與公司整體經濟效益緊密相關。

1 破損原因分析

在生產倒爐過程中，換車進行首爐推焦操作時推焦桿仍處于冷態，在與炭化室底面摩擦時會出現振動大并發出刺耳聲音的情況，故而2#爐前幾爐炭化室底磚磨損破碎較為嚴重。焦爐經過十余年持續生產，底磚存在一定程度的磨損、松脫，該振動造成部分底磚受力而整體脫落。

2 在線更換方案

2.1 磚型選擇及處理

采用在線更換的方法處理，炭化室墻面溫度高達1100℃左右，普通硅磚需要按照烘爐時的膨脹規律緩慢升溫，幾個小時的檢修時間無法滿足需要。而且根據實際情況，2#焦爐前幾爐炭化室底磚需要承受來自推焦桿的機械振動，故而底磚對熱震穩定性的要求較高，經過對比論證，決定采用高溫耐磨、熱震性好的高鋁堇青石磚進行修復，并于計劃檢修前對新磚進行預熱干燥處理。

2.2 工具準備

（1）搭建熱修平臺：清空2#推焦車刮板機南面人行通道至車輛樓梯口的區域，為送磚過程提供空間。

（2）輔助工具：準備切磚機及隔熱毯；切下一塊方形保溫棉，在上部綁上一根鋼管制作成隔熱毯；

（3）送磚桿：不銹鋼管前端加焊磚型大小的鐵板即可；

（4）灌漿工具：利用日常熱修爐體使用的噴漿機對接一根長約10m、不銹鋼材質的噴漿管制成，采用氣力輸送的方式進行噴補。

2.3 爐溫處理

為避免爐墻耐火磚各項性能受影響，要保證墻面溫度不低于850℃[1]，檢修前對57#、58#燃燒室進行降溫處理，關閉57#、58#燃燒室加熱煤氣考克，加大煙道吸力和風門開度，減小56#、59#燃燒室加熱煤氣考克，使得57#炭化室墻面溫度降至850～900℃并維持穩定，在檢修過程中安排測換人員每2h進行一次墻面溫度測量。

2.4 出焦管理

檢修期間其他爐號炭化室正常出焦，出至2#爐時使用1#推焦車協助檢修，出至1#爐時切換車輛進行檢修；由于57#炭化室為空爐狀態，根據推焦要求需停出56#、58#，當日該3爐計劃出焦時間如表1，根據檢修進度需做好上升管的相關操作，即56#、58#實施燜爐期間，達結焦末期時荒煤氣產生量低，需及時關閉上升管翻板，打開上升管蓋，防止荒煤氣倒流。

表1 相關爐號計劃出焦情況

2.5 更換步驟

（1）將隔熱毯掛于機側爐門橫鐵掛鉤處，下部保留約1米高開口用于施工；

（2）自爐口處破碎的底磚起，用錘子、長釬條等工具整塊清理舊底磚，保證脫落的舊底磚凹槽內底部平整無凸出，清理完畢用風管吹掃干凈，便于鋪設新磚；

（3）根據底部凹槽大小、結構及深度情況，用切磚機對新磚進行加工，滿足鋪設要求；

（4）炭化室由內往外，用送磚桿將新磚逐塊送入，進行較內側底磚鋪設時，安排人員在爐頂加煤口處觀察，要求各磚之間保留約5mm縫隙用于灌漿；

（5）底磚鋪設完畢后，檢查磚面平整無凸出等異常情況，從機側爐口處用噴漿機進行灌漿操作，每次噴漿完成補料過程要繼續用壓縮空氣對噴漿管進行吹掃，防止堵塞；

（6）噴漿過程保持磚縫均勻飽滿，保證砌筑牢固并且不出現磚面漿料過多而凸起的情況；

（7）灌漿完成后，取下隔熱毯，關上爐門；

（8）將兩側燃燒室溫度提至標溫后，摘掉爐門用推焦桿進行推空爐操作，完畢后重新檢查底磚平面無異常，恢復加煤操作；

表2 在線修復后各電流情況

3 在線更換效果

在線更換完成，現場觀察到炭化室底平面平整，基本滿足生產條件，該噴補過程操作較為合理。補爐完成共進行了3次推空爐操作，隨后裝煤過程采取減少裝煤量的措施，相關數據及對應結焦時間下出焦電流如表2，數據顯示第一次裝煤出焦電流較大，存在一定的二次焦風險，隨后幾次裝煤出焦電流逐步降至正常并趨于穩定，開始恢復正常裝煤量。

4 結語

本次57#炭化室底磚在線更換過程充分考慮了操作的安全性，前期準備工作充分，但由于脫落底磚數量較大，總耗時13h，檢修后基本滿足生產需求；檢修完成后僅進行了3次推空爐操作，在降低加煤量的情況下仍存在出焦電流大的情況，解決辦法可考慮增加推空爐次數或延長結焦時間；檢修期間合理降低溫度，降低了人員的操作風險，同時維持爐墻溫度不低于850℃，降低了爐子的受損害程度。