焦?fàn)t爐體熱修維護安全技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用

王 利

（河鋼集團宣鋼公司）

0 引言

河鋼宣鋼焦化廠1#、2#焦?fàn)t結(jié)構(gòu)為雙聯(lián)火道、廢氣循環(huán)、焦?fàn)t煤氣下噴、高爐煤氣側(cè)入的復(fù)熱式焦?fàn)t，1#、2#焦?fàn)t分別于1989 年和1993 年投產(chǎn)使用。在生產(chǎn)過程中，隨著焦?fàn)t爐體的老化，炭化室墻面容易出現(xiàn)熔洞，繼而發(fā)生竄漏。為了消除爐墻熔洞、竄漏問題帶來的影響，在對爐墻熔洞進行及時挖補處理的同時，還需要對堵塞的斜道進行處理。隨著焦?fàn)t爐齡的增加，炭化室墻面磨損、剝蝕加劇，燃燒室立火道經(jīng)常進入異物，出現(xiàn)立火道堵塞現(xiàn)象，從而造成加熱煤氣、空氣斜道口堵塞，進而形成死眼，影響正常的加熱制度和穩(wěn)定的生產(chǎn)秩序。為了穩(wěn)定焦?fàn)t加熱制度，需要對焦?fàn)t燃燒室立火道進行疏通處理。而傳統(tǒng)的焦?fàn)t爐體熱修維護安全技術(shù)已經(jīng)不能很好地解決這些問題，因此，針對這些問題，筆者對焦?fàn)t熱修維護安全技術(shù)進行了創(chuàng)新研究。

1 傳統(tǒng)焦?fàn)t爐體熱修維護安全技術(shù)

1.1 傳統(tǒng)挖補方法

傳統(tǒng)的挖補方法需要將挖補的炭化室停產(chǎn)，對相鄰炭化室進行緩沖，待炭化室降溫后進行局部挖補[1]。這種方法操作繁瑣、修補時間長，不僅影響生產(chǎn)進度，還會造成爐溫大幅度降低，容易使硅磚發(fā)生晶型轉(zhuǎn)化，從而影響焦?fàn)t的使用壽命。

還有一種方法是采用陶瓷焊補[2]，但是這種方法不僅操作繁瑣，操作技術(shù)要求高，而且需要配備陶瓷焊補機，投資較大。

1.2 傳統(tǒng)疏通方法

傳統(tǒng)的疏通方法包括鋼釬疏通法和炭化室挖洞疏通法。鋼釬疏通法的弊端是將異物捅入到蓄熱室內(nèi)，造成蓄熱室阻力增加，影響高爐煤氣和空氣在各立火道間的分配，造成橫排溫度不勻，從而影響焦炭成熟；炭化室墻面挖洞疏通法的弊端是破壞爐墻、工作量大，影響焦炭產(chǎn)量。

2 焦?fàn)t爐體熱修維護安全技術(shù)創(chuàng)新

2.1 焦?fàn)t熱態(tài)挖補爐墻熔洞技術(shù)

焦?fàn)t熱態(tài)挖補爐墻熔洞技術(shù)規(guī)避了傳統(tǒng)技術(shù)的弊端[3]，修補過程簡單，修補時間短，爐溫降低幅度小，影響生產(chǎn)小。通過炭化室熔洞位置減量裝煤，對應(yīng)的立火道用棉絲堵塞，并掛鋼網(wǎng)隔熱石棉簾遮擋焦餅，粘貼耐高溫硅酸鋁板，達到修補爐墻所需控制溫度。

具體方法：

（1）確定挖補的位置和大小；

（2）根據(jù)位置確定炭化室裝煤量；

（3）裝煤1 h 后將熔洞爐墻對應(yīng)的立火道四通小孔板用棉絲堵塞；

（4）裝煤3 h 后摘下爐門，對熔洞位置進行扒焦并清理干凈底部尾焦；

（5）從炭化室頂部掛鋼網(wǎng)隔熱石棉簾遮擋焦餅；

（6）熔洞周圍墻面粘貼耐高溫硅酸鋁板；

（7）拆除損壞的爐墻磚，對相應(yīng)燃燒室斜道、洞口周圍清理干凈，找見舊磚茬；

（8）加工提前預(yù)熱好的新磚，用高強粘結(jié)劑與舊磚茬接在一起；

（9）清理雜物和硅酸鋁板，取走石棉簾；

2.2 立火道異物疏通方法

對焦?fàn)t立火道疏通方法進行創(chuàng)新，采用“立火道異物疏通方法”，借助特殊的疏通工具，將立火道內(nèi)的雜質(zhì)“抽取”出來，達到操作簡單，投資少，不影響正常生產(chǎn)的效果，徹底解決了傳統(tǒng)疏通方法增加焦?fàn)t加熱阻力和破壞炭化室墻面的弊端。該方法包括焦?fàn)t加熱煤氣轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)、疏通工具安裝準(zhǔn)備、立火道疏通操作控制、疏通工具安全拆除、立火道疏通后加熱制度恢復(fù)調(diào)節(jié)等步驟。該操作法利用高速流通氣體通過后形成局部負壓的原理，改變傳統(tǒng)的疏通思路，變“捅透”為“抽通”，實現(xiàn)將堵塞立火道異物“抽取”出來的目的。

2.2.1 疏通清掃器的研制

疏通清掃器包括清掃頭、壓縮空氣吹掃管、壓縮空氣抽取管。清掃頭由不銹鋼的內(nèi)套筒和外套筒組成，外套筒的下端連接在內(nèi)套筒的外周下部，內(nèi)套筒與壓縮空氣抽取管相連接，壓縮空氣吹掃管與外套筒壓縮空氣導(dǎo)入孔相連接，壓縮空氣進口與內(nèi)、外套筒間的圓環(huán)形空腔相連通，壓縮空氣輸入管道與吹掃管相連接。清掃器結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 立火道異物疏通清掃器

2.2.2 疏通方法

針對需要疏通部位，通過清掃頭將壓縮空氣引入到立火道內(nèi)，利用壓縮空氣吹掃管對堵塞的異物進行吹掃松動，再利用壓縮空氣抽取管負壓將異物吸取出來。

2.2.2.1 焦?fàn)t加熱煤氣轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)

（1）根據(jù)焦?fàn)t加熱系統(tǒng)“同雙前單”原理，確認(rèn)需要“疏通的立火道”所對應(yīng)的蓄熱室排號。

（2）提前對需要疏通的燃燒室進行加熱。

電磁發(fā)射技術(shù)可以方便地為實驗室提供超高的速度，以便對目前比不可能達到的速度進行研究。可以進行高壓、沖擊物理實驗、研究材料的狀態(tài)方程等。

（3）打開下降氣流蓄熱室排號的空氣進風(fēng)門蓋板，將風(fēng)門開度調(diào)整為正常加熱開度的70%。

（4）確認(rèn)需要“疏通立火道”相“雙聯(lián)”的立火道未堵塞，減小下降氣流蓄頂吸力（較正常加熱吸力降低10～20 Pa）。

2.2.2.2 疏通工具安裝準(zhǔn)備

（1）確認(rèn)疏通立火道爐號處于檢修狀態(tài)，裝煤車磨電道停電。

（2）借助裝煤車固定懸掛點上的定滑輪將清掃器吊起，放入堵塞的立火道內(nèi)。

（3）接通“清掃器”壓縮空氣吹掃管。

（4）接通“清掃器”壓縮空氣抽取管，連通清掃器的動力源。

2.2.2.3 立火道疏通操作控制

（1）操作“清掃器”方向調(diào)節(jié)手柄，對準(zhǔn)立火道堵塞部位。

（2）逐漸打開“清掃器”壓縮空氣吹掃管調(diào)節(jié)旋塞，控制壓縮空氣壓力在20～30 MPa，待立火道上部異物松動后關(guān)閉吹掃管。

（3）逐漸打開“清掃器”壓縮空氣抽取管調(diào)節(jié)旋塞，控制壓縮空氣壓力在30～40 MPa，移動“清掃器”清掃位置，將堵塞異物“抽取”到異物收集桶內(nèi)。

（4）循環(huán)操作（2）～（3），將堵塞異物分層抽取出來，直到堵塞立火道徹底疏通。

2.2.2.4 疏通工具安全拆除

（1）拆除“清掃器”壓縮空氣抽取管，斷開“清掃器”動力源。

（2）拆除“清掃器”壓縮空氣吹掃管。

（3）借助固定滑輪將清掃器垂直吊起。

（4）使用專用“套環(huán)”，拉住清掃器底部，慢慢減小定滑輪拉力，將清掃器平放在焦?fàn)t頂部（清掃器高溫部位達到1 000 ℃左右，操作過程中要防止灼燙）。

（5）將“清掃器”運送到爐頂端臺固定位置降溫。

（6）裝煤車磨電道送電，恢復(fù)正常生產(chǎn)。

2.2.2.5 熱制度恢復(fù)調(diào)節(jié)

（1）恢復(fù)“疏通立火道”相“雙聯(lián)”的立火道吸力，蓄熱室頂吸力恢復(fù)正常。

（2）打開下降氣流蓄熱室排號的空氣進風(fēng)門蓋板，將風(fēng)門開度恢復(fù)正常。

（3）恢復(fù)疏通燃燒室加熱煤氣。

3 應(yīng)用效果

（1）改善了焦炭質(zhì)量，焦炭抗碎強度M40 由83 提高到84，M10 耐磨強度由9.0 變?yōu)?.0。

（2）避免了傳統(tǒng)熱修方法對焦?fàn)t爐體的二次傷害，減少了燃燒室竄漏對爐體的危害，爐體使用壽命可延長3 年。

（3）有效杜絕了荒煤氣的外逸，節(jié)約了加熱煤氣用量，焦?fàn)t荒煤氣放散點火次數(shù)降低了80%，焦煤氣消耗由項目實施前的平均183.57 m3/t 降低到實施后的平均178.42 m3/t。

（4）操作安全、快捷，實現(xiàn)了本質(zhì)化安全提升，疏通工作由原來4 人操作降為2 人操作，降低了職工的勞動強度。

4 結(jié)語

焦?fàn)t爐體熱修維護安全技術(shù)創(chuàng)新項目提出一種焦?fàn)t熱態(tài)挖補爐墻熔洞的方法，一種焦?fàn)t立火道疏通清掃器和疏通方法，應(yīng)用后系統(tǒng)運行穩(wěn)定，操作簡單方便，可靠度高，優(yōu)化了焦?fàn)t加熱制度，提高了爐溫系數(shù)，減少了煤氣放散、煙囪排放對環(huán)境的污染，獲得了較好的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)保效益。