砌筑质量是焦炉长寿的基础
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•焦炉砌筑基本概念与原理•焦炉砌筑前准备工作•焦炉各部位砌筑方法及技巧•特殊情况下焦炉砌筑应对措施•质量检查与验收标准流程•安全防护与环保要求01焦炉结构组成及作用燃烧室斜道区位于炭化室两侧,用于燃烧煤气产生热量。
连接燃烧室和蓄热室,引导废气流动。
炭化室蓄热室炉顶区用于装煤炼焦,是焦炉的核心部分。
位于燃烧室下方,用于回收废气中的热量。
位于炭化室上方,用于收集煤气和导出废气。
耐火砖硅砖黏土砖高铝砖砌筑材料选择与性能要求具有一定的耐火度和强度,用于砌筑斜道区等非承重部位。
具有高耐火度、抗渣性强等特点,用于砌筑炉顶等高温部位。
养护与烘干用寿命。
特殊部位处理施,确保砌筑质量。
砌筑操作浆饱满且不外露。
砌筑前准备砌筑顺序灰浆饱满。
砌筑工艺原理及操作要点02现场勘察根据勘察结果和实际需求,制定焦炉砌筑的设计方案,包括结构形式、材料选用、施工方法等。
设计方案制定组织专家对设计方案进行评审,针对存在的问题和不足进行优化和改进,确保方案的科学性和可行性。
方案评审与优化现场勘察与设计方案制定施工材料、设备准备及检查材料准备按照设计方案要求,准备所需的耐火砖、耐火泥、保温材料等,确保材料质量符合标准。
设备准备准备施工所需的各类设备,如搅拌机、切割机、起重机等,确保设备状态良好,满足施工要求。
材料设备检查对准备的材料和设备进行检查,确保质量合格、数量充足,避免因材料设备问题影响施工进度和质量。
安全教育培训对施工人员进行安全教育培训,提高他们的安全意识和操作技能,确保施工过程中的人身安全和设备安全。
人员组织组建专业的焦炉砌筑施工队伍,包括管理人员、技术人员、操作人员等,明确各自职责和任务。
施工技术交底组织技术人员对施工人员进行技术交底,让他们熟悉施工图纸、施工方案和施工工艺,确保施工质量和效率。
人员组织与安全教育培训03选用高温耐火砖、耐火泥等高质量材料,确保炉顶耐高温、耐磨损。
砌筑材料选择砌筑顺序注意事项从炉顶中心开始,向四周扩展砌筑,确保砖缝平直、灰浆饱满。
论焦炉砌筑常见问题分析与技术对策发布时间:2022-07-24T06:06:03.730Z 来源:《建筑实践》2022年41卷3月5期作者:丁兆龙[导读] 建造焦炉炉过程中,砌筑工程施工质量是焦炉整体质量的基础丁兆龙五冶集团上海有限公司(上海 201900)摘要:建造焦炉炉过程中,砌筑工程施工质量是焦炉整体质量的基础,影响砌筑施工质量的问题主要是建筑材料质量问题,包括炉砖材料的破损、保管不到位以及质量不达标等问题,注重解决焦炉砌砖质量存在的问题,就抓住了关键,确保高质量的焦炉如期建成。
本文就焦炉砌筑常见问题分析与技术对策进行了探讨。
关键词:焦炉砌筑问题分析技术对策现代焦炉都是在混凝土基础上用耐火砖砌筑而成的用来炼制冶金焦或者其它用途焦炭的炉窑,主要构造由7大砌筑体,即燃烧室、碳化室、蓄热室、斜道区、烟道、炉顶、烟囱及相关附属设施;焦炉各个功能砌筑室的砌筑施工按照设计标准必须达到5项标准,一是耐火砖砌筑缝要求均匀;二是砌体标高要严格控制,不能超过误差范围;三是砌筑施工过程,每一砌筑层的耐火砖保持平行,整体砌筑墙与每一层垂直;四是焦炉各个功能室、通道的宽窄、高低尺寸严格控制,不得超出误差范围;五是严格工缝留设和炉体砌筑的严密要求。
因此,要根据焦炉建设的质量技术标准,对砌筑施工中常见的问题进行分析,及早制定对策,防范隐患风险,确保焦炉砌筑施工优质高效。
一、焦炉砌筑常见问题焦炉砌筑是土建工程项目施工,要保证工程施工质量需要从砌筑材料、设计标准控制、砌筑技术等方面有保证,因此,必须砌筑施工中常见的问题进行分析,弄清到底是材料质量问题,还是砌筑技术问题,或者设计的质量标准不科学等,弄清楚问题的原因,对症下药,把问题彻底解决,就能确保焦炉砌筑施工质量标准如期实现。
当前,焦炉砌筑施工过程常见的问题,无论是砌缝不均,还是整个功能室的墙体横平竖直标准不高,或者标高等尺寸标准控制不严,炉体密封程度欠缺等,多数与耐火砖或耐火砌块的质量有关,如砌层不能完全横平竖直密封完好就是耐火砖或耐火砌块破损严重,缺边、少角;焦炉功能室砌筑标高存在问题主要是耐火砖或者耐火砌块的厚度不均匀;究其原因,造成焦炉砌筑材料质量问题的原因是多方面的,有的建筑场地交通条件较差,耐火砖等砌体材料在运输过程相互碰撞造成破损;有的是耐火砖等材料随便堆积存储,没有标准的储藏库,砌筑材料受到污染、腐蚀等质量受损;有的就是材料质量不达标,耐火砖或耐火砌块不规矩,尺寸规格标准有出入;同时,造成焦炉砌筑常见问题,也不排除人的素质问题,包括砌筑材料的质检效果不高;施工过程砌筑技术有限,专业化技能水平低等。
ZHJL6045F型焦炉砌筑质量监管方案一.工程特点本工程最主要的特点为:工程复杂,质量精度要求高。
焦炉是各种精煤在密封条件下加热干馏成焦炭,并回收煤气等附属产品,在高温下长期连续生产的大型热工设备。
炉体结构复杂,各结构部位的管、孔、洞、沟、柱、缝密布,耐火砖砌筑量大,特异型砖号多,属大型工业炉。
要求筑炉施工必须满足工艺要求,我公司的ZHJL6045F型焦炉长81.70 m,宽15.98 m,高12.15 m,总体积15862.6 m3。
主要尺寸及技术指标及用砖量见表一、表二表一ZHJ6045F型焦炉主要尺寸及技术指标表ZHJL6045F型焦炉用砖量根据焦炉各部位的操作特点,分别选用硅砖、粘土砖、粘土格子砖、高铝砖、高强隔热砖、缸砖和漂珠砖砌筑。
表二一座ZHJL6045F型60孔焦炉用砖量表二.质量监督管理ZHJL6045F型焦炉炭化室高6米,砌砖时不但要保证洞宽和洞高,还要保证墙面的平整度和垂直度;空气、废气、高炉煤气在蓄热室进行交换,必须防止各部位气体窜漏,施工中必须保证砌体的气密性,灰浆饱满,勾缝密实,焦炉本体砌体为保证护炉铁件安装,装煤、平煤、出焦顺利,其外形几何尺寸必须符合设计要求,施工中严格控制好各中心尺寸,减少系统误差。
焦炉砌筑中各工序的质量控制始终是第一要素,施工质量的好坏直接影响焦炉的使用寿命和焦炭的质量。
ZHJL6045F型焦炉用砖量多,砖的型号更多,比捣固焦炉多了几十个砖号,给施工造成很大困难,虽然影响焦炉砌体质量的因素很多,但最重要的是焦炉各部位砌体和孔洞断面几何尺寸必须十分准确,要用耐火泥浆把一块一块耐火砖粘结成如此庞然大物,还要高精度地确保焦炉各部位砌体的砌筑质量,确实是十分困难的。
在焦炉砌筑质量监督管理中,把工作重点突出地放到工序控制上,以此作为工程质量创优的保证。
根据工序重要程度的分析,确立耐材管理、泥浆搅拌、测量放线、炉体砌筑和质量检验为五大关键工序,即所谓“五工序控制”,并对其实施强化管理,制定各关键工序的控制目标和具体措施,同时,要求施工单位在焦炉砌筑施工过程中积极贯彻行之有效的“五化管理”,即管理制度化、施工程序化、操作规范化、措施图表化、现场文明化。
2024年焦炉砌筑、烘炉、开工安全技术2024年,焦炉砌筑、烘炉、开工安全技术将会继续迎来新的发展和创新。
随着科技的不断进步和应用,炼焦行业将会更加注重安全生产和烘炉效果的提升。
一、焦炉砌筑技术的发展1.1 烟道结构设计在2024年,焦炉砌筑技术将更加注重烟道结构的改进,以提高烟气的流动性和热交换效率。
针对焦炉内的烟道结构,可以采用多元圆弧形结构,减少了烟气在烟道内的摩擦和阻力,提高了热交换面积,从而提高了焦炉的热效率。
1.2 炉墙材料的选择随着科学技术的进步,2024年焦炉砌筑技术将更加注重炉墙材料的选择。
可以采用高温耐火材料或新型陶瓷材料来替代传统的耐火砖。
这些材料具有更好的抗渣温度,更好的耐火性能,能够在高温和恶劣环境下更长时间地保持稳定性。
同时,这些新材料的使用还能够减少焦炉砌筑过程中的能源消耗,减少砌筑周期。
1.3 焦炉砌筑工艺的优化2024年,焦炉砌筑技术将会进一步优化工艺,提高施工效率和质量。
可以采用3D打印技术来进行焦炉砌筑,通过对焦炉内部的结构进行模拟和优化设计,实现快速定向凝固砌筑,提高了施工的准确性和效率。
此外,还可以采用机器人、无人机等智能设备来实现对焦炉砌筑过程的自动控制和监测,提高施工质量。
二、烘炉技术的发展2.1 连续式烘炉技术随着焦炉砌筑技术的发展,2024年将会出现更多的连续式烘炉技术,用于替代传统的间歇式烘炉。
连续式烘炉具有更高的热效率和更小的能耗,能够实现对焦炭的连续加热和烘炉操作的连续进行,提高了烘炉效果和生产效率。
2.2 烘炉操作自动化2024年,烘炉技术将进一步实现自动化和智能化。
通过先进的传感器技术和控制系统,可以实现对烘炉内部温度、湿度等参数的实时监测和控制。
同时,还可以通过人工智能技术,实现对烘炉操作过程的自动控制和优化,提高了烘炉操作的准确性和效率。
三、开工安全技术的发展3.1 物联网技术在安全监测中的应用2024年,随着物联网技术的快速发展,开工安全技术将更加注重物联网技术的应用。
焦炉冒烟、烟囱冒烟的原因与治理在炼焦生产过程中,焦炉烟囱或轻或重的冒烟情况,不仅污染环境,还造成焦炉煤气损耗大,也反映出焦炉加热系统不正常,焦炉炉体串漏严重。
还有;焦炉炉体、炉门、炉顶等冒烟;也严重影响环保,消耗热量,浪费荒煤气,损坏焦炉炉体、护炉铁件等。
因此必须尽快治理,否则对焦炉损坏大,污染环境。
一、现状:1、焦炉烟囱一般都在85—105m高,主要是导出燃烧后的废气。
如果炉体串漏或操作不当就会造成烟囱冒烟,烟囱冒烟分别以蓝、黑、黄烟为主;偶尔冒白烟(即;蒸汽)等。
大多时冒黑烟为主。
烟囱冒烟说明焦炉生产不正常;因为焦炉加热介质主要是焦炉煤气、高炉煤气或混合煤气,煤气加热燃烧后的废气中成分主要是气态的和H2O、CO2、NOx、SO2等,,在焦炉正常情况下,烟囱排出的废气是看不到的;因此,焦炉烟囱冒烟就说明焦炉生产存在问题,不但影响环保,还影响焦炭产量、质量,同时焦炉煤气消耗也大,所以说烟囱冒烟是百害而无一益的事。
治理烟囱冒烟是迫在眉睫的事,一定要重视。
2、焦炉炉体冒烟、炉门冒烟、上升管根部冒烟、上升管翻板轴处冒烟等,造成焦炉黄烟一片,现场气味气味呛人,这说明焦炉墙体串漏,护炉铁件没及时测量调节,操作不规范,炉温不均匀,炉门、炉框、上升管、桥管、集气管等清理不及时造成炉体冒烟。
二、焦炉、烟囱冒烟分析:(一)烟囱冒烟分析:焦炉烟囱排出废气分别是;60万吨年生产能力,排出废气量约为150000m³/h,110万吨年生产能力,排出废气量约为275000m³/h,其中含有颗粒物量37—74mg/m³,能看到明显冒烟,说明排放的废气中含有未完全燃烧的煤气以及在高温下裂解形成的含炭微粒,引起烟囱冒烟原因很多,主要原因还是焦炉炉体的串漏和燃烧不合理造成。
1、焦炉炭化室与燃烧室墙串漏。
炼焦炉的炭化室和燃烧室之间,仅以炭化室墙相隔开,而炉墙存在很多条砖缝,在装煤初期,由于大量水汽的形成,煤气发生量较大,对炉墙表面的压力也较大,高时可达1000pa,此时大量的荒煤气很容易顺着不严实的砖缝涌入燃烧室内,破坏了燃烧系统的正常燃烧工况,造成净化加热煤气和荒煤气都无法充分燃烧,随燃烧废气经下降火道排到废气系统,通过烟道带着黑黄颜色的气体从烟囱排入大气。
专题报告焦炉发展历史及趋势班级:化工08-4班姓名:***学号:********焦炉发展历史及趋势摘要:简单介绍焦炉的结构,回顾焦炉的发展历史,分析焦炉的发展趋势。
重点讨论我国焦炉大型化发展的迫切性、必要性和可行性。
关键词:焦炉、结构、发展、历史、趋势、大型化、迫切性、必要性、可行性1、焦炉的结构焦炉也就是炼焦炉,一种通常由耐火砖和耐火砌块砌成的炉子,用于使煤炭化以生产焦炭。
用煤炼制焦炭的窑炉。
是炼焦的主要热工设备。
现代焦炉是指以生产冶金焦为主要目的、可以回收炼焦化学产品的水平室式焦炉,由炉体和附属设备构成。
焦炉炉体由炉顶、燃烧室和炭化室、斜道区、蓄热室等部分,并通过烟道和烟囱相连。
整座焦炉砌筑在混凝土基础上。
现代焦炉基本结构大体相同,但由于装煤方式、供热方式和使用的燃料不尽相同,又可以分成许多类型。
现代炼焦炉由炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区、炉顶、基础、烟道等组成。
炭化室中煤料在隔绝空气条件下受热变成焦炭。
一座焦炉有几十个炭化室和燃烧室相间配置,用耐火材料(硅砖)隔开。
每个燃烧室有20~30个立火道。
来自蓄热室的经过预热的煤气(高热值煤气不预热)和空气在立火道底部相遇燃烧,从侧面向炭化室提供热量。
蓄热室位于焦炉的下部,利用高温废气来预热加热用的煤气和空气。
斜道区是连接蓄热室和燃烧室的斜通道。
炭化室、燃烧室以上的炉体称炉顶,其厚度按炉体强度和降低炉顶表面温度的需要确定。
炉顶区有装煤孔和上升管孔通向炭化室,用以装入煤料和导出煤料干馏时产生的荒煤气。
还设有看火孔通向每个火道,供测温、检查火焰之用,根据检测结果,调节温度和压力。
整座焦炉砌筑在坚固平整的混凝土基础上,每个蓄热室通过废气盘与烟道连接,烟道设在基础内或基础两侧,一端与烟囱连接。
2、焦炉的发展历史20世纪30年代以前,焦炉炭化室容积一般不超过20米3。
1927年炭化室高6米、有效容积达30米3的大容积炼焦炉首次在德国建成投产。
60年代起许多国家相继建造了大容积炉。
焦炉砌筑、烘炉、开工安全技术一、焦炉砌筑技术焦炉砌筑是指焦炉内部的砌筑工作。
焦炉砌筑的质量和技术水平直接影响焦炉的使用寿命和炉内能源利用效率。
以下是一些焦炉砌筑的技术要点:1. 砌筑材料的选择:焦炉砌筑材料应具有高耐火性能和抗渣侵蚀能力。
一般采用高铝质耐火材料作为焦炉内衬材料,耐火砖是最常用的材料之一。
此外,还需要注意配合比例和砌筑工艺,以保证砌筑材料的性能和稳定性。
2. 砌筑方案的设计:焦炉砌筑需要根据具体的炉型和工艺要求设计砌筑方案。
砌筑方案应满足焦炉内部结构和热传导的要求,同时考虑炉体的强度和稳定性。
3. 砌筑工艺的控制:砌筑工艺的控制是保证焦炉砌筑质量的重要环节。
在砌筑过程中,需要严格控制材料的含水率、料浆的配比和施工环境的温度湿度等因素,以保证砌筑材料的均匀性和结实性。
4. 砌筑质量的检查和评估:砌筑完成后,需进行质量检查和评估。
对砌筑材料的密实性、耐火性能和抗渣侵蚀能力进行测试,并根据测试结果评估砌筑质量是否符合要求。
二、烘炉技术焦炉在开工前需要进行烘炉处理,以消除焦炉内部的水分和有机物,提高炉体的强度和稳定性。
以下是一些烘炉技术的要点:1. 烘炉工艺参数的控制:烘炉时需要控制炉温、烘炉时间和烘炉速度等参数。
炉温应逐渐升高,一般根据焦炉的尺寸和结构确定。
烘炉时间一般较长,以保证焦炉内部的水分和有机物充分蒸发和燃烧。
烘炉速度应适当,避免因过快的速度导致焦炉内部结构的破坏。
2. 烘炉设备和工艺的选择:烘炉设备一般采用高温炉、烘炉机或煤气烘炉等。
选择适当的烘炉设备和工艺,能有效提高烘炉效果和烘炉效率。
3. 烘炉过程的监测和控制:烘炉过程需要进行实时监测和控制。
通过监测烘炉设备的参数和焦炉内部的温度、湿度等指标,调整烘炉工艺参数,以达到最佳的烘炉效果。
4. 烘炉质量的评估:烘炉完成后,需对烘炉效果进行评估。
评估烘炉质量主要从焦炉内部的干燥程度、含水率和有机物残留量等方面进行。
三、开工安全技术焦炉的开工是焦化生产的关键环节,也是焦炉安全的关键节点。
第四届员工职业技能大赛高炉炼铁工复习题一、填空题1、高炉是一种竖炉型(逆流式)反应器。
2、合理的高炉内型,应适合在一定的原燃料条件和操作制度下,以(稳定)、(顺行)、(高产)、(低耗)、长寿十个字作为操作方针。
3、就金属而言,铁在自然界中的贮存量居第(二)位。
4、生铁一般分为三大类,即(铸造铁)、(炼钢铁)、(铁合金)。
5、铸造用生铁Z18含硅应是(1.60%~2.00%)。
6、生铁与熟铁,钢一样都是铁碳合金,它们的区别是(含炭量)的多少不同。
7、高炉生产的主要原料是(铁矿石及其代用品)、(燃料)和(熔剂)。
8、精料是高炉操作稳定顺行的必要条件,其内容可概括为高、熟、净、小、匀、稳。
其中的‚小‛,是指(除去含粉部分(<5mm)),(粒度小而均匀),(上、下限范围窄)。
9、矿石的还原性取决于矿石的(矿物组成)、(结构致密程度)、(粒度)和(气孔度)等因素。
10、矿石的冶金性能包括(还原性)、(低温还原粉化性能)、(还原膨胀性能)、(荷重还原软化性能)和(熔滴性能)。
11、铁矿石还原速度的快慢,主要取决于(煤气流)和(矿石)的特性。
12、在相同冶炼年条件下,铁氧化物还原随温度的升高反应先由(化学反应速度范围转入过渡至扩散速度范围)。
13、高炉生产要求铁矿石的(熔化温度要高),更要求(软熔温度)区间要窄,(还原性能)要好的矿石。
14、铁矿石按照矿物组成可分为磁铁矿Fe3O4、赤铁矿Fe2O3、褐铁矿、菱铁矿。
最难还原的是(磁铁矿)。
15、烧结过程中产生一定数量的液相,是烧结料(固结成块)的基础。
16、入炉矿石的还原性好,就表明通过(间接还原)途径从矿石氧化中夺取氧容易,数量多,提高了煤气利用率,燃料比降低。
17、入炉矿石的荷重还原软化性能对高炉冶炼过程中软熔带的形成(位臵)、(形状)与(厚度)起着极为重要的作用。
18、世界上生产的球团矿有(酸性氧化性球团)、(白云石熔剂球团)、(自熔性球团)三种。
焦炉砌筑专题总结汇报焦炉砌筑专题总结汇报一、引言焦炉是冶金和化工行业中重要的设备之一,其砌筑质量直接关系到生产效益和设备寿命。
为了总结焦炉砌筑的经验,提高砌筑质量,本次汇报将对焦炉砌筑的关键问题进行总结,以及对改进措施进行讨论。
二、关键问题分析1. 砌筑材料的选择:砌筑材料是焦炉砌筑中一个非常关键的环节。
要选择高质量的耐火材料,并根据不同部位的要求进行精细运用。
例如,底部和背部的材料应具有较高的耐火性能和热震稳定性,而炉喉和炉顶的材料则应具有较好的耐渣性能。
2. 砌筑工艺的控制:砌筑工艺是确保焦炉砌筑质量的关键环节。
要严格按照设计要求进行施工,确保砌筑层的厚度和结构均匀,并通过震实和振捣等工艺手段保证砖块之间的牢固连接。
3. 质量监控和质量问题处理:在焦炉砌筑过程中,要加强质量监控,及时发现和处理质量问题。
通过加强检测手段,例如红外线测温、热像仪等设备的使用,可以对焦炉砌筑的温度分布和热损耗进行监控,并通过分析数据和图像来判断砌筑质量是否合格。
三、改进措施讨论1. 优化砌筑材料选择:可以通过引进高性能陶瓷砖和耐火泥等新型材料来替代传统的耐火砖,提高砌筑材料的耐火性能和耐渣性能。
此外,还可以结合现场实际情况,对不同部位的材料进行合理的组合应用。
2. 加强细节工艺控制:在焦炉砌筑过程中,要加强对细节工艺的控制,例如砖块的摆放密度、砌缝的填充等。
提高工艺水平和施工质量,确保砌筑层的紧实性和均匀性。
3. 制定完善的质量监控措施:在焦炉砌筑过程中,要制定完善的质量监控措施,例如设立质量监控点,进行定期巡检和抽样检测,以及建立质量问题处理机制,及时进行整改和改进。
四、结论焦炉砌筑是一个复杂而关键的工作,其砌筑质量直接影响到生产效益和设备寿命。
通过对焦炉砌筑的关键问题进行分析和讨论,可以采取相应的改进措施,提高砌筑质量,实现生产效益最大化。
通过引进高性能材料、优化施工工艺和加强质量监控,可以提高焦炉砌筑的质量,延长设备的使用寿命,并降低维修成本。
砌筑质量是焦炉长寿的基础,热修维护是焦炉长寿的保证,半干法补炉技术将会得到推广应用,并在焦炉喷补技术中占主导地位,要随时检查炉体情况,焦炉热修喷补维护要变被动维修为主动维修。
焦炉是一种投资大、结构复杂的热工炉窑,要求一代炉龄一般在30年以上。
由于焦炉的生产受多种因素的制约,我国上世纪六七十年代修建的焦炉一代炉龄大多在25年以下,只有少数钢铁企业的焦炉寿命达到了30年。
目前,这些焦炉经过大修后,其二代炉龄已进入维护期或衰老期。
这些焦炉一般都是炭化室4.3米高的炉子,大约有70余座,焦炭年产量达2800万吨,占全国年产焦炭总量的七分之一以上。
我们应当加强对这些焦炉的热修维护,以适应我国炼铁技术发展的需要。
这些焦炉至少还要服务10至20年时间。
应重视焦炉热修喷补技术的作用
自上世纪80年代宝钢引进6米焦炉以来,我国目前正在服役的6米焦炉近60余座,大多炉龄在10年以上。
此外,我国还有在建大中型机焦炉近70座,年产能为3000余万吨;拟建焦炉55座,年产能约为2700万吨。
采取先进的焦炉热修长寿技术,对这些焦炉实施有效的维护检修,显得尤为迫切。
在焦炉炉体热修维护技术上,国内不少钢铁企业经过探索,先后开发了干法喷补、湿法喷补、火焰焊补和半干法喷补等方法,通过技术创新,有效地遏制了焦炉老化的局面,延长了炉体寿命。
由于在焦炉装煤、出焦时,受冷热急变温度的冲击和推焦时推焦杆的磨擦,以及焦炭的挤压,焦炉炭化室砌体会受到推焦的机械力、炉温周期性剧烈变化所产生的应力、高温下的硅砖与外界介质发生化学反应等正常或非正常因素的影响,在部分砌体特别是炭化室的炉头部位出现剥落、破裂、凹陷、缺角等缺陷。
这种不可避免的变化,从焦炉投产出焦就开始,而且损坏程度随着炉龄的增长而加剧,如果维护适当,就可延缓损坏的速度。
在一般情况下,当炉龄达10年以上时,炉墙砖表面将产生变质层,而且随着炉龄的增长,变质剥蚀程度加深并带来砖墙的严重损坏。
炉墙的损坏大多是从炉头开始,之后向中间推移。
为了使焦炉稳产长寿,对焦炉炉头部分进行预防性喷补是十分必要的。
如果焦炉先天性砌筑质量是焦炉长寿的基础,后天热修维护则是焦炉长寿的保证,它可以保证炉体各部分砌体的严密性。
焦炉砌体损坏的特殊性和维修的复杂性,给我国炼焦工作者提出了热修维护技术的新课题,迫使我们不断开发采用新技术,摸索喷补规律,以减缓炉体衰老速度,延长焦炉寿命。
焦炉常用热修维护方法对比分析
我国炼焦炉的热修技术是在护炉操作的实践中不断摸索和发展的。
从上世纪50年代末开始采用前苏联的干法喷补技术,到70年代的湿法喷补技术、80年代的火焰焊补技术,再到90年代的半干法补炉技术,国内有关单位和企业博采众长,使护炉技术在不断发展中进步,有效地维护了焦炉炉体的完整性。
下面,笔者对焦炉常用热修维护方法进行一下对比分析:
―― 干法喷补技术。
此方法的机理是利用喷补料与炉墙砖相似的性能,在高温下将二者黏
结在一起。
它用压缩空气将耐火泥送至喷嘴,在混合器内与黏结剂混匀后喷涂在炉墙上。
此技术由于喷嘴易堵塞、挂料时间短、灰料浪费大而停用。
―― 湿法喷补技术。
湿法喷补是将喷补料与结合剂配制成浆进行喷补,常用的结合剂是磷酸和水玻璃,主要是利用结合剂在高温下有较强的黏结性的特点,将耐火泥黏附在炉墙表面。
该技术具有操作简单、补炉快捷的特点,至今仍在不少焦化厂使用。
该技术主要有两个缺点:一是硅砖的热稳定性差,当常温含水量高达40%至50%的灰浆喷在1100℃高温的墙面上时,墙面急剧冷却,会产生肉眼看不到的龟裂,时间一长,损坏就暴露出来;二是黏结力低,挂料时间只有6至9个月。
随着先进补炉技术的出现,这种方法被淘汰已是大势所趋。
――火焰焊补技术。
火焰焊补技术是上世纪70年代在国际上出现的先进补炉技术,我国只有几家焦化企业引进了日本的这一技术。
该技术的补炉机理是利用丙烷和氧气燃烧产生的高温火焰,将耐火粉料熔融,然后吹附到炉墙上。
该技术装置由控制箱、焊枪、空气锤等组成,使用介质有丙烷、氧气、压缩空气、冷却水等,最大喷补能力为50kg/h耐火料。
本钢、武钢等企业在氧气、丙烷和喷补料、喷嘴与墙面的距离、角度及移动速度等方面,进行了积极探索,分析了火焰焊补的质量与粉料的熔融性的关系。
实践证明,从分析焊补火焰中喷补料的熔融过程看,粉料粒子在离喷嘴200mm开始熔融,大于300mm后粒子便开始凝固,也就是说在200至300mm间,粉料粒子牌最佳熔融状态。
因此,喷嘴与墙面的距离保持在200至300mm,可获得最佳焊补效果。
否则,喷补料在固态或半熔融态喷上去,易产生气孔,焊层疏松。
火焰束应垂直于墙面,喷嘴移动速度适宜,并根据粉料的堆积厚薄、墙面损伤状况而随时调整,以防止空料、偏料和落料。
焦炉火焰焊补技术是湿法补炉技术的一次飞跃,特别适合炉墙裂纹及小于10mm裂缝的焊补,在一定程度上遏制了炉墙裂纹的扩大和剥蚀深度和加剧。
该技术的缺点是:有关设备庞大笨重、管线复杂、对燃烧介质要求高、涉及人员多、焊补速度慢,且只适用于轻度剥蚀墙面的焊补。
对于20年以上炉龄的大面积深度剥蚀,我们只有使用湿法或半干法补炉技术。
―― 半干法喷补技术。
半干法喷补技术是一种现代化的喷补技术,其喷补料含水只有12%,对炉墙不产生副作用。
该技术以其独特的优点,引起焦化行业的重视。
酒钢、武钢均引进了半干法喷补设备,收到显著的炉墙喷补效果。
半干法喷补技术的原理是:干粉料和液态黏结剂在喷管内各行其道,在喷出之前的掺混器内混匀并从喷嘴喷出,水量在10%至12%之间任意调节,其主体设备为转盘喷补机,最大喷补能力为450至900kg/h,喷补用水靠针式阀调节,粉料在掺混器中与水混合。
在引进、消化、吸收的基础上,武钢、酒钢等企业相继研制成功了半干法补炉设备,完全掌握了这套补炉技术,总结摸索出了一套独特的操作要领和技术关键。
其主要内容是:摸清了水量、料量的关系,及时调节和把握好喷嘴与墙面的距离,距离大于300mm,距离过小会增加反弹量;要密切观察混合料干稀程度,及时调节水量,水量大时会使粉料自墙面下淌,水量小时会使黏结力下降;喷补时在剥蚀处下部由下而上,当堆积到一定高度而又未凝固时,用铲子刮平。
目前,国内大约有近30家焦化厂采用了半干法补炉技术。
采用该技术喷补过的焦炉墙面平整,无明显磨蚀,与旧墙接茬处接合良好,新墙与旧墙表面温度一致,肉眼观察无明显区别,用钢钎敲击喷补面不掉料。
半干法补炉技术具有较高的技术含量,设备少、体积小、易于移动、操作简单,对介质无过高要求、喷补速度快、附着率高,对于剥蚀面积1平方米、深度达50毫米的墙面,只需20余分钟即可喷补好。
这一补炉技术将会得到推广应用,并在焦炉喷补技术中占主导地位。
应积极推广成熟有效的喷补技术
焦炉长寿技术是一项系统工程,它涉及到先天的焦炉用砖、炉体砌筑及烘炉质量,后天的热工制度、生产操作及炉体维护,而热修维护是重要的环节,它可以弥补先天性的缺陷和后天的不足。
炉体状况处于良好状态与否,是衡量焦炉是否完好的重要标志,而对焦炉采取科学合理的热修技术,保证砌体完整严密,是延长焦炉使用寿命的关键。
在焦炉的热修维护技术上,我国走过了一条由简陋到科学的道路。
从上世纪80年代开始至今,中国炼焦行业协会组织了多次焦炉状况的检查评比,把炉体完好情况作为重要检查内容,推动了焦化企业内部管理水平的提高,也使焦炉炉体热修维护工作走上了正规化、科学化、标准化的道路。
攀钢、鞍钢等企业在焦炉长寿工作上都积累了可借鉴的经验。
他们根据不同炉龄焦炉的情况,实施不同的维护措施,对于后期焦炉落实特别护理方案,进行科学管理和技术攻关,稳定了焦炉生产。
笔者建议:我们在焦炉热修喷补维护工作上要主动出击,建立炉体档案,随时检查炉体情况,对轻微剥蚀就要采取对策,防患于未然,变被动维修为主动维修。
各企业针对各自焦炉生产实际情况,采用不同的喷补方法均达到了护炉目的,但目前国内炼焦界公认半干法喷补技术是较有效、成熟的护炉方法。
不少企业也在不断提高喷补效率,使泥料在炉墙上的挂料时间超过了12个月,并采用火焰焊补与半干法喷补相结合的方法,弥补了各类喷补方法的不足,减缓了炉体衰老。
可以说,我国焦炉生产已积累了有益的护炉经验,只要严格管理,利用成熟的焦炉长寿护炉技术,提高喷补效率,延长挂料时间,我国焦炉的寿命一定能突破40年,更好地完成焦炉生产冶金焦炭的历史任务。