李紅武(甘肅省嘉峪關(guān)酒鋼集團宏興鋼鐵股份公司焦化廠, 甘肅 嘉峪關(guān) 735100)
焦爐燃燒的溫度約為1000℃,這使得周圍的設(shè)備處于惡劣的高溫烘烤環(huán)境中。所以,焦爐設(shè)備必須耐高溫,以此保證燃燒的過程的順利進行,而這也是困擾焦化生產(chǎn)的難題。
與爐體接觸很近,站在電氣室外,熱氣能將安裝爐門時的人的頭發(fā)烤焦,攔焦車電氣室內(nèi)部溫度高造成電氣故障較多;而裝煤車采用變頻調(diào)速的走行系統(tǒng)輸出方式,環(huán)境溫度達到80℃ 以上,變頻器不能進行自動過載保護功能,實施正常運作。以上描述的情況多發(fā)于1 000℃的高溫及氣體直接烘烤電氣室外壁情況下,溫度在電氣室內(nèi)快速升高,使得變頻器過載,裝煤車不能行走,給生產(chǎn)造成了較大損失。
①遠離火源,降低烘烤面積。在能保證實現(xiàn)正常功能的前提下,設(shè)備盡量放置離火源較遠的位置,例如,煤斗下導(dǎo)套的旁邊常設(shè)計導(dǎo)套油缸,火源容易接觸烘烤油缸,高溫破壞油缸密封條件,只能維修形成的泄漏,增加了較多工作量。若多加一個連桿,把裝煤車的二層平臺上放置油缸,就能有效避免烘烤油缸,進一步延長油缸的使用壽命。對于不能遠離火源的設(shè)備,通過優(yōu)化線路、管路的布局,選擇合適旋轉(zhuǎn)方向可以竭盡所能減少烘烤面積。實際生產(chǎn)中,布局安裝端子箱和許多線管時,盡可能在平臺上面進行,消弱了燒壞端子箱的可能,不得不安裝在下面的電纜線管盡量嵌入或緊靠鋼結(jié)構(gòu),大量減少線管被高溫烘烤的面積;推焦車平煤臺車因火焰烘烤導(dǎo)致限位損壞,通過降低限位安裝位置及通過鋼絲繩傳導(dǎo)遠離火源延長限位使用壽命。
②隔斷火源?;鸾?jīng)常通過二層平臺上的孔燒到上面,引發(fā)上面著火,通過加強對平臺密封,就能有效阻擋火焰燒到二層平臺,把電纜燒壞;改造后,再將電纜同時更換為防火電纜的基礎(chǔ)上,避免此類事故發(fā)生。
③使用耐高溫材料。增強構(gòu)件的單獨防火能力或者輔助添加措施降溫,重改原設(shè)備,使其具備耐高溫、防火功能,外部纏裹一層防火石棉布。同時把穿在鋼質(zhì)線管里的電纜改為防火電纜、金屬絲網(wǎng)的油管選用耐火的液壓油管,完全預(yù)防高溫環(huán)境。高溫下電器元件較為敏感,可增設(shè)一個夾層在電氣室壁里,并充滿保溫材料及配備空調(diào)給電氣室降溫。符合《設(shè)備及管道絕熱設(shè)計導(dǎo)則》中GB /T 8175—2008的隔熱材料選擇規(guī)定。有多種可供選擇的隔熱材料時,最先選用強度高、損耗少、導(dǎo)熱系數(shù)小、無腐蝕性、施工條件好、密度小、價格低的材料。不具備此條件可選擇經(jīng)濟效益高的材料。
④選擇防爆電氣設(shè)備。當完成焦化廠爆炸危險區(qū)域的劃分之后根據(jù)相關(guān)的規(guī)定,按照不同爆炸區(qū)域的需求選擇合適的電氣設(shè)備類型。如運焦區(qū)域因粉塵中含有大量導(dǎo)電的焦粉,把現(xiàn)場運行的電機改為防爆電機,延長電機安全運行時間,對現(xiàn)場操作箱密封,減少電氣設(shè)備故障。
在封閉系統(tǒng)中,伴隨溫度上升,碳鋼腐蝕速率在水中不斷增加。在-4~150℃時,碳鋼工作溫度在隔熱層下發(fā)生腐蝕的風險最高。溫度高于150℃時,高溫使碳鋼表面干燥,工作腐蝕減少。如果設(shè)備運行不順暢,以及條件發(fā)生變化,腐蝕速率在隔熱層下都不斷變化,造成設(shè)備的長度與高度發(fā)生變化,應(yīng)立即停用。設(shè)備在運行時,支架、吊耳等設(shè)備暴露在保溫環(huán)境下,使得保護措施不當,散熱會讓設(shè)備的外壁和氣相內(nèi)壁受到雙重冷凝腐蝕,形成嚴重損壞。高溫條件下,奧氏體不銹鋼表面的水分蒸發(fā),氯化物濃縮,應(yīng)力腐蝕誘發(fā),腐蝕速率增加,擴展時間縮短。
防止隔熱層下腐蝕最基本的方法是采用高質(zhì)量的保護性涂層,采用腐蝕介質(zhì)的惰性與介電常數(shù)高的有機高分子、無機涂層,防止腐蝕電路的形成。將金屬表面涂敷漆膜,與環(huán)境隔開,抑制離子、水和氧滲透漆膜,進一步屏蔽腐蝕介質(zhì),阻止金屬表面形成腐蝕電池,抑制離子的活動。
設(shè)計之初,首先應(yīng)考慮大氣環(huán)境,是否有酸雨,是否處于海洋大氣環(huán)境,是否位于易遭受西部地區(qū)的沙塵暴等因素,化工廠產(chǎn)生的未處理尾氣、顆粒物造成的工業(yè)大氣腐蝕需要納入考慮。選用其他配套方案時,根據(jù)環(huán)境的分析,確定防腐蝕涂料的溫度、種類、壓力等情況以及品種、配套及施工工藝。結(jié)合涂料產(chǎn)品的介紹,與生產(chǎn)涂料的技術(shù)人員進行交流,選擇正確的施工工藝品種的涂料。涂料除銹等級是不同的,不同的涂料、不同的防腐蝕等級在設(shè)計中應(yīng)充分考慮。含有鉛、硫及氯化物的奧氏體不銹鋼不能用于涂料應(yīng)用。
焦爐長期在高溫的惡劣環(huán)境下運行,所造成的物理和化學(xué)損害是焦化過程正常運行的重大隱患,必須充分認識其物理化學(xué)的損害機理,提出針對性的根治措施,保證焦爐設(shè)備的正常運行。
[1]王洪興.7.63m焦爐投產(chǎn)后存在的問題及解決辦法[J].燃料與化工,2009,(03).
[2]解培林.6m焦爐設(shè)備存在的問題及解決措施[J].山東冶金,2005,(S1).
[3]曹瑞芳.焦爐設(shè)備安裝施工方案[J].山西建筑,2003,(08).