張曉梅朱力華(.華北理工大學(xué), 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(chǎn)實踐和熱工管理
張曉梅1朱力華2(1.華北理工大學(xué), 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(shù),重點講述了這種陶瓷焊補技術(shù)在焦爐維護實踐中的意義、特點、效果、如何實施、問題和生產(chǎn)管理經(jīng)驗,在結(jié)合佳華陶瓷焊補爐墻經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,對搗固焦爐陶瓷焊補過程中的生產(chǎn)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(fù) 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(nèi)炭化室最高、自動化程度和環(huán)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(nèi)外焦爐設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,由中冶焦耐工程技術(shù)有限公司自主研發(fā)、設(shè)計,代表了國內(nèi)搗固焦爐的發(fā)展方向。由于搗固焦爐的生產(chǎn)特點,公司搗固焦爐個別爐號機側(cè)爐墻存在不同程爐損傷,出現(xiàn)了剝蝕、碎磚等爐體損傷的問題,若不及時處理,進一步發(fā)展勢必會影響焦爐壽命。
(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(tài)下進行焦爐維護,而熱修就是焦爐在不間斷生產(chǎn)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(jié)構(gòu)和生產(chǎn)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(chǎn)造成影響,因此非常適合在不間斷生產(chǎn)的工業(yè)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(fù)影響必然會導(dǎo)致墻面破壞,且焦爐烘爐生產(chǎn)過程中存在多種晶形轉(zhuǎn)化,冷態(tài)維護對爐體損傷很大,反復(fù)維修也不現(xiàn)實;從決定焦爐優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)順、高效的關(guān)鍵因素看就是“爐墻”,且搗固焦爐機側(cè)受裝煤溫度等因素影響爐體老化加快,易出現(xiàn)剝蝕、碎磚、裂縫等問題,若不及時治理,必然向爐墻掉轉(zhuǎn)、穿孔、倒塌,爐體嚴重損壞方向發(fā)展,因此根據(jù)不同的爐齡時期和不同的破壞程度,采用不同的焊補技術(shù),但焦爐爐墻熱修始終是焦爐日常維護的重點和關(guān)鍵點。
(2)陶瓷焊補技術(shù)特點 爐墻陶瓷焊補技術(shù)是焦化工作者一直非常關(guān)注的,該技術(shù)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(shù)到半干法噴補技術(shù)到陶瓷焊補技術(shù),主要改進的方面就是噴補料的含水量,火焰焊補技術(shù)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(yōu)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(shù)。
(3)陶瓷焊補操作機理和焊補料 因各種爐窯爐墻用磚材質(zhì)不同,故所用焊補料材質(zhì)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(zhì)焊補料、高鋁質(zhì)焊補料、硅質(zhì)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(zhì)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。
陶瓷焊補爐墻根據(jù)施工量大小,需安排不同的作業(yè)計劃和相應(yīng)的措施。一般爐墻局部損傷或只在爐頭位置,根據(jù)工程難易程度和工作量安排相應(yīng)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(yè),反之就可以利用檢修,盡量減少對生產(chǎn)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。
(1)推焦阻力 由于推焦阻力的產(chǎn)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(dǎo)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(xiàn)最大推焦阻力。根據(jù)壓縮率判斷大型焦爐在0.8-1.2m處出現(xiàn)最大推焦阻力點,因此若焊補機側(cè)爐頭爐墻或炭化室底等出現(xiàn)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(dāng)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(cè),拉上升管蓋進行爐墻焊補時,機側(cè)上部掛石棉簾子,導(dǎo)致機側(cè)爐口熱氣流外溢,使框后拔縫。即使采取將爐頂導(dǎo)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(jié)合處,導(dǎo)致裝完煤后框后冒火。筆者分析若上升管在機側(cè),這種情況會好很多,因此建議根據(jù)實際焦爐情況,采取相應(yīng)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(zhì),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(tài)面,焊補深度越深,越要控制好爐墻的平整度,避免出現(xiàn)爐墻鼓包,多層焊補情況。這樣不僅容易導(dǎo)致推焦電流增大,還容易影響焊補質(zhì)量。
(4)導(dǎo)出系統(tǒng)檢查 爐墻焊補期間熱工和運行班作業(yè)長現(xiàn)場監(jiān)督并協(xié)調(diào)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(huán)要進行清掃和檢查,避免上升管直管段堵死。
(1)本文介紹了陶瓷焊補爐墻技術(shù)的特點和焊補機理,并對陶瓷焊補料的特點和焊補的關(guān)鍵點進行了說明;(2)結(jié)合佳華6.25米搗固焦爐焊補爐墻的經(jīng)驗,從推焦作業(yè)計劃編排、爐溫控制、焊補操作等方面進行了說明和總結(jié),并對容易導(dǎo)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(jié)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(xiàn)的問題或須格外注意的關(guān)鍵點,并給出了一些建議和方法。
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