炭化室陶瓷焊補技術的應用

摘 要：焦爐是焦化企業最關鍵、最核心的設備，在煉焦生產過程中，由于各種原因導致炭化室爐墻的損壞不能正常生產，甚至影響作業安全，焦爐爐體本身檢修受推焦、爐體溫度、作業環境等因素影響，文章結合實踐就陶瓷焊補技術維修爐體的方法進行探討。

關鍵詞：炭化室；陶瓷；焊補；技術應用

中圖分類號：TQ522.15 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）30-0040-02

焦爐是焦化企業最關鍵、最核心的設備。焦爐生產的連續性及出爐推焦特點決定了爐體不宜長時間停爐冷卻維修。但在煉焦生產過程中，由于各種原因導致炭化室爐墻的損壞不能正常生產、甚至影響作業安全，根據國內外同類企業及我廠實踐，采用陶瓷焊補技術可很好地解決此問題，且因維修時間、作業面對正常生產影響小，修后使用壽命長，避免停爐停產造成的巨大經濟損失和帶來的安全生產風險。

1 現 狀

我廠1#、3#4.3 m焦爐現有14孔炭化室剝蝕嚴重，且部分有穿孔現象，推焦困難。5#6 m焦爐亦有兩孔有不同程度的損壞，影響推焦。具體破損情況見表1。

2 技術應用原理

焦爐陶瓷焊補技術原理：先將加工好的耐火原料、燃燒劑原料和輔助添加劑按一定的比例預混，然后在噴補機的調節下，由載流氣體載流送至爐窯的待修部位，此時混合料中的燃燒劑原料和載流氣體在高溫作用下發生劇烈氧化反應，釋放大量的反應熱，從而將耐火材料顆粒表面熔化，使之粘附在爐窯的待修處，形成焊補體，達到不停爐熱態修補的目的。

3 實踐應用情況

3.1 焊補材料選擇

根據爐體材料特性，為確保焊補結構強度，在修補中使用由福斯貝爾陶瓷技術（上海）有限公司提供的陶瓷焊補材料。

用S型陶瓷焊補料焊補爐墻區域，其理化性能見表2。

用SDVJ型陶瓷焊補料焊補爐頭區域，其理化性能見表3。

3.2 技術方案

3.2.1 破損部位清理

采用福斯貝爾氣動清理頭清理：將壓縮空氣連接至清理槍尾端，用球閥控制壓縮空氣壓力大小，根據爐墻損壞程度來調整清理頭的力度，避免將破損較深的位置清通，造成穿孔，清理時需將破損表面松動的耐火材料清理徹底。對于已經出現的穿孔部位，清理時盡量避免將孔洞擴大，但同時也必須將孔洞周圍松動的磚塊清理干凈，如果孔洞是一個從炭化室到燃燒室的由大到小的喇叭形孔洞，則需將炭化室端清理擴大至燃燒室端，確保能夠完整填砌零膨脹磚，以保證焊補質量。對于破損表面較淺的部位，可適當加深清理，滿足一定的焊料焊補厚度。

3.2.2 焊補作業

焊補作業時，應確保焦爐炭化室內溫度不低于800 ℃，所以在準備過程及作業時都應做好爐門的密閉工作，避免因作業溫度不夠導致焊補進程和質量受影響?？紤]到爐頭位置溫度下降較快，所以首先選擇焊補爐頭，再自外向內逐步焊補。焊補時，焊槍槍頭需要不停移動，確保焊補質量。對于深度不等的焊補區域，可通過控制給料速度進行時間控制，但都必須在一定范圍內不停地移動焊槍槍頭，防止局部堆料過多。重點區域焊補完成后，適當降低給料速度對表面不平位置進行找平，直至達到要求，但一定要注意焊料表面不可高于爐墻表面，影響推焦。對于穿孔位置，應確認穿孔位置對應的火道是否堵塞，若有堵塞應將火道清理徹底后進行焊補作業。穿孔位置焊補前應堆砌零膨脹磚，且要保證零膨脹磚與穿孔有一定的間隙，零膨脹磚整體低于爐墻表面一定深度，便于焊料能夠將零膨脹磚和爐墻砌體結合。

4 效 果

對炭化室爐墻出現的剝蝕、脫落、開裂等問題，采用傳統噴涂法或抹補法，噴涂料或熱補料無法與墻面形成緊密結合、附著能力差，即便形成一體也是非一體性的，使用不久往往就兩次分離脫落。采用陶瓷焊補法，可使焊補料與墻面形成緊密的晶態結合形成一體化的穩固結構，結合體的荷重軟化點大于

1 650 ℃，完全符合焦爐生產的工況條件。我廠6 m焦爐76#炭化室使用陶瓷焊補法修復爐墻，已經生產三年，爐墻情況至今較好。

5 結 語

應用陶瓷焊補技術修復爐窯損傷，具有傳統作業方法無法比擬的優勢：

①可在高溫熱態條件下進行修復作業。

②其高溫熔融焊補原理的運用，使得焊補材料與爐墻基材形成優異的整體結構，牢固耐用。

③因采用特制水冷噴槍，可在較高爐內溫度下進行從容作業，保證工具的完好性，從而保證作業質量。

④必要時結合使用潛望鏡可對肉眼視線觀察不到的位置進行修復。

基于以上特點和優勢，陶瓷焊補技術可在其它工業爐窯維修作業中推廣使用。

參考文獻：

[1] 何玉秀.用陶瓷焊補法修理炭化室的試驗[J].燃料與化工，1998，（4）.