陶瓷焊補技術在焦爐維修上的運用

檀少青（華菱湘鋼煤焦化公司，湖南 湘潭 411101）

陶瓷焊補技術在焦爐維修上的運用

檀少青（華菱湘鋼煤焦化公司，湖南 湘潭 411101）

詳細介紹了陶瓷焊補技術的原理，以及陶瓷焊補技術與傳統焦爐維修方法相比，有哪些優點。陶瓷焊補技術在我廠實施的情況，以及我廠在使用陶瓷焊補機過程中所進行的創新工作。

陶瓷焊補；焦爐維修；炭化室；窗式爐門

湘鋼焦化廠目前有6座焦爐，四座4.3m，兩座6m，1#、2#焦爐爐齡已近30年，四座4.3m焦爐均已處于一代爐齡的中晚期。部分焦爐炭化室墻面剝蝕嚴重，且存在深火道穿孔熔洞現象（如2010年7月22日3#焦爐4#炭化室南墻第六火道的1.2m高處穿孔）。

1 陶瓷焊補技術原理

陶瓷焊補技術中用到的焊補料是耐火材料與微細金屬粉末制成粒狀混合物。焊補料混合物放入陶瓷焊補機，隨氧氣流通過噴槍一起噴向炭化室高溫爐墻表面（爐墻溫度不低于800℃）。金屬粉末作為燃料，氧氣為助燃劑，耐火材料作填補劑。金屬粉末的燃燒使修補面溫度達到2000～3000℃，這個溫度足以使耐火材料融化并與修補墻面形成熔融相，達到修補爐墻的目的。陶瓷焊補所需設備包括焊補機、焊槍(4m、6m、10m)、氧氣管線、輸料管線、接頭、振動錘和陶瓷焊補料等。

2 陶瓷焊補技術與傳統方法的比較

傳統方法修補炭化室爐墻費時費力且使用周期短，一般在兩年以下。尤其在深火道維修方面，由于位置較深，修補難度大，修補前焦爐需進行降溫，立火道溫度降低到600℃以下，炭化室墻面溫度降低到200℃以下，對爐體損害嚴重且影響焦爐正常生產。如3#焦爐4號炭化室南墻第六火道的穿孔維修歷時72小時，同時需設置兩個悶爐號和兩個緩沖爐號。其中悶爐號結焦時間長達80小時，嚴重影響了焦爐的正常生產。

陶瓷焊補所用工具結構簡單、安全性高，作業時間短且勞動強度低。陶瓷焊補的修補面與炭化室爐墻硅磚有相近的化學成份，減少了溫度應力及化學反應，使陶瓷焊補料與爐墻磚焊接緊密結合。剝蝕或麻面爐墻、磚縫不嚴竄漏爐墻、穿孔和熔洞爐墻，采用陶瓷焊補對于保證爐墻嚴密都有非常好的效果，陶瓷焊補后的焦爐墻面平整光滑，推焦阻力小，推焦電流低，且焊補面使用壽命長，一般能達到3～5年。陶瓷焊補在焦爐正常生產的溫度條件（熱態）下進行，不隨意冷爐涼爐，避免損壞爐墻。如1#焦爐1號炭化室21火道南墻下部，墻面剝蝕嚴重，曾多次用傳統方法進行抹補，效果差。采用陶瓷焊補僅用時2小時50分，且效果顯著。

2013年7月13日，3#爐的4號炭化室南墻6火道原修補面穿孔，利用陶瓷焊補僅用時3小時，與傳統維修方法比較，優勢明顯。

3 陶瓷焊補技術的實施與創新

陶瓷投入使用以來，我廠共焊補了近40個炭化室墻面，未發生過炭化室墻面穿孔現象，焊補后的爐墻表面平整、光滑、嚴密、不串漏，推焦電流均在標準范圍內。陶瓷焊補技術引進后，通過作業實踐，對陶瓷焊補技術操作進行了創新和改進。如發明了窗式爐門（如圖1、2、3、4所示），用一條廢舊爐門挖去中心部位，沿炭化室高向安裝12個小窗，根據爐墻損壞部位的頻繁程度，決定窗口的大小。爐門下部（下橫鐵下）窗口高為180mm，下橫鐵上窗口高為400mm，再往上窗口高為300mm，最上方小爐門采用兩扇對開的窗門。中間8個窗口高為200mm。窗門中間用兩層20mm、30mm厚的硅酸鋁纖維氈起保溫隔熱作用。對要焊補的爐號按照損壞部位開窗焊補，此爐門能夠保證爐頭溫度不降低，延長爐體壽命，改善職工的操作環境。另外，在較深火道維修時，用硅酸鋁纖維氈包裹焊槍及槍頭，減少高溫燒烤，保證焊槍槍頭溫度不高，陶瓷焊補料順利輸出，延長焊槍的使用壽命。

圖1 窗式爐門

圖2 窗式爐門

圖3 窗式爐門發明前

圖4 使用窗式爐門

4 結語

我廠四座4.3m焦爐均已處于一代爐齡的中晚期，特別是爐齡較長的1、2#焦爐，在引進陶瓷焊補之前，炭化室爐墻頻繁穿孔，傳統熱修方法勞動強度大，使用周期短，焦爐維修工作相當被動。采用陶瓷焊補技術后，焦爐爐體維護工作進步明顯，主要體現在維修時間短、維修效果好、使用時間長，大大減輕了熱修人員的勞動強度。在焦爐維護中，引入新技術，不但提高了工作效率，降低了勞動強度，而且有利于提高焦爐壽命。

[1]劉武鏞,孫紅艷.煉焦熱工管理.冶金工業出版社.2011年出版

[2]于振東，蔡承祐.焦爐生產技術.遼寧科學技術出版社.2002年出版

檀少青(1981-)，性別：男，籍貫河北趙縣，職稱：助理工程師，研究方向：焦化