柳鋼焦?fàn)t炭化室底磚在線更換的可行性研究

夏羽祥，陳優(yōu)

（柳州鋼鐵股份有限公司，廣西 柳州 545002）

柳鋼焦化廠一焦車間共2座JN60型雙聯(lián)火道、廢氣循環(huán)、復(fù)熱式焦?fàn)t，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量110萬(wàn)噸，2005年投產(chǎn)至今，已有13年。自2017年以來(lái)，爐體多次出現(xiàn)爐墻磚破損、底磚脫出等問題。2018年10月發(fā)現(xiàn)一焦2#爐57#炭化室底磚脫落，自機(jī)側(cè)爐頭第3塊磚起數(shù)量多達(dá)44塊磚，導(dǎo)致推焦嚴(yán)重受阻，推焦電流401A，并伴隨著推焦桿的劇烈振動(dòng)，嚴(yán)重影響推焦的正常秩序。及時(shí)的進(jìn)行爐體損壞情況檢查并修復(fù)，保證焦?fàn)t正常生產(chǎn)，不僅關(guān)系到后續(xù)煉鐵工段的生產(chǎn)穩(wěn)定，更與公司整體經(jīng)濟(jì)效益緊密相關(guān)。

1 破損原因分析

在生產(chǎn)倒?fàn)t過程中，換車進(jìn)行首爐推焦操作時(shí)推焦桿仍處于冷態(tài)，在與炭化室底面摩擦?xí)r會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)大并發(fā)出刺耳聲音的情況，故而2#爐前幾爐炭化室底磚磨損破碎較為嚴(yán)重。焦?fàn)t經(jīng)過十余年持續(xù)生產(chǎn)，底磚存在一定程度的磨損、松脫，該振動(dòng)造成部分底磚受力而整體脫落。

2 在線更換方案

2.1 磚型選擇及處理

采用在線更換的方法處理，炭化室墻面溫度高達(dá)1100℃左右，普通硅磚需要按照烘爐時(shí)的膨脹規(guī)律緩慢升溫，幾個(gè)小時(shí)的檢修時(shí)間無(wú)法滿足需要。而且根據(jù)實(shí)際情況，2#焦?fàn)t前幾爐炭化室底磚需要承受來(lái)自推焦桿的機(jī)械振動(dòng)，故而底磚對(duì)熱震穩(wěn)定性的要求較高，經(jīng)過對(duì)比論證，決定采用高溫耐磨、熱震性好的高鋁堇青石磚進(jìn)行修復(fù)，并于計(jì)劃?rùn)z修前對(duì)新磚進(jìn)行預(yù)熱干燥處理。

2.2 工具準(zhǔn)備

（1）搭建熱修平臺(tái)：清空2#推焦車刮板機(jī)南面人行通道至車輛樓梯口的區(qū)域，為送磚過程提供空間。

（2）輔助工具：準(zhǔn)備切磚機(jī)及隔熱毯；切下一塊方形保溫棉，在上部綁上一根鋼管制作成隔熱毯；

（3）送磚桿：不銹鋼管前端加焊磚型大小的鐵板即可；

（4）灌漿工具：利用日常熱修爐體使用的噴漿機(jī)對(duì)接一根長(zhǎng)約10m、不銹鋼材質(zhì)的噴漿管制成，采用氣力輸送的方式進(jìn)行噴補(bǔ)。

2.3 爐溫處理

為避免爐墻耐火磚各項(xiàng)性能受影響，要保證墻面溫度不低于850℃[1]，檢修前對(duì)57#、58#燃燒室進(jìn)行降溫處理，關(guān)閉57#、58#燃燒室加熱煤氣考克，加大煙道吸力和風(fēng)門開度，減小56#、59#燃燒室加熱煤氣考克，使得57#炭化室墻面溫度降至850～900℃并維持穩(wěn)定，在檢修過程中安排測(cè)換人員每2h進(jìn)行一次墻面溫度測(cè)量。

2.4 出焦管理

檢修期間其他爐號(hào)炭化室正常出焦，出至2#爐時(shí)使用1#推焦車協(xié)助檢修，出至1#爐時(shí)切換車輛進(jìn)行檢修；由于57#炭化室為空爐狀態(tài)，根據(jù)推焦要求需停出56#、58#，當(dāng)日該3爐計(jì)劃出焦時(shí)間如表1，根據(jù)檢修進(jìn)度需做好上升管的相關(guān)操作，即56#、58#實(shí)施燜爐期間，達(dá)結(jié)焦末期時(shí)荒煤氣產(chǎn)生量低，需及時(shí)關(guān)閉上升管翻板，打開上升管蓋，防止荒煤氣倒流。

表1 相關(guān)爐號(hào)計(jì)劃出焦情況

2.5 更換步驟

（1）將隔熱毯掛于機(jī)側(cè)爐門橫鐵掛鉤處，下部保留約1米高開口用于施工；

（2）自爐口處破碎的底磚起，用錘子、長(zhǎng)釬條等工具整塊清理舊底磚，保證脫落的舊底磚凹槽內(nèi)底部平整無(wú)凸出，清理完畢用風(fēng)管吹掃干凈，便于鋪設(shè)新磚；

（3）根據(jù)底部凹槽大小、結(jié)構(gòu)及深度情況，用切磚機(jī)對(duì)新磚進(jìn)行加工，滿足鋪設(shè)要求；

（4）炭化室由內(nèi)往外，用送磚桿將新磚逐塊送入，進(jìn)行較內(nèi)側(cè)底磚鋪設(shè)時(shí)，安排人員在爐頂加煤口處觀察，要求各磚之間保留約5mm縫隙用于灌漿；

（5）底磚鋪設(shè)完畢后，檢查磚面平整無(wú)凸出等異常情況，從機(jī)側(cè)爐口處用噴漿機(jī)進(jìn)行灌漿操作，每次噴漿完成補(bǔ)料過程要繼續(xù)用壓縮空氣對(duì)噴漿管進(jìn)行吹掃，防止堵塞；

（6）噴漿過程保持磚縫均勻飽滿，保證砌筑牢固并且不出現(xiàn)磚面漿料過多而凸起的情況；

（7）灌漿完成后，取下隔熱毯，關(guān)上爐門；

（8）將兩側(cè)燃燒室溫度提至標(biāo)溫后，摘掉爐門用推焦桿進(jìn)行推空爐操作，完畢后重新檢查底磚平面無(wú)異常，恢復(fù)加煤操作；

表2 在線修復(fù)后各電流情況

3 在線更換效果

在線更換完成，現(xiàn)場(chǎng)觀察到炭化室底平面平整，基本滿足生產(chǎn)條件，該噴補(bǔ)過程操作較為合理。補(bǔ)爐完成共進(jìn)行了3次推空爐操作，隨后裝煤過程采取減少裝煤量的措施，相關(guān)數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)結(jié)焦時(shí)間下出焦電流如表2，數(shù)據(jù)顯示第一次裝煤出焦電流較大，存在一定的二次焦風(fēng)險(xiǎn)，隨后幾次裝煤出焦電流逐步降至正常并趨于穩(wěn)定，開始恢復(fù)正常裝煤量。

4 結(jié)語(yǔ)

本次57#炭化室底磚在線更換過程充分考慮了操作的安全性，前期準(zhǔn)備工作充分，但由于脫落底磚數(shù)量較大，總耗時(shí)13h，檢修后基本滿足生產(chǎn)需求；檢修完成后僅進(jìn)行了3次推空爐操作，在降低加煤量的情況下仍存在出焦電流大的情況，解決辦法可考慮增加推空爐次數(shù)或延長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間；檢修期間合理降低溫度，降低了人員的操作風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)維持爐墻溫度不低于850℃，降低了爐子的受損害程度。