高齡焦爐特殊維護技術的創新與應用

邵有輝， 王 軍， 安占來

(河北鋼鐵集團邯鋼公司焦化廠，河北 邯鄲 056015)

邯鋼焦化廠共有6座焦爐，其中1#～4#焦爐為炭化室高4.3 m焦爐，5#、6#焦爐為炭化室高6 m焦爐。1#、2#焦爐于1994年建成投產，到目前為止已運行25年，處于焦爐晚期階段。1#、2#焦爐在生產中組成一個生產系統，由于兩座焦爐的爐齡均偏大，實際生產中各種爐齡性問題日益凸顯，如爐磚剝蝕損壞嚴重、護爐鐵件及輔助設備損壞較多、爐體竄漏問題嚴重、爐頭低溫問題處理困難、火道竄漏或堵塞情況偏多等。

1 存在的問題

目前1#、2#焦爐面臨的主要難點問題是傳統的焦爐維修方法已很難有效解決高齡焦爐當前所面臨的各種突出問題，如爐墻修補、維修狀態下的爐溫管理等。針對高齡焦爐，需要在維護思路、生產管理、工藝優化、操作方法、工具使用等方面有大膽的改進與創新，才能更加高效、徹底的解決反復出現的各種問題。

由于以上各種問題的存在，造成我廠1#、2#焦爐爐況不斷惡化，生產不夠穩定，爐溫的波動很可能出現焦爐推焦困難的情況，甚至大扒焦，這將直接影響到焦化廠各項任務指標的完成。

2 主要解決方法

2.1 半干法補爐技術的引進、消化吸收與創新

2.1.1 半干法補爐技術工作原理

我廠從酒鋼引進半干法補爐技術(德國技術國產化)，經過酒鋼專業人員現場培訓和實際操作演練，我廠開始正式在3#焦爐大量使用。但在使用過程中我們發現，原半干法補爐技術比較適用于損壞面積在1 m2以下的爐墻的修補，而我廠1#、2#焦爐的爐墻損壞面積一般在1 m2以上，這樣導致的結果就是墻面掛料時間短，平均不到到20 d，影響了半干法補爐技術在我廠的推廣使用。面對公司對焦炭用量日益增長的需求和1#、2#焦爐爐墻老化對產能發揮的限制，我們組織技術人員對半干法補爐技術在我廠的應用進行了攻關。根據1#、2#焦爐爐體的實際狀況，我們經過反復嘗試與研究，主要從補爐操作方法(墻面清掃、噴補厚度)和爐溫控制兩個方面進行了改進，取得了較好效果。

2.1.2 補爐操作方法方面

1) 補料平整工具的改進。半干法補爐墻面噴補后，需使用刮板刮平，由于廠家提供的刮板質地較軟，很難刮平噴補后的墻面，并且由于刮板柄短，刮完后刮板柄的管箍會在剛補完的爐墻面上留下一道溝，使用效果差且成本高。我們根據實際情況選擇質地較硬材料自行設計、制作了刮板，加長了刮板柄，使用效果非常好，且大大降低了成本。

2) 補爐的操作技術改進。原來噴補時強調把凹面補平，而且無論凹面多深都是一次補平，噴補料因較厚，導致導熱性不好，引起掛料面受熱不均勻，在推焦出爐過程中，由于附著效果不好非常容易脫落，掛料時間短，大大降低了修復效果。為了解決次這一難題，通過無數次的試驗，摸索出了自己的一套操作技術。新技術主要強調三點：第一，噴補的凹面處，不能補平，只要求噴補面與四周形成平滑過度即可；第二，噴補較深的凹面時，要求分層噴補，每層0.5 cm～0.8 cm厚，噴補到符合第一點為止；第三，噴補料刮平前，不得高于墻面3 mm，減少噴補料的浪費。

2.1.3 溫控制的改進

原技術在噴補爐料前不要求降低爐溫，噴補爐料后直接空爐加熱2 h后即可裝煤。我們在長期實踐中發現在高溫下直接對爐墻進行噴補爐料，極易損壞爐體墻磚，干燥燒結時，因噴補料熱傳導性不好，溫度急劇上升時，噴補料在高溫下受熱不均勻，附著效果不好，使噴補的爐料附著力弱，即掛料時間短。通過試驗后的改進措施：噴補前噴補墻面停止加熱，使爐墻溫度降到一定程度后，再進行補爐操作。噴補后對上爐門預熱2 h，通煤氣后再燒空爐2 h即可裝煤。

經過以上我們對半干法補爐技術的消化吸收與創新，使這一新技術很好的滿足了1#、2#焦爐的生產，補爐效果大為提高，掛料時間延長至60 d以上。

2.2 自主研發快速修復炭化室墻體溶洞技術

1#、2#焦爐都曾出現過炭化室爐磚由于剝蝕、脫落嚴重而導致墻體產生較大溶洞的情況，這不僅給生產操作帶來很大的困難，造成嚴重的大氣污染，也會加劇爐體的老化，縮短焦爐使用壽命。炭化室墻體熔洞的出現主要是從立火道內高溫下逐漸剝蝕而產生的，其形狀呈平躺的錐形，如圖1所示，而這種熔洞靠從炭化室一側簡單噴補或抹補是根本起不到作用的，必須采取特殊的修補辦法。

圖1 熔洞示意圖

首先，做好要處理爐號的計劃，并準備好相關的工具和材料，在計劃處理之前對產生爐墻熔洞的一側要少裝煤，一般裝煤2 m。主要是為了處理時方便拔掉熔洞處的焦炭，但又不致于造成爐門難摘。

其次，按計劃在結焦時間2/3以后摘掉爐門、拔掉熔洞處的焦炭，必須將作業范圍內的焦炭全部清理干凈，并且防止上部焦炭因燃燒而塌陷；然后用隔熱磚在炭化室內砌一適當高度的封墻，以擋住焦炭的熱輻射，以便于瓦工的操作。

然后，用釬子將熔洞的坡口刨平，如圖2所示。

圖2 熔洞刨平后

再次，將做好的工具(擋板)伸入立火道內堵住熔洞的燃燒室一側，如圖3所示，然后用調配好的骨料往熔洞內塞，并且將其搗實，炭化室一側的表面再用酸泥將其抹平，如圖4所示。

圖3 擋板的放置

圖4 處理熔洞的基本過程

最后，清理現場，如立火道內掉入的雜物應立即處理；待下一次出爐時，要注意觀察，并且將表面再用干法噴土進行一次噴補。

以上便是對炭化室墻熔洞進行特殊處理的基本思路，實際使用效果良好，也是對炭化室墻體熔洞修復行之有效辦法。

3 結語

通過對焦爐維護方法等多方面的大膽嘗試，顯著改善了1#、2#焦爐之前的高齡病態爐況，實現了生產的基本穩定。通過采取以上措施，規范了老焦爐的管理，提高了焦爐的維護水平，穩定了老焦爐的生產，取得了明顯效果。1#、2#焦爐的結焦時間由病態下的平均23 h縮短為21 h，年多產焦炭4.62萬t。