JN60-6 型焦爐炭化室爐底熱修實踐

張樹友

（天津天鐵冶金集團有限公司焦化廠，河北056404）

0 引言

天鐵集團焦化廠1#、2#焦爐為JN60-6 型、雙聯火道、廢氣循環、焦爐煤氣下噴、高爐煤氣側入的復熱式焦爐，分別于2012 年、2013 年投產，設計產能120 萬t/年，目前全部采用焦爐煤氣加熱。2018 年4月中旬以來，1#爐4#炭化室多次發生焦餅難推現象，推焦時推焦桿震動異常，給焦化廠正常生產帶來極大的困難，后對炭化室爐底進行檢查，發現爐底磚破損缺失較多，鑒于爐底磚破損缺失較為嚴重，常規噴補、焊補等方法難以修復損壞部位，焦化廠決定對4#炭化室爐底磚全部進行更換。

1 修復材料的選型

原焦爐炭化室爐底磚砌筑材料為硅磚，硅磚主要成分為SiO2，SiO2在不同溫度下晶型轉化如圖1所示。在800 ℃以下，硅磚晶型轉化點較多，體積膨脹較大。實際生產中，新更換的爐底磚無法按照烘爐時的膨脹規律緩慢升溫，需要在幾個小時內由幾十度升溫至1 000 ℃左右，升溫速度過快，使硅磚內外膨脹不一致，很容易造成硅磚的破裂。

根據爐底磚所處的環境及生產需要，對比分析各種筑爐材料的特性，最終選擇抗急冷急熱性能相對較好的高鋁磚。高鋁磚的理化指標如表1 所示，能夠滿足爐底用磚的使用要求。

2 生產計劃調整及爐溫調控

2.1 生產計劃調整

（1）4#炭化室在進行修復爐底前設為特殊爐號進行管理。

（2）3#、5#炭化室作為悶爐號進行管理。

（3）2#、6#碳化室結焦時間調整48 h。

（4）其他爐號結焦時間為32 h，不做調整。

（5）4#炭化室附近爐號進行出爐時，可暫停檢修作業。

2.2 爐溫調控

2.2.1 爐溫控制標準

4#炭化室焦炭推空后，不再進行裝煤，由3#、5#炭化室進行悶爐。相關炭化室相鄰的燃燒室爐溫控制標準如表2 所示。

爐頭溫度：4#、5#燃燒室不低于900 ℃，2#、6#燃燒室不低于1 050 ℃，其余燃燒室不低于1 100 ℃。

圖1 SiO2 晶型轉化圖

表1 高鋁磚理化指標

表2 相關炭化室相鄰的燃燒室爐溫控制標準/℃

計劃4#炭化室墻面溫度降至850~900 ℃時，開始進行爐底修復。

2.2.2 爐溫調控方法

（1）對4#、5#燃燒室對應的煤氣支管孔板進行更換，改為小口徑的孔板。

（2）每4 h 測量一次4#、5#燃燒室的橫排溫度，做好記錄，根據爐溫情況，適當關小加減旋塞的開度，溫度無法下降時可將加減旋塞關閉。

（3）對應減少廢氣開閉器開度，降低吸力。

（4）爐底磚更換期間，每2 h 測量一次4#、5#燃燒室橫排溫度，實時進行調節。

（5）對除4#、5#燃燒室外的其他燃燒室增加爐溫檢查頻次。

3 爐底磚更換修復操作

3.1 準備工作

（1）工具材料準備：假爐門、摟扒、長鏟、短鏟、送磚桿、標尺、錘子、切割機、石棉布、硅酸鋁棉板、水玻璃等。

（2）4#炭化室推空后，將上升管翻板關閉，防止集氣管荒煤氣倒流。

（3）準備新爐底磚放置于焦爐抵抗墻處。

3.2 更換修復過程

（1）待炭化室墻面溫度降至850~900 ℃時，開始打開爐門，進行爐底磚更換修復。

（2）用硅酸鋁棉板封閉爐門（下部留出空隙），以防穿堂風，導致炭化室降溫過快，再用硅酸鋁棉板粘貼爐門兩側墻面，起到保溫作用。

（3）用高壓風槍吹掃爐底，將破損面殘渣吹掃干凈。

（4）爐底吹掃干凈后，用風鎬、鏟子拆除破損的爐底磚并清理爐底周邊殘渣，使爐底平整光滑。

（5）使用推桿將新磚通過滑道滑動碼送到爐內，由內向外碼放，保持新磚面平整規范。

（6）爐底磚碼放好后砌筑爐口底磚使之牢固，再次吹風清理掉落的石墨殘渣。

（7）馬上使用調制好的漿料從炭化室兩側向爐內底部澆筑，使爐底漿料保持水平。

（8）完工后對上爐門進行升溫。

（9）溫度升至1 000 ℃時，摘開兩側爐門并在爐底撒入一些焦粉，用推焦桿推拉爐底2～3 次，測試爐底平整光滑度。

（10）對上爐門繼續升溫，同時對碳炭化室進行空壓密封維護。

（11）打開上升管翻板，爐底磚更換修復完畢。

4 恢復生產與效果檢查

4.1 恢復生產

待4#炭化室溫度升至1 200 ℃時開始進行裝煤，第一次裝煤控制裝煤量。4#炭化室作為特殊爐號進行管理，第一個結焦時間定為48 h，以后根據爐體狀況逐步縮短結焦時間，其他爐號逐步恢復至正常結焦時間。

4.2 效果檢查

4#炭化室更換完爐底磚后第一推焦，焦餅成熟良好，推焦電流210 A，檢查爐底無異常。持續跟蹤4#碳化室推焦及爐底狀況，后續推焦電流降低至165 A 左右，爐底無異常。

5 結論

本次爐底磚更換采用高鋁磚代替硅磚，增強了砌體在降、升溫過程中的抗急冷急熱性能。爐底磚更換修復過程中，準備工作充分，加熱制度合理，爐溫調控及時，沒有發生工藝安全事故。整個修復過程安全、快速、方便，爐底磚更換修復后，磚面平整堅固，推焦電流正常，有效解決了推焦困難問題，為同類焦爐爐體熱修提供了技術參考。