干熄焦耐材年修管理经验探讨

张为斌，张 渊，李剑利，曹 文，李莎莎

(安阳钢铁股份有限公司焦化厂,河南 安阳 455004)

干熄焦耐材年修管理经验探讨

干熄焦技术具有提高焦炭质量、改善环境、回收能源三大优点。安钢焦化分公司于2009年6月以来陆续投产了三套干熄焦装置，由于初期运行管理经验不足，设计监理中存在一定的缺陷，75t/h和140t/h干熄焦已经分别进行了四次年修，本文针对我公司干熄焦装置对耐材检修方案的制定、实施，分析解决干熄焦年修管理中需要注意管控的问题，对延长耐材寿命，满足工艺运行要求，为稳定和延长年修周期提供良好的条件。

干熄焦耐材；年修；牛腿砖；延长寿命

干熄焦的连续稳定生产，不仅为大高炉提供优质焦炭，支撑炼铁高炉的稳定生产，还可以利用余热蒸汽发电创效，越来越凸显出干熄焦在焦化工序中的重要性。干熄焦的外围设备，提升机、装入装置、排焦装置、除尘系统等都可以利用周定修或月定修时间，进行维护和更换作业，对生产工序的影响时间有限。而耐火材料作为炉体内部重要部分，难以进行日常点检维护，需要等待年修时间炉体完全降温后，进行检查拆除更换，影响时间长。利用年修对耐火砖更换、膨胀节和冷却段的耐火材料浇筑，在检修前期准备、检修方案制定、检修过程控制、生产操作维护等方面细化检修流程，以达到提高年修工作效率，延长耐材年修周期，对同类干熄焦的运行管理有一定的借鉴意义。

1 检修前期准备工作

1.1 初步确定检修工作量

利用测温枪定期对干熄炉、一次除尘器外壳温度进行测量记录，可以分析各部位温度的变化情况。干熄炉内层采用AM、BM，中层采用黏土砖，外层砌筑隔热砖，砌砖的断裂和砖缝的串漏能够直接反应到外壳温度的变化，温度异常的部位要列入检修耐材申报项目。

牛腿是干熄炉内最容易损坏的部分，是高温焦炭与循环气体连续冲刷的交界点，并且承载整个环形风道内墙的重量，使用了抗急冷急热性好和抗折强度大的炭化硅质砖。焦粉和气体对牛腿造成较大的冲刷和磨损，砖缝耐火泥被冲空脱落比较严重，会造成耐火砖拉裂、剥落，可以根据检修周期实际需要准备整个干熄炉50%的牛腿砖备用。

冷却段是干熄炉本体耐材的基座，承受着上部预存段和环形风道、斜道区的耐材重量，还要承受焦炭的磨损，气体的冲击，一般磨损深度达到50～100mm，部分严重部位可以达到150mm。但对于冷却段B级莫来石砖影响有限，可以采用整体浇筑的方案，统计表面积计算需要浇筑材料的工作量。如果磨损量较小，下料比较均匀，可以不进行浇筑处理，待磨损严重时进行年修换砖处理。

一次除尘器汇集环形风道的气流，进行重力沉降除尘，减少焦粉对炉管的磨损影响。夹带高温焦粉的循环气体燃烧碳化过程中使耐材结瘤，受力墙面就会发生变形，拱墙沟舌砖结构和性能的差异会加剧这种变化，最终使耐火砖脱落挡墙受到破坏。一次除尘器出入口膨胀节浇注料脱落，膨胀缝过大或过小，陶瓷纤维棉脱离，气流串漏造成外层金属波纹管烧穿需要进行处理。

干熄炉预存段炉口处受频繁开关炉盖，温度急剧变化的影响，上部碳化硅砖容易断层开裂，减少对炉顶水封槽的支撑作用，还使红焦高温辐射影响炉顶水封槽使用寿命。此处耐材情况可以通过日常水封槽内环的检查及时发现问题，根据损坏情况确定是否需要全部进行更换水封槽下部碳化硅砖。

1.2 停工前准备工作

做好降温所需工具材料，根据降温和置换的需要，列出需要打开人孔的时间和位置，并在现场进行标注。办理受限空间作业手续，施工安全告知书，使检修作业过程受控。准备年修降温表，检查内容记录表，气体检测仪，低压照明灯，各类工具和安全防护用品。将降温方案、操作要点及注意事项发放到班组并组织认真学习。

2 检修方案的制定

2.1 统计损坏情况表

对照干熄炉往年检修档案，对各部位进行检查并对比变化情况，制定出相应的处理措施。检查上下气室检查地面积灰情况，上气室积灰较少，约0.1t，但B点区域有较多小焦炭颗粒，分析从周边风环溅出。下气室积灰比上次年修减少2/3，约3m3清理积灰。螺栓松动上下气室有部分螺栓松动，检查周边风环及十字风道，周边风环间隙60～70mm，部分铸石板突出部位30～40mm。十字风道积存小颗粒焦炭较多，分析中央风帽可能有磨损，向下漏焦炭。风机入口挡板，对内外开度进行确认重新标注，检查动作状态是否表里一致。

对斜道部位检查牛腿损坏情况。损坏比较严重，上次年修7#全部换转但外层断裂脱落。根据实际情况，损坏轻微采用浇筑方案，有砖体断裂的采取换砖方案，确定全部换砖的牛腿为2#、3#、6#、8#、9#、11#、13#、28#，换掉最外一环的牛腿为7#，其余浇注料施工。调节砖损坏情况检查，锅炉侧有五块调节砖烧坏约一半，其余良好，重新更换摆放。环形风道情况，A点区域内环有2道裂纹，风管吹净用陶瓷纤维毯塞实。干熄炉膨胀节，砖体部分良好，膨胀缝内填充物全无，用纤维毯塞实。环形风道内墙，D点出风区域有大片烧瘤现象，该区域高温焦粉燃烧严重，未完全燃烧粘结在墙面，进行清理。

一次除尘器干熄炉出口积灰情况，锅炉入口吸力偏正造成吸力不足。锅炉入口积灰情况，紧急放散下有1.5m3积灰，中间可看到地面砖情况，比上次年修积灰量减少50%，表象基本正常。上下挡墙情况，上挡墙有裂缝，下挡墙中间凹陷。下灰口情况砖烧融严重，结渣大且多。热电偶头部基本都存在烧融，清理碎砖，重新砌筑

2.2 制定耐材修复方案

图1 紧急放散口断裂

图2 浇注料修复

牛腿部位目前根据损坏程度和位置的不同，一般采用浇注修补或重新砌筑的方法进行处理。对于产生一部分纵横裂纹，对砌体影响不大的部分可以采用浇注料或可塑料进行浇注。使用可塑料对牛腿立面进行保护，减少对立柱立缝的磨损和气流冲刷，提高耐火砖的荷重软化温度和抗磨性。对于损坏较为严重的牛腿，必须进行拆除重砌以保证牛腿的承载能力。采用对斜道过顶转上部砌体安装环状吊具拉升固定，下部使用千斤顶顶住保护，做好防护措施后，方可对损坏的牛腿砖进行解体拆除。使用钻孔机配合进行拆砖，解体的两个牛腿应沿圆周方向间隔90°，从上往下将松动的砖拆除，清理后及时采用两面打灰挤浆法进行砌筑。但由于重砌需要对原砌体的拆除破坏，考虑到新旧火泥的性能差异，以及耐火砖膨胀系数的不同都会对牛腿产生潜在的负面因素，所以能修不拆也是牛腿损坏处理方案中的一个观点。紧急放散管下部砖由于进水侵蚀，下部砖脆软断裂部分脱离。采用浇筑工艺，从上部钢板焊接两根耐热钢，下部焊爪钉固定耐火浇注料。

3 检修过程控制

干熄焦耐材检修属于隐蔽工程，检修砌筑质量决定运行寿命。必须要求现场监理人员24h在场，并按照规范要求进行砌筑施工作业。监督施工人员，拆除旧砖时不能用大锤野蛮作业，需用水钻，防止造成正常砌体的震动开裂，耐火砖应错缝砌筑，上下层不得有垂直通缝。砖缝内的泥浆应饱满、均匀；为了达到砌体砖缝的要求，当砖的质量满足不了砖缝的要求时，应进行耐火砖的加工，砖缝应控制在2～3mm。耐火砖砌完后，应用耐火泥浆勾缝，目的是为了提高接触火焰面的砖缝表面的密实度，防止炉内升温后砌缝收缩和漏气。干熄炉砌筑质检标准主要包括：砖体平整度、水平缝、水平度、放射缝、半径、环形风道宽度、环缝、标高以及砖型等。

从耐火材料的堆放，规范配比，均匀搅拌都要全程受控，对灰浆的饱满度、厚度进行检查，发现不合格必须拆除重做。对喷涂料作业时要喷涂连续，不能有连接缝。冷却段的浇筑要预留膨胀缝，防止在温度应力作用下造成损坏。浇筑前需将砖表面灰尘清洗并涂抹结合剂，每次搅拌的浇注料应在30min浇筑完。一次除尘器内部细微粉尘较大，需要认真清理后检查双叉溜槽部位浇注料的开裂情况，位置狭小环境恶劣，但每一项工作都需要认真负责地监督和验收。

4 操作维护管理

年修结束后必须按照规定的升温曲线进行升温操作，升温过程中温风干燥阶段以T2为准，升温幅度10℃/h；温风干燥结束后，氧气浓度置换到5%以下，可以投红焦作业，红焦烘炉以T6为准，升温幅度15℃/h，每0.5h在曲线的相应位置记录一次，当出现偏差时，及时进行调整。坚决避免在升降温过程中急剧降温和升温，使砌体灰缝和膨胀缝受到影响。在正常生产操作中，保持干熄焦连续稳定地运行，使装焦系统和排焦系统连续操作，稳定装焦量和排焦量，使干熄焦主要工艺参数的压力、流量、温度控制在最小的波动范围。尤其是尽量控制锅炉入口温度的稳定，避免牛腿部分温度剧烈下降对砌体膨胀收缩的影响。稳定的循环风量，最小的温度波动，控制斜道以上的料位高度都是防止对干熄炉耐材造成影响的重要措施。

5 结语

干熄焦内衬耐火材料寿命已经成为国内目前干熄焦长期稳定运行的瓶颈，是影响干熄焦年修周期的重要影响因素，利用年修对耐火材料进行细致的维护和管理，是干熄焦的重要检修工作内容。仍然存在许多技术问题及缺陷，有待于不断地改进和完善。本文通过对干熄焦耐火材料的年修管理进行了分析，结合本单位干熄焦运行经验，提供了干熄焦炉内衬问题的检修解决方案。干熄焦技术迅速发展，耐火材料创新和维修需要不断总结经验，进一步延长炉体耐火材料寿命和干熄焦运行周期。

[1] 潘立慧,魏松波．干熄焦技术[M] ．北京:冶金工业出版社,2005:49-53.

[2] 五冶集团上海有限公司工业炉窑公司．干熄炉内衬检修技术[M] ．上海:上海交通大学出版社,2011.01.

[3] 罗时政，乔继军．干熄炉技术问答[M] ．北京:冶金工业出版社,2010:40-41.

MaintenanceManagementExperienceofCDQRefractories

ZhangWeibin,ZhangYuan,LiJianli,CaoWen,LiShasha

(Anyang Iron and Steel Corporation Coking Plant , Anyang 455004,China )

Improve the quality of coke dry quenching technology can improve the environment, energy recovery three advantages. Angangcoking branch in June 2009 since the launch of three sets of CDQ device, due to lack of management experience at the beginning of operation, there are some defects in the design and supervision, 75t/h and 140t/h have conducted four year CDQ repair, According to our company to develop the CDQ device, refractory maintenance plan implementation, analysis and solution of CDQ repair need to pay attention to management problem in the management of refractory, prolong life, meet The process operation requirements provide favorable conditions for stabilizing and prolonging the annual repair cycle.

CDQ refractories; repair; brick corbels; prolong life

2017-07-17

张为斌(1977—)，助理工程师，从事干熄焦运行工作。

张为斌，张 渊，李剑利，曹 文，李莎莎

(安阳钢铁股份有限公司焦化厂,河南 安阳 455004)

TQ523.4

A

1008-021X(2017)18-0100-02

(本文文献格式张为斌，张渊，李剑利，等.干熄焦耐材年修管理经验探讨[J].山东化工，2017，46(18)：100-101.)