晚期焦?fàn)t爐體的維護與熱修

1、四川冶金SichuanMetallurgy9晚期焦?fàn)t爐體的維護與熱修攀鋼煤化工公司范潤漢周延輝許廷錄【摘要】本文總結(jié)了一期焦?fàn)t爐體維護與熱修的經(jīng)驗與教訓(xùn),分析焦?fàn)t維護與熱修技術(shù)對焦?fàn)t壽命的影響,對晚期焦?fàn)t維護與熱修的方針及措施進行了探索?！娟P(guān)鍵詞】焦?fàn)t爐體維護熱修1前言煤化工公司一期四座焦?fàn)t是我國自行設(shè)計、自行施工的第一代515m大容積焦?fàn)t,于7073年相繼投入生產(chǎn),現(xiàn)已進入爐齡晚期?，F(xiàn)焦?fàn)t各項經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)均達到并優(yōu)于特級焦?fàn)t標(biāo)準(zhǔn),分析,探索晚期,對今后一期焦?fàn)t爐體的維護、長壽化攻關(guān)等工作均具有重要的意義。2焦?fàn)t維護與熱修管理工作煙道、磚煤氣道的治漏維護等。2)爐門的維護包括爐門框及爐門體的維

2、護等。)、鋼柱、彈簧、。、抹補和焊補等,它是在爐體基本不降溫的情況下,修理人員在爐外進行操作,而且包括在保留不修理部位溫度大于700,需要修理的部位降低到常溫,以便修理人員進入爐內(nèi)進行操作。熱修工作主要包括:(1)爐頭噴抹補;(2)爐頭補洞;(3)爐體墻磚的更換;(4)吊頂修理;(5)揭頂修理;(6)多孔炭化室整墻冷修等。213一期焦?fàn)t爐體維護與熱修階段1)以日常維護工作為主的預(yù)防性維護階段此階段可大致從焦?fàn)t開工到成功更換處理39#炭化室焦側(cè)216米深度底部磚為標(biāo)志的1999年。該階段本著“能小修不大修,能抹補不挖補,能熱修不冷修”的原則,通過三十年精心維護管理為一期焦?fàn)t長壽、再創(chuàng)特級焦?fàn)t奠定

3、了堅實的基礎(chǔ)。該階段出現(xiàn)20多孔次爐墻穿孔均集中在機側(cè)的第一火道。用粘土磚修補損壞的炭化室墻硅磚,現(xiàn)基本保持良好取得令人滿意的效果。2)以日常維護和簡易挖補爐體墻磚為主的預(yù)防性熱修階段此階段可大致從1999年為開端至吊頂、揭頂修理技術(shù)的應(yīng)用。該階段是焦?fàn)t長壽化攻關(guān)的攻堅階段,直接決定一期焦?fàn)t最終壽命?，F(xiàn)正開展一系列維護熱修補技術(shù)的引進、研究與應(yīng)用。此階段爐墻穿孔比較頻繁,2000年至今共有43孔次爐墻穿孔,仍集中在機側(cè)1火道,隨著焦?fàn)t爐體不斷老化爐墻穿孔必將逐漸向機側(cè)2、3、4火道和焦焦?fàn)t投產(chǎn)以后,焦?fàn)t維護與熱修管理工作與焦?fàn)t壽命息息相關(guān),是確保焦?fàn)t正常生產(chǎn)運行,有效延長焦?fàn)t壽命最重要的工作之

4、一。包括焦?fàn)t日常維護工作和熱修工作。211焦?fàn)t日常維護工作焦?fàn)t砌體出現(xiàn)凹凸、剝蝕、裂縫、熔融、掉磚、錯臺與局部堵塞等情況時,用清掃、灌漿、噴涂、勾縫、抹補、焊補及矯直等方法,一般稱為對焦?fàn)t砌體的日常維護。焦?fàn)t日常維護工作在焦?fàn)t無明顯損壞或剛開始損害時起預(yù)防作用,當(dāng)有明顯損害時可以阻止和延緩損壞面進一步的損壞,可有效阻止焦?fàn)t爐體早衰。其工作主要包括:1)焦?fàn)t砌體的維護(1)爐頂部位包括爐頂?shù)钠秸c灌漿和上升管、小爐頭、看火孔座、裝煤口座、拉條溝及蓋磚的更換與維護等。(2)爐臺部位包括炭化室墻、立火道、炭化室底部、底角磚以及爐門襯磚的維護處理等。(3)蓄熱室部位包括封墻、廢氣盤、兩叉部、小1020

5、03年第3期側(cè)14火道擴展。其中2002年3月對穿孔頻繁發(fā)生的1號焦?fàn)t機側(cè)全部應(yīng)用半干法技術(shù)有效延緩炭化室穿孔現(xiàn)象發(fā)生;2001年12月39#炭化室北墻1#火道已有7層硅磚被更換。3)吊頂、揭頂修理技術(shù)應(yīng)用為主的熱修階段隨著焦?fàn)t爐體不斷老化,炭化室墻嚴(yán)重變形受損或倒塌,受損部位向炭化室深度擴展到14#火道,采用挖補已不能取得實效,開始采用以吊頂、揭頂修理技術(shù)。揭頂修理技術(shù)是將要修理的部位從爐頂開始一直拆到燃燒室底并重新砌到爐頂?shù)囊环N檢修方法。一般適用于一個或相鄰數(shù)個較長的一段燃燒室的修理,這種辦法工作量大,修理時間長,需要的人力、物資和資金比較多,但能徹底解決問題保證修爐質(zhì)量。表1類別濕法噴、

6、,50%左無熟練的熱修工無常溫差20kg/h4)以多孔炭化室整墻冷態(tài)翻修為主的特護階段爐墻受損繼續(xù)向炭化室內(nèi)縱深發(fā)展,應(yīng)用吊頂、揭頂修理技術(shù)進行熱態(tài)翻修處理已經(jīng)不能取得預(yù)期效果不得不采用多孔炭化室整墻冷態(tài)翻修進入焦?fàn)t特護階段。3熱修技術(shù)應(yīng)用以及對焦?fàn)t壽命的影響探討現(xiàn)一期焦?fàn)t熱修方法包括濕法噴、抹補,半干法噴補、火焰焊補等技術(shù)對延緩、控制焦?fàn)t砌體的劣化起到了重要的作用,此外熱修方法還包括尚未引進的陶瓷焊補技術(shù)。各種熱修噴補技術(shù)狀況比較見表1,的局限性,:,在噴補時噴補料在噴嘴混料器中才與水份結(jié)合,水份含量為10%12%預(yù)混式多噴頭噴槍結(jié)構(gòu)經(jīng)短期培訓(xùn)的熱修工提供一定壓力空氣和清潔水常溫好160kg

7、/h火焰焊補技術(shù)以丙烷為燃料、氧氣為助燃劑兼作焊補料載體預(yù)混式多噴頭焊槍結(jié)構(gòu)經(jīng)短期培訓(xùn)的熱修工提供丙烷、氧氣、壓縮空氣1600以上陶瓷焊補技術(shù)以加在焊補料中的金屬粉末為燃料,氧氣為助燃劑兼作焊補料載體套管式焊槍結(jié)構(gòu)需專門培訓(xùn)提供氧氣、壓縮空氣2000以上技術(shù)特征焊(噴)槍結(jié)構(gòu)對操作工的要求配合工作操作溫度爐墻面的平整度焊、噴、抹能力好50kg/h好60kg/h優(yōu)點操作設(shè)備少、簡單、方便設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,掛料率高,操作方便,速度快,適合于焦?fàn)t不同溫度、部位對爐墻有輕微損害火焰參數(shù)好,操作性、安全性好,掛料率高,能形成粘結(jié)牢固,理化性能好的焊補體設(shè)備結(jié)果復(fù)雜,準(zhǔn)備時間長、不易操作、成本高。反應(yīng)溫度高,

8、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,掛料率高準(zhǔn)備時間長、不易操作,成本高。缺點掛料時間短,將造成再次損害,維修工作量大311濕法噴、抹補技術(shù)傳統(tǒng)的濕法噴補適用范圍很廣,不論大小裂縫、剝皮、麻面、凹陷等都可進行噴補,既可以補熾熱的墻面,又可補溫度較低的爐頂及蓄熱室區(qū)域,其優(yōu)點是操作簡單、方便、快捷、效率高、適用面廣;其缺點是泥漿含水4050%,當(dāng)泥漿接觸墻面時,由于水份的劇烈蒸發(fā),水蒸氣產(chǎn)生的壓力會影響泥料對墻面的粘結(jié),所以掛料時間不長;同時由于含水量較大的泥漿對熾熱的墻面的驟然冷卻,使硅磚砌體龜裂,直接影響焦?fàn)t壽命。抹補用泥料的含水量比噴補泥料要低得多,對砌體造成的副作用相對較小,抹補對較小的裂縫不適合,但對修補大

9、的裂縫、孔洞時速度很快;抹補操作技術(shù)直接影響掛料時間,需要熱修人員在實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗,以便延長一次修補的掛料時間。操作好時其掛料時間可達一年以上,有的達到兩年以上。312半干法噴補技術(shù)半干法噴補技術(shù)工作原理是根據(jù)焦?fàn)t爐體不同部位及損壞程度選擇相應(yīng)的噴補料。噴補料通過轉(zhuǎn)盤輸送后由壓縮空氣攜帶至摻混器中與加壓水混合、加濕至含水量1012%;噴補附著到焦?fàn)t爐體損壞部位,及時用抹子抹平、刮平;燒結(jié)凝固一段時間,以達到焦?fàn)t維護修補、延長使用壽命的目的。半四川冶金SichuanMetallurgy11干法技術(shù)具有以下顯著特點:(1)在冷、熱焦?fàn)t爐墻上均有高的附著率,與磚的連結(jié)性好,形成與墻磚同樣致密的墻

10、體,結(jié)合牢固持久。(2)易于分層,特別對深度損壞的修理極其方便。(3)操作速度快,修補一孔爐頭墻兩面整個過程火焰、陶瓷焊補技術(shù)由于焊補溫度高達1600以上、在焊補的過程中將會燃燒硅磚內(nèi)部已滲入的石墨,造成炭化室硅磚疏松受損。硅磚內(nèi)部滲炭與爐齡成正比,一般在20年爐齡炭化室墻的硅磚滲炭已達一半以上,因此火焰、陶瓷焊補技術(shù)最適合于中青年的焦?fàn)t。通過以上的分析總結(jié)可得:傳統(tǒng)的濕法抹補技術(shù)以其簡單、方便、快捷的特點在很長的時間內(nèi)仍將被廣泛應(yīng)用;半干法噴補技術(shù)比較適合老齡焦?fàn)t、超期服役的焦?fàn)t;火焰、陶瓷焊補技術(shù)最適合于中青年的焦?fàn)t。41)、中只需2個小時左右,噴補量最大可達到160kg/h。(4)剛噴補

11、到爐墻的噴補料用抹子容易抹平和刮平,確保爐墻平整。(5)高的抗壓、抗折和耐磨強度。(6)熱膨脹性具有較高的抗急冷急熱性能。(7)修補料使用壽命至少在兩年以上。半干法噴補技術(shù)現(xiàn)主要應(yīng)用在修補較嚴(yán)重的爐頭墻、上升管根部等部位。其應(yīng)用前景相當(dāng)廣泛,包括蓄熱室維修、;廢氣盤部位的噴補等;、各種不同溫度、各種燒損部位的特點以及在常溫下操作相對簡單方便、噴補速度大、掛料時間長而倍受各單位青睞尤其是處于晚期焦?fàn)t廠礦的青睞。313火焰焊補技術(shù)該技術(shù)原理是利用丙烷燃料燃燒所產(chǎn)生的高溫火焰把噴出的耐火粉料熔融與砌體熔接,從而達到彌補砌體缺陷的目的。其焊料堅固結(jié)實,耐磨粘結(jié)性好、耐熱沖擊等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用?；鹧婧秆a

12、技術(shù)具有以下特點:(1)該方法焊后的焊肉與硅磚的強度接近,致密度相當(dāng),耐磨性好,且焊補體在焊補過程中就基本上完成晶型轉(zhuǎn)換,與硅磚的粘結(jié)性好。(2)掛料時間長,對硅磚損壞作用小。(3)易于分層,特別對深度損壞的修理極其方便。(4)準(zhǔn)備時間長、操作比較復(fù)雜,噴補時速度比較快。(5)修補料使用壽命至少在兩年以上。314陶瓷焊補技術(shù),對原砌體、見好就收。要以日常,阻止和延緩爐體損壞面進一步損壞。熱修過程中不可避免地對砌體各部位,特別是新舊接替部位帶來嚴(yán)重的損壞,以致形成相鄰部位逐漸延伸的趨勢,焦?fàn)t維修應(yīng)盡量采取保守穩(wěn)妥的方法進行。如在2002年元月處理39#炭化室底部焦側(cè)損壞深達8米的過程中,面對機側(cè)

13、已磨損一半,焦側(cè)已磨損到第二層底面磚的實際情況,采用“機側(cè)繼續(xù)使用,焦側(cè)用高鋁磚更換”的方案。既減少了工作量又有效地利用機側(cè)現(xiàn)有的底部磚,延緩炭化室底部的損壞,取得令人滿意的效果。2)鐵件管理工作至關(guān)重要,勤測細(xì)調(diào),保持高噸位,采用“七分養(yǎng)、三分治”的原則,經(jīng)驗包括:(1)鋼柱采用40#工字鋼對焊,并在正面和側(cè)面設(shè)加強筋,具有較大的強度。(2)上部橫拉條采用16Mn鋼,且機、焦側(cè)設(shè)有彈簧組。(3)采用鑄鐵件大保護板具有較好的鋼性,保護板基本緊貼鋼柱和砌體。)各種熱修修補技術(shù)均具備優(yōu)越性的同時存在其技術(shù)的局限性;在選擇應(yīng)用修補技術(shù)時應(yīng)充分結(jié)合本單位焦?fàn)t爐體的實際,尤其是爐體破損的部位及損害程度,

14、加以消化吸收并結(jié)合各種熱修修補技術(shù)的特點,揚長避短。杜絕出現(xiàn)生搬硬套一概加以應(yīng)用新技術(shù);或因應(yīng)用某一技術(shù)時出現(xiàn)一些問題而一概加以否定或不大了解新技術(shù)就加以否定該技術(shù)的推廣應(yīng)用的現(xiàn)象出現(xiàn)。如在引進德國的半干法技術(shù)及設(shè)備的同時,結(jié)合一期焦?fàn)t爐體及生產(chǎn)實際尤其是充分考慮處于晚期爐齡的焦?fàn)t爐體爐況,包括對作業(yè)方式、噴槍管及該技術(shù)原理與火焰焊補基本一致,該技術(shù)是用氧氣將含有鋁粉和鎂粉的硅質(zhì)噴補料一起送到炭化室墻的表面,在高溫下鋁、鎂金屬粉末進行氧化反應(yīng),釋放大量的熱量,熔融焊補料,形成和硅磚組成和結(jié)構(gòu)基本一致的陶瓷涂料,將爐墻的裂縫補好。122003年第3期用水的供給方式、修補炭化室穿孔方式進行了技術(shù)改

15、進確保了該技術(shù)在一期焦?fàn)t上的廣泛應(yīng)用。4)焦?fàn)t熱修方案的制定、論證慎之又慎,必須充分結(jié)合焦?fàn)t爐體的實際,制定切實可行的操作方案,尤其是焦?fàn)t重要部位的修理:如翻修爐頭墻,更換爐底磚等,都必須制定詳細(xì)的施工方案,對要使用的耐火材料、工具、安全措施、降升溫速度、人員安排、相應(yīng)的生產(chǎn)組織等都有周密的計劃,發(fā)動職工進行熱修工具的發(fā)明、改造;做好工具試用,對熱修操作過程進行多次模擬演習(xí),確保一次性成功。如:2000年7月在處理39#炭化室焦側(cè)地面磚深達6米的過程中,制作了隔熱罩降低操作環(huán)境的溫度,改善操作環(huán)境,但由于未能注意到39#炭化室是邊爐號,爐墻扇形變形嚴(yán)重的問題,該隔熱罩不能順利送入炭化室造成此次

16、作業(yè)失敗。5)越修越壞”的惡性循環(huán),術(shù)培訓(xùn)方面,。當(dāng)出現(xiàn)問題時,在操作技術(shù)與施工方案未過關(guān)時進行修補,其效果可想而知,導(dǎo)致“越壞越修、越修越壞”的惡性循環(huán)。6)某焦化廠焦?fàn)t已有30余年的歷史,該廠是我國最早使用火焰焊補、半干法噴補技術(shù)的單位之一,1998年開始對焦?fàn)t機側(cè)絕大部分14號立火道進行了吊頂翻修,但未解決新、舊磚的銜接,爐體致密性差。各種技術(shù)的應(yīng)用效果不明顯,表現(xiàn)在煙囪冒黑煙,爐柱變形嚴(yán)重,爐墻竄漏相當(dāng)嚴(yán)重。又將引進俄羅斯技術(shù)對斜道區(qū)以上部位進行大規(guī)模翻修,其費用將達1000多萬元。每次引進新技術(shù)后均未大面積推廣應(yīng)用,未廣泛應(yīng)用在被損害的爐體上,未能掌握核心關(guān)鍵技術(shù),應(yīng)用效果不夠理想的

17、局面。其經(jīng)驗教訓(xùn)值得我們吸取。5晚期焦?fàn)t熱修方針及今后工作晚期焦?fàn)t熱修方針即:以日常預(yù)防性維護為主,以熱修為輔,盡量減少維護量。做到“能熱修的不冷修,能小修的不大修,能抹、噴補的不挖補或翻修,見好就收,該搶修的必修搶修”。貫徹落實該方針是一期焦?fàn)t長壽化攻關(guān)目標(biāo)實現(xiàn)的基礎(chǔ)之一。晚期焦?fàn)t今后的熱修工作主要包括以下幾個方面:1)引進國內(nèi)外新技術(shù)、新材料,加強技術(shù)交流與合作,做好技術(shù)方案儲備工作。2)加強操作人員的技能培訓(xùn),做好操作技術(shù)儲備工作。3)成立焦?fàn)t點檢組。4)熱修工具的研制工作。5)、。)、吊頂技術(shù)的應(yīng)用可行性研究。8)矯直炭化室墻技術(shù)的應(yīng)用可行性研究。9)加大必要的資金投入。10)大力開展預(yù)見性、前瞻性技術(shù)攻關(guān)工作。比如:(1)支模造胎法修復(fù)斜道技術(shù)。(2)高合金鎳鉻管替代磚煤氣管道外引煤氣補充加熱。(3)焦?fàn)t附屬設(shè)施設(shè)備及時處理更換等。(4)焦?fàn)t串漏預(yù)見并及時處理,杜絕高溫號的發(fā)生等等。6結(jié)論11焦?fàn)t爐體維護與熱修大致可分預(yù)防性維護三十多年焦?fàn)t維護管理和國內(nèi)外的經(jīng)驗與教訓(xùn),結(jié)合一期焦?fàn)t爐體的實際狀況逐漸總結(jié)形成了階段、預(yù)防性熱修階段、熱修階段和特護階段。21傳