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影響焦爐爐體完好因素的探討

文檔作者：張磊文檔來源：太原煤炭氣化(集團)有限責(zé)任公司生產(chǎn)技術(shù)管理部		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年11月01日
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第6期(總第130期)
No．6(SUM No．130)
機械管理開發(fā)
MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT
2012年12月
Dec．2012
影響焦爐爐體完好因素的探討
磊
一 ■
(太原煤炭氣化(集團)有限責(zé)任公司生產(chǎn)技術(shù)管理部， 山西太原030024)
摘 要：介紹焦爐溫度控制、壓力控制、推焦管理對焦爐爐體完好因素的影響，提出焦爐在生產(chǎn)運行過程中如何避
免爐體損壞因素的對策措施。通過科學(xué)有效的管理手段，完善技術(shù)規(guī)程和規(guī)范操作管理，減少生產(chǎn)操作對焦爐爐體
損壞的影響，從而延長焦爐使用壽命，實現(xiàn)更好的經(jīng)濟效益和社會效益。
關(guān)鍵詞：焦爐爐體；完好因素；原因分析及對策
中圖分類號：TQ522．15 文獻標識碼：A 文章編號：1003—773X(2012)06—0119—02
0 引 言
技術(shù)規(guī)程的不完善和操作管理的不合理可以使一
座原本使用25年左右的焦爐在1-2年內(nèi)遭到損壞。
因此探討焦爐爐體完好的因素及對策措施，從而延長
焦爐使用壽命，顯得極其重要。下面從煉焦操作技術(shù)
管理方面對焦爐爐體完好因素進行探討。
1 溫度控制對焦爐爐體完好因素的影響
焦爐是當(dāng)今工業(yè)爐中較復(fù)雜的熱工設(shè)備，為了提
高焦爐的生產(chǎn)能力和熱工效率，在焦爐內(nèi)采取了廢氣
熱量的回收利用。一個炭化室和兩個燃燒室構(gòu)成了一
個獨立的、連續(xù)操作的熱工系統(tǒng)。為使該系統(tǒng)操作正
常，必須在燃燒室各火道之間，依炭化室的錐度來正確
地分配所導(dǎo)入的熱量。由于若干個燃燒室組成一個爐
組，這就使焦爐在加熱控制上更加復(fù)雜u 。
煉焦爐溫度制度包括標準溫度、爐頭溫度、爐頂
空間溫度、焦餅中心溫度、蓄熱室溫度、煙道溫度，本文
只擇其主要者談一些看法。
1)標準火道溫度。一座焦爐有許多主火道，例如
一座58型36 3~L焦爐有1 036個火道。為便于控制和管
理全爐溫度，在每個燃燒室的機焦側(cè)各選擇一個火道
作為標準，稱為標準火道溫度。標準溫度是煉焦爐每
天每班都要測量的，用以控制和調(diào)節(jié)各個燃燒室所導(dǎo)
入的熱量，使炭化室全長上垂直中心面內(nèi)的煤能于同
一時間煉熟成焦。對每種爐型，應(yīng)根據(jù)燃燒室火道的
數(shù)目，裝煤孔數(shù)和其他條件來確定最高溫度火道。最
高溫度火道應(yīng)適應(yīng)炭化室最大裝煤量處的熱量需要。
還應(yīng)通過實際檢查和測量焦餅中心溫度來判斷所選最
高溫度火道是否正確及所選位置是否正確。此外，從
日常操作中保持不移位，是關(guān)系所推薦的溫度曲線和
每個相對應(yīng)的加熱火道處的裝煤量是否協(xié)調(diào)，若不協(xié)
調(diào)，將會出現(xiàn)有的火道溫度過高，有的則過低。橫墻溫
度不均勻，一方面影響焦炭質(zhì)量；另一方面造成推焦困
難，危害爐體。另外，還可能使爐頭溫度不能保證爐子
的正常操作，出現(xiàn)對爐體的損害。
2)爐頭溫度。燃燒室兩端的爐頭火道(邊火道)
由于散熱多，裝煤后溫度下降多，打開爐門時間較長等
原因，造成爐頭溫度波動大，這是爐頭溫度的特點。當(dāng)
爐頭溫度過低時，可能造成推焦困難，損壞爐體。溫度
過高，可能出現(xiàn)塌焦、爐門爐框冒煙著火，損壞護爐
設(shè)備。
爐頭磚的剝蝕、斷裂和變形，是由于爐頭急冷急熱
和內(nèi)外溫差過大所致。硅磚在573℃時，由于晶型的
轉(zhuǎn)化，會有較大的體積變化，當(dāng)推焦操作時，若爐頭溫
度過低(低于1 000 cI=)，而打開爐門時間又長，將使爐
頭溫度急劇下降，特別是靠近爐門、框或保護板處，由
于金屬傳熱快，溫度下降更多，該處剝蝕也更嚴重。使
用大護板的焦爐，由于爐頭磚三面被保護板包住，鑄鐵
與磚的膨脹系數(shù)不一致，當(dāng)熱脹冷縮時，砌體就受到很
大的剪力，因此，第一火道處很容易斷裂。此外，保護
板兩邊包入炭化室內(nèi)，因內(nèi)外溫差大，當(dāng)爐門一開一關(guān)
和天氣晴雨變化時，保護板就會引起變形(鼓肚、凹肚
或斷裂)，就會使已斷的爐頭磚拉出而使裂縫加寬，引
起保護板后著火，燒壞保護板和爐門框，引起爐頂拉條
彈簧變化，當(dāng)滅火不及時和彈簧噸位調(diào)節(jié)不及時，爐子
損壞加速。雖然在焦爐設(shè)計已經(jīng)考慮了一些措施，若
操作不當(dāng)，仍將產(chǎn)生上述問題。
2 壓力控制對焦爐爐體完好因素的影響
1)集氣管壓力。規(guī)定的集氣管壓力，應(yīng)當(dāng)保證炭
化室在整個結(jié)焦時間內(nèi)大于燃燒系統(tǒng)的壓力，這樣就
能使炭化室墻縫和爐底被石墨密封，保持其嚴密性。
破壞其嚴密性，將給爐子造成很大的損壞。此外，還應(yīng)
大于大氣壓力，否則空氣漏入炭化室，燒掉焦炭和化學(xué)
產(chǎn)品，使砌體出現(xiàn)熔洞，渣蝕等危害。為此，技術(shù)規(guī)程
規(guī)定集氣管壓力應(yīng)能使炭化室底部壓力在結(jié)焦末期
為+0．5 mm水柱。若集氣管壓力波動大，將會造成爐
門爐框冒煙著火，燒壞護爐設(shè)備，損壞爐子。
2)加熱火道頂部壓力。加熱火道頂部壓力(測溫
孔下)是焦爐壓力制度的一個重要技術(shù)指標。保持正
壓還是負壓，有不同看法。有人認為測溫孑L壓力保持
5 Pa，會使爐頂過熱，不利于爐頂操作，含氧的燃燒廢
氣將流人焦炭已經(jīng)成熟的炭化室，使磚縫中的石墨被
燒掉，使爐頂拉條過熱變形，因而使護爐鋼柱和爐門離
收稿日期：2012—06—08
作者簡介：張磊(1976一)，男，江蘇江陰人，工程師，本科，從事焦化技術(shù)管理工作。
· 1l9·
第6期(總第130期) 機械管理開發(fā)
開，爐體得不到加固，使爐頭磚產(chǎn)生裂縫?？拷b煤El
處的拉條易受高溫和腐蝕，有的裝煤口處的拉條溫度
高達400～500 ，這是因為裝煤孔附近有縫隙；當(dāng)加熱
火道頂部保持正壓，燃燒廢氣經(jīng)過此處漏人準備出焦
的炭化室，此時，該炭化室的上升管已打開，壓力小于
大氣壓，燃燒廢氣被吸人炭化室。當(dāng)該炭化室出完焦
裝煤后，壓力增大，煤氣又經(jīng)同一地方從炭化室反方向
流人加熱火道。加熱火道和炭化室之間的這兩種流動
都會使拉條強度顯著減弱和產(chǎn)生斷裂。拉條斷裂的原
因，不是斷裂所在處的溫度，而是加熱火道的壓力為正
壓。因此主張保持負壓(?1 Pa 3 Pa)；另一種看法認
為壓力過低或負壓，在測溫和檢查全爐火道的燃燒情
況時，或測溫孑L蓋不嚴密時，會吸人冷空氣或抽進煤塵
對爐體有害。筆者認為保持±5 Pa為好。
3 推焦管理對焦爐爐體完好因素的影響
為了實現(xiàn)煉焦爐均衡生產(chǎn)，使各炭化室的煉焦時
間一致，使整個爐組實現(xiàn)準時出焦定時進行機械和設(shè)
備的預(yù)防性檢修，因此，焦爐應(yīng)按一定計劃進行推焦、
裝煤和檢修。出焦計劃包括循環(huán)檢修和推焦計劃，對
整個爐組而言。
周轉(zhuǎn)時間=全爐操作時間+檢修時間
全爐操作時間=沒孔操作時間+操作孔數(shù) 。
為了使焦爐長期安全、穩(wěn)定生產(chǎn)，按時完成焦炭生
產(chǎn)計劃和煤氣供應(yīng)，要保證必要的推焦與裝煤操作時
間，對車輛和設(shè)備也要由檢修時間。為此，建立了按循
環(huán)圖表推焦和檢修設(shè)備制度，此乃煉焦工藝制度的特
點。周期性的停止出焦或發(fā)生事故不能循環(huán)檢修，是
違反技術(shù)制度的，對焦爐是有害的，因此，要選擇和編
制較理想的方案，嚴格執(zhí)行循環(huán)推焦圖表，充分利用循
環(huán)檢修來保證焦爐的正常操作，最好使每班都能夠進
行預(yù)防性檢查和檢修煉焦機械。
4 焦爐爐體損壞因素的對策措施
1)橫墻溫度不適應(yīng)炭化室各處裝煤量，焦炭生熟
不均，推焦困難。爐墻因局部高溫可能出現(xiàn)融洞或磚
塊破碎、穿洞。
2)爐體上下溫度波動大。當(dāng)上部溫度升高或下
部溫度下降時，爐體下部就會產(chǎn)生裂縫；反之當(dāng)上部溫
度降低下部溫度升高時，爐體上部會產(chǎn)生裂縫，使爐體
伸長。
頻繁交替使用貧富煤氣加熱，對爐體非常不利，這
將使爐體伸長加快。用貧煤氣加熱，燃燒火焰長，廢氣
溫度低，焦爐上部結(jié)構(gòu)溫度升高，下部降低，而用焦爐
煤氣加熱時，正好相反。
3)爐頭溫度過高或過低。尤其是焦側(cè)爐頭溫度
波動過大時，對爐頭磚損壞較大，焦生時推焦易夾框，
造成難推，焦炭過火會造成塌焦。
4)放松了護爐設(shè)備的管理。護爐設(shè)備損壞后，失
去對爐體的保護作用，促使爐體早期衰老，具體表現(xiàn)在
護爐鋼柱曲度過大，破壞了爐柱的強度，過小則沒有給
爐體應(yīng)有的壓力；爐頂園拉條變細或拉斷，彈簧失效，
則砌體可以自由松動；保護板斷裂不能緊貼爐體。
5)頻繁推二次焦。推焦困難是爐體過早損壞的
預(yù)兆。由于推二次焦不慎重，可能又再一次推不動，造
成扒焦時將使爐體損壞加快。當(dāng)?shù)谝淮瓮平雇撇粍?
時，車間負責(zé)人要到場，查明原因，處理后再推第二次
焦。焦炭難推的原因很多，每次的原因要具體分析。
6)加熱火道底部磚燃熔，堵塞斜道。焦爐利用廢
氣循環(huán)原理，達到減緩燃燒速度，拉長火焰，改善焦餅
高向加熱均勻的目的。當(dāng)燃燒系統(tǒng)的壓力制度不正
常，吸力過大時，破壞了正常的廢氣循環(huán)，產(chǎn)生短路現(xiàn)
象，特別是爐頭火道更易發(fā)生。短路火焰，造成火道底
部溫度過高，直接燒熔下降氣流火道鼻梁磚，堵死出氣
口，很難透通。
7)要重視和嚴格遵守溫度和壓力制度，加強對爐
溫的測調(diào)和管理，堅持經(jīng)常性的噴漿、抹泥、勾縫等熱
修工作；加強對護爐設(shè)備的管理和定期正確測調(diào)，設(shè)立
工藝和設(shè)備的專門管理人員；配煤比力求穩(wěn)定，避免推
二次焦和慎重對待推二次焦；力求加熱煤氣供應(yīng)種類
穩(wěn)定；炭化室要裝滿煤，平透壓實；要保持各種熱T儀
表和調(diào)節(jié)手段靈活好使。
5 結(jié)論
本文結(jié)合生產(chǎn)實際對影響焦爐爐體完好因素進行
探討，可以得出，我們完全可以通過科學(xué)有效的管理手
段，減少生產(chǎn)操作對焦爐爐體損壞的影響，從而延長焦
爐使用壽命，達到更好的經(jīng)濟效益和社會效益。
參考文獻
【1】于振東，蔡承佑．焦爐生產(chǎn)技術(shù)【M】．沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)?
版社．2003．
【2] 姚昭章．煉焦學(xué)【M】．北京：冶金工業(yè)出版社，2004．
Influence Factors on the Coke Furnace Body Intact
ZHANG Lei
(Taiyuan Coal Gasification Group LLC，Production Technology Management Department，Taiyuan 030024，China)
Abstract：Introduce the coke oven temperature control，pressure control，management of the oven body intact factors，put forward the coke OV—
en operation in the production process of how to avoid damage to the furnace body factors countermeasures．Through scientific and effective
management methods，improve the technical procedures and standardized operation and management，reduce production operation on coke
oven body damage，thereby prolonging the service life of coke oven，achieve better economic benefits and social benefits
．
Key words：coke oven body；intact factors；reason analysis and countermeasure
· 1 20．

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