焦炉热修技术的应用与探讨分析论文

1概况

我厂现有焦炉3座,JN43-80型42孔焦炉(以下简称1#焦炉)、JN43-804型21孔焦炉及JNDG43-03 F型60孔焦炉，分别建于1991年、2001和2006年，三座焦炉年产焦炭80万吨。

焦炉一代炉龄一般在25年左右月前我厂1#焦炉炉龄已达23年已进入焦炉的衰老期。近几年，1#焦炉大部分的炭化室墙面已出现不同程度的剥蚀特别是炉头部位最为严重墙面陆续出现了大小不一的熔洞庄要集中在1-2火道，有个别已发展至第5火道。为延长焦炉使用寿命，对焦炉炉体墙面剥蚀、熔洞先后使用了湿法喷抹补、带焦挖补及半干法喷补技术经过几年的实践摸索对这三种技术有了较全面的掌握。

2焦炉热修技术简介

2.1湿法喷抹补技术

湿法喷抹补是将喷补料与结合剂配制成浆进行喷补，常用的结合剂是磷酸主要是利用结合剂在高温下有较强黏结性的特点将耐火泥黏附在炉墙表面。

2. 2半干法喷补技术

半干法喷补技术是湿法喷抹补的一种特殊形式，其原理是干粉料和液态黏结剂在喷管内各行其道，喷出之前在掺混器内混匀并加湿至含水量10-12%后通过喷管运送从喷嘴喷出绩补到炉墙损坏部位。

2. 3带焦挖补技术

带焦挖补技术采用热态保温对损坏的墙面进行挖补处理，我厂采用在焦炭成熟后6-8小时摘开炉门进行扒焦，然后砌筑封墙，清理斜道再对墙面破损处进行砌筑修复。

3三种技术的应用特点及其存在问题分析

3. 1湿法喷抹补技术的应用

我厂在2011年引进半干法喷补技术前对焦炉炉体墙面剥蚀均采用湿法喷抹补技术进行修复。湿法喷抹补技术操作简单材料成本较低，喷补速度较快。主要技术在于掌控好喷补料、结合剂和水的`配比(配比隐去)，比较适合于焦炉墙面剥蚀修复。

存在的问题是:( 1)挂料时间短，一般维持在3个月左右便会脱落濡要重新喷补。( 2)因含水量较大在40-50 %，喷补时墙面产生急剧冷却易产生新的裂纹对炉墙会造成一定程度的损坏。

3. 2半干法喷补技术的应用

3.2.1应用难点

我厂在2011年7月引进半干法喷补技术该技术的难点在于:(1)水量与料量的混合比例;(2)喷补粒度与喷补部位及熔洞大小之间的关系;

3. 2. 2措施

2011年至2012年我厂通过对1#焦炉炉体墙面59处剥蚀严重部位及熔洞的喷补实践试验不同干稀程度的混合料、对不同部位进行喷补。察喷补后墙面的挂料效果确定出了喷补部位与水分、颗料、粘土火泥、高温骨料、高铝水泥之间的配比(配比隐去)。

针对“倒喇叭口”熔洞的特点，即熔洞成外小内大绩补料没有附着面不能与炉墙黏为一体在推焦过程中受机械力的承受能力差，挂料时间短等特点，采取的应对措施为:一是将熔洞口径尽量扩大，增加附着面;二是采用装模板方法进行喷补。装模板方法是指用一块与熔洞大小一样的硅酸纤维板从洞口处放进去赴它档在洞口的内侧使喷补料能在破损处进行堆积又进不了燃烧室确保了附着面，从而提高了喷补效果。

3. 2. 3推广运用

我厂将半干法喷补技术推广应用于炭化室过顶砖、墙面与保护板缝隙、炉门衬砖部位喷补维护上。经过多次实验摸索发现，喷补混合料需根据修补部位、损坏程度来选择不同的泥料和配比(配比隐去)左口针对过顶砖部位的喷补濡加配高铝水泥，增加泥料的粘结性;针对2-4mm左右的裂缝喷补濡磨细喷补料增加喷补料的细度才能更好的深入裂缝内等。半干法喷补技术推广运用近二年以来在对过顶砖的喷补、炭化室墙面直裂缝及保护板和炉头砖之间的裂缝喷补上取得了较好的喷补效果。

3.2.4与湿法喷抹补效果对比

因湿法喷抹补只适用于修补剥蚀墙面因此以修补剥蚀墙面为例，对比半干法喷补与湿法喷抹补的优缺点。

从喷补效果来看经跟踪检查效果优于湿法喷抹补。半干法喷补解决了湿法喷抹补的水分含量高、挂结率低、喷补时间长效果不佳对炉体造成较大损伤等缺陷。使用半干法喷补过的焦炉墙面平整无明显磨蚀，与旧墙接茬处接合良好新墙与旧墙表面温度一致，肉眼观察天明显区别用钢钎敲击啼补面不掉料。

从操作难度及成本上看:半干法喷补操作较湿法喷抹补复杂沮要购置半干法喷补机及喷补料成本高于湿法喷抹补。

从应用范围上看:湿法喷抹补适用于砖缝间的小缝隙及墙面剥蚀喷补不能处理熔洞;而半干法喷补可处理墙面剥蚀及直径在300 mm以内的小熔洞胆因喷补料的颗粒较大不适用于砖缝间的小缝隙，只能用于较大缝隙的喷补。

3.2.5存在的问题

半干法喷补虽然对墙面剥蚀及小熔洞可以进行处理，挂料时间长于湿法喷抹补然而对于大的熔洞处理效果不佳沮墙面挂料时间一般维持在一年左右。

3. 3带焦挖补技术的应用

3.3.1应用难点

我厂自2008年首次采用带焦挖补修补炉墙以来至今已采用该方法修补了10多炉炉墙大面积穿洞修补。

带焦挖补技术的难点在于:(1)作业环境的高温隔热;(2)炭化室墙面砌筑质量;(3)新修补的炭化室墙面烘干升温。

3.3.2解决措施

作业环境的高温隔热问题。我厂采用高强隔热砖堆砌封墙，自制隔热屏风板进一步加强隔热确保作业环境温度下降至操作人员可以作业范围。

炭化室墙面砌筑质量。在修补过程中要符合炭化室墙面的砌筑要求挖补的难度远大于整体砌筑。一是根据旧砖形状加工新砖;二是调配好灰浆(配比隐去);三是在砌筑的过程中不得出现逆错台(顺错台不得超过1 mm)、灰缝5-8mm、灰浆要饱满。

新修补的炭化室墙面烘干升温。新修补的墙面处于低温潮湿状态要将其烘干并升温至1000度左右，才能用于正常生产。因硅砖有多个晶体转化点最高晶体转化点为570度在对修补好的炉墙的加热过程中要特别注意升温的速度及幅度，一旦调节不好，易造成硅砖炸裂护墙出现裂缝等问题，轻则要进行喷补重则要进行二次修补。因墙面挖补完后因无法用热电偶测温只能采用红外测温仪测温，而红外测温仪测到的最低温度为700度，高于硅砖的最高晶体转化点温度( 570度)因此很难调控升温速度及幅度。我厂通过在封墙上凿孔，利用焦炭热气流缓慢烘干硅砖内水份的办法，使硅砖温度逐渐达到700度后再调节煤气开关考克，利用红外测温仪从看火孔处检测使温度逐步达到1000度左右完成墙面的烘干。

3. 3. 3与半干法喷补效果对比

从修补效果上看滞焦挖补墙面平整严实不会产生喷补料剥料现象。

从操作难度及成本上看:带焦挖补操作复杂，具繁多耗时长;而半干法相对而言操作简单工具少。以24#炭化室挖补例，14人参与挖补耗时16小时丢了4炉焦。因此挖补成本远高于半干法喷补。

从应用范围上看:带焦挖补适用于所有墙面穿洞的修复，而半干法喷补只适用于小溶洞的修补。

4结论

(1)湿法喷抹补技术适用于砖缝间小缝隙窜漏的抹补。

(2)半干法喷补适用于砖缝间较大缝隙的处理及距炉头部位5米以内的墙面剥蚀及小熔洞的修补。

(3)半干法喷补技术可应用于炭化室过顶砖、墙面与保护板缝隙、炉门衬砖等部位的喷补维护。

(4)带焦挖补适用于靠近炉头部位墙面破损深、穿洞大沮采用半干法修补效果不佳部位的修补。