徐廷萬

(攀枝花攀鋼釩煉鐵廠，四川攀枝花，617022)

生產(chǎn)與應(yīng)用

搗固焦?fàn)t爐墻損壞的原因及應(yīng)對措施

徐廷萬

(攀枝花攀鋼釩煉鐵廠，四川攀枝花，617022)

針對國內(nèi)搗固焦?fàn)t爐墻較早出現(xiàn)剝蝕、裂縫和穿孔的現(xiàn)象，從搗固工藝上進(jìn)行了原因分析，并提出了應(yīng)對措施，為今后搗固焦?fàn)t建設(shè)及生產(chǎn)提供借鑒。

搗固焦?fàn)t 爐墻 損壞 措施

國內(nèi)搗固焦?fàn)t是在二十一世紀(jì)初才開始大規(guī)模建設(shè)，其目的是擴大煉焦用煤范圍，解決中國焦煤資源不足的問題，同時降低配煤成本，改善焦炭質(zhì)量。攀鋼2×62孔5.5m復(fù)熱式JND55-07型搗固焦?fàn)t2009年建成投產(chǎn)，至今已運行8年。但隨著搗固焦?fàn)t運行時間的增加，搗固焦?fàn)t逐漸出現(xiàn)了剝蝕、裂縫、穿孔和竄漏現(xiàn)象，導(dǎo)致焦?fàn)t冒煙、冒火，環(huán)保風(fēng)險增大，維護(hù)工作量較頂裝焦?fàn)t大幅增加。為此對國內(nèi)部份搗固焦?fàn)t設(shè)計參數(shù)、配煤比及質(zhì)量、生產(chǎn)運行進(jìn)行了考察，查找搗固焦?fàn)t較頂裝焦?fàn)t提前損壞的原因，為今后制定相應(yīng)的措施提供技術(shù)支撐。

1 國內(nèi)搗固焦?fàn)t運行情況

1.1 爐墻損壞

國內(nèi)搗固焦?fàn)t普遍存在爐體損壞較早、壽命較短的問題。搗固焦?fàn)t投產(chǎn)運行3年左右，就開始出現(xiàn)炭化室爐墻剝蝕、裂縫、竄漏等現(xiàn)象[1]，然后逐步發(fā)展到炭化室爐墻穿孔、燃燒室立火道堵塞、炭化室爐墻變形。運行6-8年后，爐體損壞部位增多、損壞速度加快，損壞程度達(dá)到甚至超過頂裝焦?fàn)t爐齡末期的狀態(tài)。某廠4.3m搗固焦?fàn)t于2007年投產(chǎn)，運行9年后于2016年就停產(chǎn)拆除重建。

表1 國內(nèi)部分搗固焦?fàn)t爐體狀況

部分國內(nèi)搗固焦?fàn)t爐體損壞情況的實物圖片如圖1、圖2。

1.2 配煤結(jié)構(gòu)

國內(nèi)部分搗固焦?fàn)t配煤結(jié)構(gòu)不盡相同，瘦煤和焦煤配比在20～70%之間，氣煤配比最高達(dá)到50%。而頂裝焦?fàn)t主焦煤配比在50%-60%，氣煤配比不高于10%。

1.3 配合煤質(zhì)量

國內(nèi)部分搗固焦?fàn)t配合煤揮發(fā)分(無灰基)在26%～31%之間，細(xì)度在80%～89%之間，X值在34～46mm之間。頂裝焦?fàn)t配合煤揮發(fā)分(無灰基)在22%-27%，細(xì)度在74%-80%，均低于搗固焦?fàn)t。

1.4 運行指標(biāo)

國內(nèi)搗固焦?fàn)t的結(jié)焦時間由企業(yè)根據(jù)產(chǎn)品市場需求調(diào)節(jié)，但一般都大于設(shè)計值1-2小時。

國內(nèi)搗固焦?fàn)t普遍存在生產(chǎn)順行水平低、爐溫控制困難、推焦阻力大、煤餅易垮塌等問題。

圖1 F廠爐墻穿孔 圖2 D廠爐墻剝蝕

單 位瘦煤(%)焦煤(%)肥煤(%)1/3焦煤(%)氣煤(%)A廠106030B廠20348308C廠540550D廠6203044E廠651520F廠1463254354126G廠27401518H廠3-533-385-1030-4020I廠30418645853

表3 國內(nèi)部分搗固焦?fàn)t配合煤質(zhì)量

表4 國內(nèi)部分搗固焦?fàn)t運行指標(biāo)

(1)國內(nèi)搗固焦?fàn)t運行幾年后，推焦綜合系數(shù)K3大部分在0.2～0.7之間，而頂裝焦?fàn)tK3普遍在0.85以上。

(2)焦?fàn)t四大溫度系數(shù)K均、K安、K橫、K爐是反映焦?fàn)t熱工管理水平的主要指標(biāo)。國內(nèi)搗固焦?fàn)t運行幾年后，因推焦綜合系數(shù)K3低、立火道發(fā)生堵塞等原因，影響溫度調(diào)節(jié)，四大溫度系數(shù)普遍在0.90以下，而頂裝焦?fàn)t普遍在0.95以上。

(3)推焦電流是反映推焦阻力的關(guān)鍵參數(shù)。國內(nèi)搗固焦?fàn)t推焦電流均較大，最大推焦電流平均達(dá)600A左右，而頂裝焦?fàn)t約250A左右。

(4)國內(nèi)搗固焦?fàn)t在裝煤時普遍存在煤餅垮塌現(xiàn)象。煤餅垮塌后，造成裝煤不均，影響生產(chǎn)操作，加劇焦?fàn)t損壞。

2 搗固焦?fàn)t爐墻較早損壞的原因分析

2.1 裝入煤餅的堆比重大

搗固焦?fàn)t裝入煤餅的堆比重約1.0-1.1t/m3，遠(yuǎn)高于頂裝焦?fàn)t裝入煤的堆比重0.73-0.75 t/m3。煤餅在結(jié)焦過程產(chǎn)生的膨脹壓力是頂裝焦?fàn)t的6-8倍，見下圖，且焦炭成熟后收縮小、焦餅與爐墻間隙小，導(dǎo)致推焦電流大，容易損壞爐墻。

圖3 搗固煉焦膨脹壓力

圖4 頂裝焦?fàn)t膨脹壓力

2.2 裝煤方式的影響

由于搗固焦?fàn)t采用側(cè)面裝煤方式，裝煤過程由摘爐門、推焦、裝煤、關(guān)爐門四個動作組成，機側(cè)爐門敞開時間較長、溫降大，同時低溫煤餅只從一側(cè)進(jìn)入炭化室，導(dǎo)致機側(cè)爐墻的溫度周期性急升急降，爐墻磚容易開裂損壞。

2.3 裝煤過程中托煤底板擦傷爐墻

裝煤時，托煤底板進(jìn)入和退出炭化室的過程中，極易擦傷炭化室側(cè)面爐墻和底部磚。

2.4 煤餅垮塌

由于煤餅是極薄的片狀體，在煤餅送入炭化室的過程中極易晃動垮塌，垮塌部位溫度不均，造成爐墻溫差大而損壞。

3 降低搗固焦?fàn)t爐墻損壞應(yīng)采取的應(yīng)對措施

3.1開展搗固煉焦用煤的膨脹性研究，降低搗固焦?fàn)t推焦電流，為減少對爐墻損壞提供必要的保證。

(1)進(jìn)一步細(xì)化搗固焦?fàn)t煉焦用煤，從來煤采購、煤場堆放、取煤、配煤上嚴(yán)格控制。做好用煤計劃性管理，減少配煤比變化和用煤產(chǎn)地來源的變化。

(2)從采購上控制。提高的主焦煤揮發(fā)分，降低膨脹壓力。一般來說煙煤揮發(fā)分越低，膨脹壓力越大。

(3)開展小焦?fàn)t或工業(yè)焦?fàn)t的煉焦試驗，保證搗固焦餅收縮度≥100mm。

(4)調(diào)整煤箱煤餅寬度，搗固煤餅寬度與爐墻間隙一般在25mm左右，可以通過調(diào)整煤箱加大之間的間隙，從而降低結(jié)焦過程對爐墻的壓力。

3.2加強生產(chǎn)操作[2]，提高焦?fàn)t控制參數(shù)

(1)優(yōu)化配合煤水分、細(xì)度，增加煤餅抗剪強度，降低垮餅率。

(2)加強對焦?fàn)t低溫號的處理，提高焦炭成熟度。特別是機側(cè)爐頭部分的焦炭成熟。采用高爐煤氣加熱的焦?fàn)t，增設(shè)一套爐頭補充加熱系統(tǒng)十分必要。

(3)加強生產(chǎn)組織管理和設(shè)備點檢維修，提高推焦操作系數(shù)。減少因亂簽號對爐體的影響。

(4)加強焦?fàn)t鐵件管理，對拉條、彈簧進(jìn)行更換，提高彈簧噸位。

(5)加強裝煤、推焦協(xié)調(diào)管理，嚴(yán)格爐門敞開時間，減少爐頭部位的散熱損失。

3.3加強焦?fàn)t熱修維護(hù)，對爐墻不同損壞情況，采取不同的維護(hù)措施，確保裝煤順利。遏制爐墻損壞面的擴大。

[1] 曾榮花.焦?fàn)t損壞原因與爐體維護(hù)[J] .煤化工，2004，32(3)：36-38.

[2] 魏述亮，郭濤，等.3#焦?fàn)t損壞的原因分析及治理措施[J] .甘肅冶金，2016，38(2)，44-46.

Causes of Wall Damage of Tamping CokeOven and Countermeasures

XuTingwan

(PanzhihuaPangangIronWorks,Panzhihua617022,Sichuan,China)

For tamping coke oven furnace wall erosion, earlier crack and perforation of the phenomenon, analysis the reason of this phenomenon from the stamping process, and puts forward some corresponding measures for the future construction and provide reference for production of tamping coke oven.

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