李 強，方亮青，鄧成豪，周 帥，陳皖冀

(馬鋼股份公司煤焦化公司 安徽馬鞍山 243000)

馬鋼7#、8#焦爐是兩座炭化室高7.63 m的特大容積焦爐，為德國伍德公司設(shè)計，分別投產(chǎn)于2007年1月和4月，隨著爐齡的增長，一些問題逐漸暴露出來，爐門框左右兩側(cè)與保護板之間，以及爐門框與小爐頭砌體之間的部位跑煙冒火日益頻繁(見圖1)，不僅嚴重影響焦爐“無組織放散”的治理，而且相鄰部位的爐柱和彈簧等護爐鐵件也經(jīng)常受到火烤，新的陶瓷纖維繩更換后也收效甚微，有的爐號多次更換，但更換的速度跟不上損壞的速度，無形中大大增加了工人的勞動強度，這些問題如不能及時有效處理，會對焦爐的正常使用壽命造成較大影響。

圖1 爐門框上橫頭跑火

1 問題分析

1.1 爐門跑火對爐門框陶瓷纖維繩的損壞

由于爐門框外側(cè)的陶瓷纖維繩裸露在外，當爐門跑火時，火焰能直接燒到陶瓷纖維繩，陶瓷纖維繩多次被火燒后會逐漸粉狀化，破壞了陶瓷纖維繩的密封作用。

1.2 炭化室爐頭過頂磚及爐肩磚破損對爐門框陶瓷纖維繩的損壞

炭化室爐頭第一、第二塊過頂磚在近幾年出現(xiàn)裂縫、斷裂、掉磚現(xiàn)象，使火焰能從炭化室爐頭上部直接接觸爐門框頂部的陶瓷纖維繩，同樣，兩側(cè)的爐肩磚出現(xiàn)破損時，火焰也能竄燒到爐門框兩側(cè)的陶瓷纖維繩，長此以往，陶瓷纖維繩被燒損，起不到應(yīng)有的密封作用。

1.3 爐門框與爐體間密封材料的設(shè)置

國內(nèi)設(shè)計的焦爐除了在爐門框和砌體間設(shè)置石棉繩外，還在焦爐的熱態(tài)工程階段從爐門框或保護板頂部灌漿，保護板(爐門框)灌漿對焦爐壽命有重要的影響，因為生產(chǎn)時保護板(爐門框)和爐體間的銜接處主要依靠泥漿密封[1]。

7.63 m焦爐未在相應(yīng)部位設(shè)置灌漿孔，爐門框與爐體接觸部位之間只是通過陶瓷纖維毯和陶瓷纖維繩進行密封的，隨著焦爐投產(chǎn)后時間的推移，受長期高溫、火燒影響，密封材料逐漸粉狀化，爐門框與砌體銜接處間的空隙便顯現(xiàn)出來，嚴密性受到破壞，見圖2。

1.4 上升管PROven壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的影響

當壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的杯砣脫落、調(diào)節(jié)導(dǎo)套動作緩慢等故障發(fā)生時，以及上升管壓力設(shè)定值設(shè)置偏大時，會導(dǎo)致炭化室壓力過大，使爐內(nèi)荒煤氣從爐門刀邊、刀架或爐門框與砌體之間的縫隙泄漏著火，燒損爐門框外側(cè)石棉繩。

1-爐柱；2-保護板；3-爐門框；4-爐門本體；5-小彈簧部件；6-陶瓷纖維繩；7-陶瓷纖維毯；8-陶瓷纖維毯；9-焦爐爐頭砌體；10-爐門栓壓緊大彈簧；11-爐門襯磚

2 采取的技術(shù)措施

2.1 加強爐體維護

采用高溫陶瓷焊補技術(shù)對破損的爐頭過頂磚和爐墻修補，杜絕火焰從爐內(nèi)燒損陶瓷纖維繩。

陶瓷焊補技術(shù)的作用就象電焊一樣使焊補體同母體耐材牢牢焊接住，對焦爐內(nèi)部熔損耐火磚結(jié)構(gòu)也起到了補強的作用，有效的延長了焦爐的使用壽命，而且可以在焦爐不停產(chǎn)的高溫狀態(tài)下對其進行維修，大大降低了企業(yè)生產(chǎn)成本。目前在國際上它是一種被廣泛應(yīng)用的工業(yè)爐窯熱態(tài)維修先進技術(shù)[2]。

2.2 調(diào)整保護板負荷

爐柱12.1～12.8系列彈簧高度的規(guī)定值為151±4 mm，因焦爐已投產(chǎn)10年，為使保護板與爐體有效貼靠，適當增加了12.1～12.8系列彈簧負荷，將彈簧高度值調(diào)整至規(guī)定值的負公差147 mm。

2.3 緊固爐門框T型螺栓

在對保護板的彈簧負荷調(diào)整后，也相應(yīng)地對爐門框兩側(cè)的T型螺栓進行了均勻加壓緊固，防止爐門框與爐體的間隙過大。

2.4 密封材料的改進和更換

通過改進密封材料的組成，用泥料來填塞爐門框與砌體銜接處間的縫隙，以此來加強7.63 m焦爐爐門框與爐體銜接處間的嚴密性。

2.4.1 爐門框與兩側(cè)保護板間密封材料的改進和更換

作業(yè)前1 h將陶瓷纖維繩在水玻璃-粘土火泥稀漿中浸泡，其中水玻璃為外加量。

更換時，先用特制工具摳凈爐門框左右兩側(cè)與保護板之間的陶瓷纖維繩，清除干凈凹槽內(nèi)的焦油和石墨等雜質(zhì)，再用浸透水玻璃-粘土火泥稀漿的陶瓷纖維繩填滿間隙并搗實，最后再在陶瓷纖維繩表面用水玻璃-粘土火泥稀漿刷漿一遍。見圖3。

圖3改進后的爐門框密封材料

2.4.2 爐門框與小爐頭間的密封材料的改進和更換

作業(yè)前1 h將陶瓷纖維繩在水玻璃-粘土火泥稀漿浸泡，其中水玻璃為外加量；用水將粘土火泥調(diào)成稀漿；用粘土火泥外加15%的水玻璃拌勻制作成填料。

更換時，先摳凈爐門框上部與小爐頭之間溝槽內(nèi)的陶瓷纖維繩，用壓縮空氣將溝槽內(nèi)的雜物吹掃干凈，接著用粘土火泥稀漿把溝內(nèi)縫隙灌滿，再用浸透水玻璃-粘土火泥稀漿的陶瓷纖維繩塞進溝槽并搗實，最后用精礦粉、粘土火泥外加水玻璃拌勻的填料覆蓋抹平溝槽。見圖4。

圖4改進后的爐門框與小爐頭之間的密封材料

2.5 消除上升管PROven壓力系統(tǒng)故障，合理設(shè)定上升管壓力值，保持穩(wěn)定且合適的炭化室壓力

加強對上升管PROven壓力系統(tǒng)運行情況的檢查，發(fā)生設(shè)施故障時及時進行消缺；另外，當配合煤指標等發(fā)生較大變化時，及時安排測量炭化室底部壓力對上升管壓力設(shè)定值進行優(yōu)化調(diào)整(見表1)，使炭化室壓力穩(wěn)定且合適(見圖5)，以消除PROven壓力系統(tǒng)非正常狀態(tài)導(dǎo)致的跑火現(xiàn)象。

表1 優(yōu)化前后上升管壓力設(shè)定值

圖5 左為實施前的炭化室壓力曲線 ；右為實施后的炭化室壓力曲線

2.6 提高爐門刀邊密封效果

為提高爐門刀邊口的平整度，在爐門修理站增設(shè)一個爐門刀邊檢測平臺，用塞尺來檢測刀邊口與密封面的縫隙；另外，在爐門固定架上設(shè)計了一個爐門框清掃刮刀的校正裝置，用來調(diào)整刮刀尺寸，以提高爐門框密封面的清潔度，這兩個措施實施后，較大程度地提高了爐門刀邊的嚴密性，爐門刀邊跑煙冒火大幅減少。

3 實施效果

對跑煙冒火較為嚴重的爐門框采取上述措施后效果較為明顯，不僅能消除爐門框外沿跑煙冒火，而且陶瓷纖維繩更換頻次降低，延長了密封材料的使用周期，為提高焦爐“無組織放散”治理效果創(chuàng)造了有利條件。

4 結(jié)語

焦爐跑煙冒火不僅與爐體和設(shè)備維護狀況密切相關(guān)，而且與炭化室內(nèi)荒煤氣壓力是否合適以及穩(wěn)定與否有較大關(guān)聯(lián)，要想搞好焦爐“無組織放散”治理工作，在爐體日常維護中要對爐墻輕微剝蝕等損壞部位及時進行修補，變被動維修為主動維修，另外，要根據(jù)煉焦條件的變化情況及時對上升管壓力設(shè)定值進行校正，只有“多管齊下”，才能防患于未然，將焦爐跑煙冒火消除在萌芽狀態(tài)。

[1] 江蘇省冶金干部培訓(xùn)中心，江蘇省金屬學(xué)會.煉焦工藝學(xué)[M]. 南京：江蘇省冶金干部培訓(xùn)中心出版社,1992

[2] 楊建華，等.焦爐管理與維修[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013