摘 要:焦爐是焦化企業(yè)最關鍵、最核心的設備,在煉焦生產(chǎn)過程中,由于各種原因導致炭化室爐墻的損壞不能正常生產(chǎn),甚至影響作業(yè)安全,焦爐爐體本身檢修受推焦、爐體溫度、作業(yè)環(huán)境等因素影響,文章結合實踐就陶瓷焊補技術維修爐體的方法進行探討。
關鍵詞:炭化室;陶瓷;焊補;技術應用
中圖分類號:TQ522.15 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2014)30-0040-02
焦爐是焦化企業(yè)最關鍵、最核心的設備。焦爐生產(chǎn)的連續(xù)性及出爐推焦特點決定了爐體不宜長時間停爐冷卻維修。但在煉焦生產(chǎn)過程中,由于各種原因導致炭化室爐墻的損壞不能正常生產(chǎn)、甚至影響作業(yè)安全,根據(jù)國內(nèi)外同類企業(yè)及我廠實踐,采用陶瓷焊補技術可很好地解決此問題,且因維修時間、作業(yè)面對正常生產(chǎn)影響小,修后使用壽命長,避免停爐停產(chǎn)造成的巨大經(jīng)濟損失和帶來的安全生產(chǎn)風險。
1 現(xiàn) 狀
我廠1#、3#4.3 m焦爐現(xiàn)有14孔炭化室剝蝕嚴重,且部分有穿孔現(xiàn)象,推焦困難。5#6 m焦爐亦有兩孔有不同程度的損壞,影響推焦。具體破損情況見表1。
2 技術應用原理
焦爐陶瓷焊補技術原理:先將加工好的耐火原料、燃燒劑原料和輔助添加劑按一定的比例預混,然后在噴補機的調(diào)節(jié)下,由載流氣體載流送至爐窯的待修部位,此時混合料中的燃燒劑原料和載流氣體在高溫作用下發(fā)生劇烈氧化反應,釋放大量的反應熱,從而將耐火材料顆粒表面熔化,使之粘附在爐窯的待修處,形成焊補體,達到不停爐熱態(tài)修補的目的。
3 實踐應用情況
3.1 焊補材料選擇
根據(jù)爐體材料特性,為確保焊補結構強度,在修補中使用由福斯貝爾陶瓷技術(上海)有限公司提供的陶瓷焊補材料。
用S型陶瓷焊補料焊補爐墻區(qū)域,其理化性能見表2。
用SDVJ型陶瓷焊補料焊補爐頭區(qū)域,其理化性能見表3。
3.2 技術方案
3.2.1 破損部位清理
采用福斯貝爾氣動清理頭清理:將壓縮空氣連接至清理槍尾端,用球閥控制壓縮空氣壓力大小,根據(jù)爐墻損壞程度來調(diào)整清理頭的力度,避免將破損較深的位置清通,造成穿孔,清理時需將破損表面松動的耐火材料清理徹底。對于已經(jīng)出現(xiàn)的穿孔部位,清理時盡量避免將孔洞擴大,但同時也必須將孔洞周圍松動的磚塊清理干凈,如果孔洞是一個從炭化室到燃燒室的由大到小的喇叭形孔洞,則需將炭化室端清理擴大至燃燒室端,確保能夠完整填砌零膨脹磚,以保證焊補質量。對于破損表面較淺的部位,可適當加深清理,滿足一定的焊料焊補厚度。
3.2.2 焊補作業(yè)
焊補作業(yè)時,應確保焦爐炭化室內(nèi)溫度不低于800 ℃,所以在準備過程及作業(yè)時都應做好爐門的密閉工作,避免因作業(yè)溫度不夠導致焊補進程和質量受影響??紤]到爐頭位置溫度下降較快,所以首先選擇焊補爐頭,再自外向內(nèi)逐步焊補。焊補時,焊槍槍頭需要不停移動,確保焊補質量。對于深度不等的焊補區(qū)域,可通過控制給料速度進行時間控制,但都必須在一定范圍內(nèi)不停地移動焊槍槍頭,防止局部堆料過多。重點區(qū)域焊補完成后,適當降低給料速度對表面不平位置進行找平,直至達到要求,但一定要注意焊料表面不可高于爐墻表面,影響推焦。對于穿孔位置,應確認穿孔位置對應的火道是否堵塞,若有堵塞應將火道清理徹底后進行焊補作業(yè)。穿孔位置焊補前應堆砌零膨脹磚,且要保證零膨脹磚與穿孔有一定的間隙,零膨脹磚整體低于爐墻表面一定深度,便于焊料能夠將零膨脹磚和爐墻砌體結合。
4 效 果
對炭化室爐墻出現(xiàn)的剝蝕、脫落、開裂等問題,采用傳統(tǒng)噴涂法或抹補法,噴涂料或熱補料無法與墻面形成緊密結合、附著能力差,即便形成一體也是非一體性的,使用不久往往就兩次分離脫落。采用陶瓷焊補法,可使焊補料與墻面形成緊密的晶態(tài)結合形成一體化的穩(wěn)固結構,結合體的荷重軟化點大于
1 650 ℃,完全符合焦爐生產(chǎn)的工況條件。我廠6 m焦爐76#炭化室使用陶瓷焊補法修復爐墻,已經(jīng)生產(chǎn)三年,爐墻情況至今較好。
5 結 語
應用陶瓷焊補技術修復爐窯損傷,具有傳統(tǒng)作業(yè)方法無法比擬的優(yōu)勢:
①可在高溫熱態(tài)條件下進行修復作業(yè)。
②其高溫熔融焊補原理的運用,使得焊補材料與爐墻基材形成優(yōu)異的整體結構,牢固耐用。
③因采用特制水冷噴槍,可在較高爐內(nèi)溫度下進行從容作業(yè),保證工具的完好性,從而保證作業(yè)質量。
④必要時結合使用潛望鏡可對肉眼視線觀察不到的位置進行修復。
基于以上特點和優(yōu)勢,陶瓷焊補技術可在其它工業(yè)爐窯維修作業(yè)中推廣使用。
參考文獻:
[1] 何玉秀.用陶瓷焊補法修理炭化室的試驗[J].燃料與化工,1998,(4).