基于长周转的焦炉工艺管理与炉体维护措施分析.docx

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1、基于长周转的焦炉工艺管理与炉体维护措施分析目录目录1摘要1弓I言:21 .焦化厂焦炉生产运转现存问题分析22 .焦炉损坏的主要原因32.1. 温度变化的影响32.2. 机械力作用32.3. 物理化学作用32.4. 炉长增长与石墨沉积33 .焦炉工艺管理各个指标的调控策略43.1. 标准温度的调控分析43.2. 大弹簧的测量管理分析44 .焦炉炉体维护措施分析54.1. 炉体窜漏的各类处理方法54.2. 焦炉温度加热体系的调节改进55 .结束语5参考文献：6摘要近些年来，随着社会的进步与市场经济的不断发展，焦化工行业的前景也是蒸蒸日上，许多新奇的化煤化工技术也逐渐被广泛应用了起来，焦化企业焦炉的

2、周转时间，在主力生产的阶段，大概能延伸到70小时左右，焦炉内的温度以及焦炉的煤气量反而会因此而降低。本文主要通过阐述关中地区的焦炉化工企业在焦炉工艺管理、炉体维护中采取的主要措施，有效的处理在焦炉运转过程中出现的诸多问题，保障工厂的正常运转。关键词：长周转；焦炉；工艺管理；炉体维护；措施分析引言：随着化工企业的不断创新发展，其焦化摩建有5.5米65*4孔焦炉，其自身设计的周转时间24小时，每年产出的焦炭量在230万吨左右，在正常的焦炉运转时间内，周转时间是24小时。自从2014年北京市组织召开APEC大会的过程中，为了能够尽可能的保证空气的自然质量，关中地区的焦化企业遭到了大幅度的限产，企业下

3、属工厂也逐渐将焦炉的周转时间大幅度延伸了起来，最长的大概在70小时，远远不足以往生产产能的30%。因为焦炉周转时间的延伸，直接造成立火道温度的大幅度降低，在这种现实状况下，想要更好的保障装入煤炭后炉体的温度，首先就要保证炉头的温度，不会降低至硅砖的晶型转化点之下，否则就会对焦炉炉体产生很大的损坏影响。所以说，焦化厂需要采取相应的解决处理措施，在延长周转时间的期限内，尽可能的调控焦炉的温度，做好焦炉炉体的维护管理工作，进一步推动限产工作、减产任务的顺利完成，促进煤化工企业的长足、可持续发展。1 .焦化厂焦炉生产运转现存问题分析现如今的炼焦厂的焦炉，一般采用的是65孔五米五两组四座单热、复热式的焦

4、炉，从投产到使用基本都已经连续运转使用了很多年，到现在为止，生产的焦炭量也已经达到了相应的国家需求，但是由于这些焦炉炉体的每个部位、附属炼焦设备随着时间不断地老化、炉体的损坏程度也在不断加剧，整个产出能力同样也在下降，所以这些问题都需要及时的发现、改进、优化。使用已久的焦炉炉体会存在很多部位，会有不同程度的损坏问题，比如说,焦炉炉头部位炭化室的墙面会产生凹陷、麻面、腐蚀的情况比较严重，实际上在上个世纪，一般的焦化厂会采用“湿法补抹”的方式进行日常的焦炉维护处理，21世纪以来，随着各项技术的不断完善更新，如今这种方式已经较为老化，不是很适应实际的维护工作了。焦炉在生产使用的过程中，炉长的方向随着

5、年限的增长,也在不断的呈扇形状增长。相关的数据研究表明，焦炉的炉长是权衡其寿命长短的重要标志，根据这些数据我们可以发现，每当焦炉中的线炉长达到400毫米左右时，它的上线会达到近500毫米，绝大多数的焦炉需要在这个时间段集中第2页共6页维修。此外，随着炉体的不断伸长，尤其是中间部分的线度膨胀变化会很快，钢柱的曲度也会逐渐增大，导致焦炉炉柱的变形会很严重。2 .焦炉损坏的主要原因焦炉在长期使用中，受到高温、机械力及物理、化学反应等作用，炉体的衰老和损坏是必然的。炉体衰老和损坏的主要原因有以下几种：2.1.温度变化的影响在生产过程中，反复开关炉门、装煤、出焦时，炉墙内、外表面温度变化产生的热应力使炉

6、墙发生剥蚀或裂纹。随着炉龄变长，损坏程度不断增加，并向炉内延伸；装煤口部位因受外界冷气流的影响大，也容易形成剥蚀和裂缝；炉头部位的盖顶砖也常由于温度激变造成断裂。22机械力作用炭化室墙面出现裂缝或变形之后，摘闭炉门及推焦所产生的机械应力使炉墙裂缝扩大和加剧墙面变形。特别是在困难推焦时，影响更为严重。2.3. 物理化学作用硅砖中的二氧化硅(SiO2)在高温下可与煤料中的金属氧化物(Na2。、FeO)发生作用，在硅砖表面形成低熔性硅酸盐(NazSiOs、Fe2SiO4),这些低熔性硅酸盐在温度应力与装煤出焦等机械力的作用下，逐渐从硅砖本体中脱落。在长期生产过程中，炭化室炉墙的炭化面、中间层到燃烧面

7、的化学组成发生了重新分布，从炭化面经中间层到燃烧面，炭化面中的Si。2含量是最低的，从而造成炭化室炉墙不同层具有不同的膨胀率和其他性能，因温差周期性地激烈变化而产生的热应力，促使墙皮砖的炭化面剥落。在炼焦过程中，煤干储分解产生大量的氢和一氧化碳等气体，处于这种还原气体中的硅砖体内的二氧化硅，在1300团的温度下会被碳还原成一氧化硅(SiO),呈气态而逸出。但在有金属铁存在的情况下，在较低温度(1050助时，也会发生这种反应。这种反应会使墙面砖表面的二氧化硅含量减少，使结构变成多孔疏松,形成麻面。2.4. 炉长增长与石墨沉积焦炉投产后，二氧化硅发生晶形转变而引起体积膨胀仍在继续进行，在焦炉投产后

8、，将会逐年减弱，以至最后消失这种膨胀是砌体本身的真实膨胀，是必然第3页共6页的现象。由于抵抗墙内外的温差，导致炭化室墙面向两端倾斜。焦炉周期性出焦、装煤，炉温发生变化会造成炉墙逐渐鼓肚，炉头洞宽度变窄，加速炉墙剥蚀、裂缝扩大和炉长伸长。在焦炉长期生产中，炭化室内的甲烷、一氧化碳分解形成炭素（即石墨）渗入砖的气孔中，炭化室的石墨一般用钢钎铲除，铲掉的石墨往往带有砖片，造成炉墙麻面。同时石墨不断地填充和沉积在砖缝和砖的细孔中，裂缝不能完全闭合,在烧石墨时，造成高温，加宽了砖缝。如此周而复始，则使裂缝的宽度越来越大（由裂纹变成裂缝，由小缝变成大缝），裂缝的条数也越来越多，引起炉墙的损坏和开裂。上述原

9、因造成焦炉的正常衰老是必然的。但造成焦炉损坏还有其他原因，如砌炉时留有隐患，砖缝大小不合适，未进行二次勾缝，膨胀缝预留不准确；耐火材料质量不好，耐火砖和耐火泥浆未达到规定的技术要求；烘炉时没有控制好升温速度；生产操作不良，炉门冒烟着火，事故多，炭化室负压操作，炉门或炉盖经常打开时间较长，推焦平煤不正常等；护炉铁件管理不好，失去保护作用；热工制度不稳定；焦炉热修工作差。3 .焦炉工艺管理各个指标的调控策略3.3. 标准温度的调控分析焦炉标准温度是焦侧、机侧的测温火道，这方面的平均温度的基本调控，是在一定的时间内，保证焦饼成熟的主要参照。焦化厂要根据不同的周转时间，根据实际焦炭的成熟状况,制定相应

10、的调整规划，最大程度的满足基本生产的需要。通常情况下，随着周转时间的延伸，标准温度、煤气的使用量、机侧、焦侧的吸力，都会随之降低，为了更好的调控焦炉内的温度变化，应当加测直行的温度。周转时间如果超过四十八小时，应当加热煤气、加减旋塞开度，尽可能的保证地下室的主管压力在800帕以上，为了能够进一步的保证焦炉标准温度的合格，需要采取间断性的加热方式，时刻保证双向的管道压力要相同。3.4. 大弹簧的测量管理分析焦炉在实际投入生产的过程中，随着周转时间相应的发生变化，炉体会产生相应的变化，所以说，这就需要对弹簧的负荷进行及时的检测、调节。随着焦炉周转时间的延长，尽可能的逐步降低焦炉的加热温度，等炉体温

11、度降低后，炉体、炉顶的横拉条都会产生收缩的现象，直接导致焦炉内大弹簧吨位的升高。4,焦炉炉体维护措施分析4.1.炉体窜漏的各类处理方法在大幅度的延长焦炉的周转时间后，由于焦炉内的炉体温度变化不稳定且较大，所以导致闷炉的时间过长，焦炉各个部位都会出现不同程度的炉体窜漏、跑烟状况。针对这些问题，要积极的、及时的打开盖子，查看火孔小盖，促使窜漏的煤气在燃烧后从炉顶派出，避免烟囱冒烟的现象发生。止匕外，应将集成管的压力分担一部分，将设定值190帕提高为210帕，增强炭化室的正向压力，在生产的过程中，对砖缝进行自然的密封，在出焦晾晒的时候，对装煤口进行及时的喷浆，如果是窜漏严重的立火道，更是要使用专门的

12、灌浆工具，进行相应的处理。如果是由于炉体的膨胀而导致的机侧直观位置发生变化，导致冒烟，应当先填塞石棉绳，再将其密封，最后使用玻璃水、铁矿粉、沥青等搅拌，将其浇筑在密封好的石棉绳上面。42焦炉温度加热体系的调节改进焦炉炉体加热体系的调节改进主要有以下几个部分1）其一，由于焦炉在煤气调节这一方面比较便捷，待周转时间延长至48小时以后，就应当使用焦炉煤气来加热，这样也能够减少调火工人的工作量。2）其二，为了进一步避免进入炉体的煤气量发生大的波动，需要在回炉的煤气进入炉体前将其翻板，这些翻板全部关闭到10%的时候，如果炉体的温度还高，就需要进一步采用间断加热的方法。3）其三，分烟道的温度一定不能高于2

13、70度，如果高出这个数值，就会导致冒烟现象严重。4）其四，焦炉在使用高炉煤气加热的时候，降低其蓄顶的吸力，提高看火孔的压力，能够有效地提高炉头的温度，还能够同时达到更好的温度系数。5）其五，集成管的压力控制范围尽可能的保持不变，为了防止循环氨水流通，匣板离吸气管底部的高度不能低于200毫米。对于集成管的调节，尽可能的控制在自动调节的范围内。5.结束语焦炉是焦化厂的“命脉”，焦炉的引进、建设、投资占了整个焦化厂总投资的25%,焦炉的使用年限，也就是寿命，直接决定着焦化厂的生产经营成果、经济效益，尤其是焦炉在运转中的炉体维护，更是对焦炉的使用年限起着关键性的决定作用。为了能够进一步延迟每一代焦炉的寿命，焦化厂需要在日常焦炉运行生产的过程中，及时发现存在的管理及维护方面的问题，找出根本原因，建立健全完善的管理、维护计划、改进措施，为进一步保障焦化厂焦炉更有效率的运转奠定坚实的基础。参考文献：1张平.焦炉炉况分析及炉体维护探讨川,天津冶金，2000(06)：53-54.2关少奎，徐海波，王小海，代爽,长周转时间下的焦炉工艺管理与炉体维护川.煤化工，2016(02)：61-64.3徐敏峰.焦炉炉体状况分析及维护口江苏冶金，2004(05)：31-34.4范润汉，周延辉，徐廷录,晚期焦炉炉体的维护与热秀J.四川冶金，2003(03)：9-12.第7页共6页