減少干熄爐溫度波動

延長斜道區(qū)耐材壽命

馬鋼煤焦化公司

夏燚李平

馬鋼煤焦化公司摘要：馬鋼5#、6#焦爐干熄焦結合生產(chǎn)實際和設備特點，通過不斷加強生產(chǎn)管理，優(yōu)化工藝操作，重視技術創(chuàng)新等的方法，減少干熄爐爐溫的頻繁波動，延長干熄爐斜道區(qū)耐材使用壽命，取得了一定的效果。關鍵詞：干熄焦斜道區(qū)耐材使用壽命馬鋼煤焦化公司0、前言馬鋼自2004年3月31日第一套干熄焦系統(tǒng)投產(chǎn)以來，又先后投產(chǎn)了四套干熄焦系統(tǒng)，使馬鋼八座焦爐全部配套了干熄焦裝置。總結五年來的生產(chǎn)經(jīng)驗，干熄焦仍存在需要探討的問題。其中，干熄爐斜道區(qū)耐材開裂、掉磚、結構松動等現(xiàn)象是國內(nèi)干熄焦系統(tǒng)普遍存在的問題，也是國內(nèi)同行共同關注的焦點。如何延長斜道區(qū)耐材的使用壽命，已嚴重影響到干熄焦生產(chǎn)的安全平穩(wěn)運行和維修成本。因此，總結和探索干熄焦運行經(jīng)驗，延長斜道區(qū)耐材使用壽命十分重要。馬鋼從如何加強操作管理，減少爐溫的頻繁波動，延長干熄爐斜道區(qū)耐材使用壽命等方面，做了多方面總結和跟蹤。馬鋼煤焦化公司一、斜道區(qū)耐材斷裂現(xiàn)狀及原因目前，全國干熄焦系統(tǒng)牛腿部分大多數(shù)使用莫來石碳化硅材料，從材料性質(zhì)上分析，重視耐材四大重要指標，國內(nèi)同行都在認真研究分析，并取得了一些經(jīng)驗和成果。如宜興諾明用β–碳化硅替代，也取得了一定的效果，還有一些單位也開始研發(fā)替代產(chǎn)品及維護方法。由于斜道區(qū)域的特殊性，如果工藝操作不當，造成爐溫的頻繁波動，也是耐材損壞的主要原因之一。1、斜道區(qū)上下溫差達500℃，隨循環(huán)氣體含氧的不同也會有變化。2、干熄爐頻繁升、降溫，造成斜道區(qū)耐材冷熱收縮加劇，內(nèi)應力造成斜道損壞。在冷態(tài)下耐材呈周邊向中心收縮運動，對爐體拉裂現(xiàn)象較突出；在熱態(tài)下，熱膨脹形成的拉力加劇了爐體耐材的不規(guī)則擠壓，形成磚泥斷裂、剝落。（如圖1、2）3、由于焦粉沖刷和焦炭對牛腿不規(guī)則地擠壓，局部受力大于殘余中溫抗折強度，造成斜道區(qū)耐材的損壞。馬鋼煤焦化公司

馬鋼煤焦化公司馬鋼煤焦化公司二、造成爐溫頻繁波動的原因 1、干熄焦系統(tǒng)開工調(diào)試不充分，設備遺留缺陷和隱患多。后期為了趕開工工期節(jié)點，造成升溫波動大。如：(1)、在溫風烘爐時，因蒸汽壓力和其它因素的影響，忽視了前期溫風干燥的重要性，不僅水分出不來，而且使爐體膨脹不均勻，造成損壞。煤氣烘爐階段，由于烘爐火焰偶爾熄滅和水煤氣反應階段操作不當?shù)纫蛩兀斐缮郎胤炔▌哟蟆Ｔ诔跬都t焦時，又沒有合理控制紅焦投入量，造成爐體耐材不均勻膨脹，形成惡性循環(huán)。(2)、提升機聯(lián)動調(diào)試不充分。開工初期系統(tǒng)邊生產(chǎn)、邊調(diào)試、邊檢修，造成升、降溫幅度波動大。紅焦運送系統(tǒng)調(diào)試的優(yōu)劣決定了干熄焦的生產(chǎn)穩(wěn)定，也關系到初期生產(chǎn)階段干熄爐的升溫。很多系統(tǒng)開工時，直到投入紅焦，提升機仍然沒有調(diào)試完成，電機車系統(tǒng)仍然不完善等。都是造成爐溫的頻繁波動的原因。馬鋼煤焦化公司2、生產(chǎn)過程中，排焦系統(tǒng)的頻繁啟停，對干熄爐爐內(nèi)溫度影響較大。如：老系統(tǒng)改造過程中，由于受到老焦爐場地限制，沒有設計爐前料庫，使用單機皮帶運焦生產(chǎn)；焦罐襯板結構不合理，經(jīng)常造成脫落使旋轉密封閥卡死；排焦系統(tǒng)的檢修、交接班對皮帶進行停機檢查等都是造成干熄爐溫度波動大的主要原因。3、在干熄焦系統(tǒng)檢修過程中，由于大高爐對干熄焦炭的依賴，人為的干預干熄焦檢修時間，造成干熄爐升、降溫不規(guī)范。4、停爐檢修次數(shù)多。開工初期很多單位為了消除設備缺陷，安排降溫定修，造成爐溫大幅度變化。另外，由于檢修經(jīng)驗不足，備件準備不充分造成檢修時間長，使爐溫幅度變化大。馬鋼煤焦化公司三、加強管理，減少爐溫頻繁波動1、優(yōu)化操作，減少溫度波動干熄焦系統(tǒng)屬于新工藝、新設備，生產(chǎn)操作必須改變舊習慣、舊觀念，要不斷拓展優(yōu)化操作的管理理念。因此，結合干熄焦生產(chǎn)特點，操作上要注意以下幾點：(1)、合理計算在庫量。根據(jù)接班干熄爐料位和當班焦爐出爐計劃表，按照焦爐檢修前控制到高料位、焦爐檢修結束控制到低料位的原則，合理演算出適應當班生產(chǎn)的穩(wěn)定排焦量和穩(wěn)定循環(huán)風量。確保焦爐檢修時，干熄爐料位余留合理，排焦量和循環(huán)風量保持穩(wěn)定，系統(tǒng)溫度、壓力、流量不會因焦爐檢修而造成波動。(2)、合理調(diào)節(jié)控制：排焦量、導入空氣量、鍋爐回流量、循環(huán)風量、鍋爐入口溫度。這五種參數(shù)的控制，存在相互制約的關系。因此，采用合理的控制手段，穩(wěn)定的控制參數(shù)，對系統(tǒng)的穩(wěn)定至關重要。馬鋼煤焦化公司(3)、穩(wěn)定干熄焦生產(chǎn)，減少停爐次數(shù)。每次定修，要制定嚴格的工藝操作要求。如：48h定修，將焦炭留到牛腿上部適當高度,并采取保溫措施，恢復生產(chǎn)時，T5溫度仍保持在600℃以上，避免裝焦過程中溫度沖擊。干熄焦系統(tǒng)的平穩(wěn)運行不僅需要正確的操作方法、嚴格控制各項參數(shù)，而且還需要在實際操作中摸索、總結，不斷優(yōu)化，才能有效地提高干熄焦系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，確保爐溫穩(wěn)定。馬鋼煤焦化公司2、重視創(chuàng)新，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性重視干熄焦技術創(chuàng)新，不斷改進和完善系統(tǒng)缺陷，堅持探索提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如：（1）、通過合理增加導入空氣量，合理控制循環(huán)風量，優(yōu)化鍋爐出口尾氣成分，不但有效降低了系統(tǒng)內(nèi)可燃氣體成分，提高了系統(tǒng)安全穩(wěn)定性，而且使鍋爐入口溫度始終穩(wěn)定保持在950℃左右，保證了對鍋爐系統(tǒng)熱量的供給；同時系統(tǒng)內(nèi)焦粉經(jīng)過燃燒大量減少，進一步減小了焦粉對內(nèi)部耐材、鍋爐爐管和風機葉片的磨損。馬鋼煤焦化公司（2）、優(yōu)化控制系統(tǒng)。如：提升機上的檢測元件一般共用直流電源，檢測元件之間并不相互隔離，如果其中某一個元件發(fā)生接地或者短路，將會使整個直流供電單元癱瘓，或者造成一些模塊故障，因此將現(xiàn)場所有檢測元件供電分開，可以保持每個檢測元件供電的獨立性，使排除故障時間大大縮短。另外，裝入裝置打開增加機械限位連鎖；優(yōu)化紅焦運送邏輯關系判斷等等，對穩(wěn)定干熄焦生產(chǎn)都十分重要。（3）、元器件的合理選型。對于自動化程度很高的控制系統(tǒng)，對元器件的選型要精、優(yōu)。選擇一些耐高溫、耐振動，抗干擾性能好的電源、模塊及檢測元件，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。馬鋼煤焦化公司3、不斷總結，提高職工故障判斷能力為確保系統(tǒng)高效平穩(wěn)運行，在日常生產(chǎn)中注意收集職工的操作經(jīng)驗，要針對干熄焦生產(chǎn)特點，充分發(fā)揮生產(chǎn)一線職工對工序熟悉的優(yōu)勢，組織職工編寫符合生產(chǎn)實際的標準，使標準制度不斷完善,更加實用。同時，還要堅持收集職工在生產(chǎn)過程中處理事故的方法，并進行匯編，如：《提升機應急預案》、《鍋爐應急預案》以及《事故因果圖》等，通過對事故案例的分析和預防，可以提升操作人員處理系統(tǒng)故障的能力。在設備檢查過程中，要求職工在巡查過程中，按照預定的路線、周期和方法對設備進行標準化檢查，及時發(fā)現(xiàn)并扼制設備隱患和缺陷；同時，加強應急事故預案的學習和演習，進一步提高職工的反應、判斷、處理能力。設備隱患在萌芽狀態(tài)被消除得越多，影響生產(chǎn)就越少，干熄爐溫度就越穩(wěn)定。馬鋼煤焦化公司4、加強焦爐的日常管理，穩(wěn)定干熄焦生產(chǎn)（1）、為減少熄焦車在焦爐較遠處的炭化室接焦時走行時間長，影響生產(chǎn)，對焦爐單爐操作時間進行調(diào)整，遠離提升塔的按11-12分鐘操作，接近提升塔的按8-9分鐘操作。即：1#-20#炭化室的操作時間，由原來的間隔時間10分鐘改為11、12分鐘，80#-100#炭化室的操作時間，改為8、9分鐘。（2）、焦爐溫度控制。由于焦爐老化，更要重視對焦爐溫度的管理，確保焦炭成熟，防止因焦爐出生焦造成焦罐粘焦，而增加職工在高溫中清掃焦罐頻次，同時對改善干熄爐內(nèi)氣體的成分，使干熄爐內(nèi)循環(huán)氣體處于正常的安全狀態(tài)有利。（3）、鐵器管理。為防止鐵器掉入干熄爐內(nèi)，造成旋轉密封閥被卡的事故，應加強對鐵器的管理。如：建立監(jiān)督跟蹤檢查和匯報反饋制度，制定焦罐交接班檢查制度。及時監(jiān)控攔焦車、焦罐襯板、裝煤車、爐門鐵件及附屬鐵件，以及配合煤中的鐵件，嚴格禁止鐵件進入干熄爐內(nèi)。馬鋼煤焦化公司5、減少停爐次數(shù)，延長干熄焦穩(wěn)定運行周期（1）、取消月修，減少停爐的次數(shù)，按設備狀態(tài)三個月安排一次定修計劃，在定修期間盡可能采取保溫保壓措施。（2）、日常操作時要穩(wěn)定各工藝參數(shù)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。在停、開爐時一定要嚴格按照溫度曲線來操作，避免牛腿區(qū)域溫度頻繁波動。（3）、加強設備點檢維護，提升設備零故障管理水平，確保干熄焦系統(tǒng)設備穩(wěn)定運行。減少停爐檢修次數(shù)，不僅使爐溫大幅度降溫得次數(shù)減少，而且減少檢修次數(shù)，節(jié)約了備件成本，有效提高了干熄焦系統(tǒng)的延伸效益。馬鋼煤焦化公司四、效果5#、6#焦爐干熄焦系統(tǒng)自2007年年修以后，由于至今沒有發(fā)現(xiàn)干熄爐耐材脫落，干熄焦原定一年一次年修延