减少干熄炉温度波动

减少干熄炉温度波动

延长斜道区耐材寿命

马钢煤焦化公司

夏燚李平

马钢煤焦化公司摘要：马钢5#、6#焦炉干熄焦结合生产实际和设备特点，通过不断加强生产管理，优化工艺操作，重视技术创新等的方法，减少干熄炉炉温的频繁波动，延长干熄炉斜道区耐材使用寿命，取得了一定的效果。关键词：干熄焦斜道区耐材使用寿命马钢煤焦化公司0、前言马钢自2004年3月31日第一套干熄焦系统投产以来，又先后投产了四套干熄焦系统，使马钢八座焦炉全部配套了干熄焦装置。总结五年来的生产经验，干熄焦仍存在需要探讨的问题。其中，干熄炉斜道区耐材开裂、掉砖、结构松动等现象是国内干熄焦系统普遍存在的问题，也是国内同行共同关注的焦点。如何延长斜道区耐材的使用寿命，已严重影响到干熄焦生产的安全平稳运行和维修成本。因此，总结和探索干熄焦运行经验，延长斜道区耐材使用寿命十分重要。马钢从如何加强操作管理，减少炉温的频繁波动，延长干熄炉斜道区耐材使用寿命等方面，做了多方面总结和跟踪。马钢煤焦化公司一、斜道区耐材断裂现状及原因目前，全国干熄焦系统牛腿部分大多数使用莫来石碳化硅材料，从材料性质上分析，重视耐材四大重要指标，国内同行都在认真研究分析，并取得了一些经验和成果。如宜兴诺明用β–碳化硅替代，也取得了一定的效果，还有一些单位也开始研发替代产品及维护方法。由于斜道区域的特殊性，如果工艺操作不当，造成炉温的频繁波动，也是耐材损坏的主要原因之一。1、斜道区上下温差达500℃，随循环气体含氧的不同也会有变化。2、干熄炉频繁升、降温，造成斜道区耐材冷热收缩加剧，内应力造成斜道损坏。在冷态下耐材呈周边向中心收缩运动，对炉体拉裂现象较突出；在热态下，热膨胀形成的拉力加剧了炉体耐材的不规则挤压，形成砖泥断裂、剥落。（如图1、2）3、由于焦粉冲刷和焦炭对牛腿不规则地挤压，局部受力大于残余中温抗折强度，造成斜道区耐材的损坏。马钢煤焦化公司

马钢煤焦化公司马钢煤焦化公司二、造成炉温频繁波动的原因 1、干熄焦系统开工调试不充分，设备遗留缺陷和隐患多。后期为了赶开工工期节点，造成升温波动大。如：(1)、在温风烘炉时，因蒸汽压力和其它因素的影响，忽视了前期温风干燥的重要性，不仅水分出不来，而且使炉体膨胀不均匀，造成损坏。煤气烘炉阶段，由于烘炉火焰偶尔熄灭和水煤气反应阶段操作不当等因素，造成升温幅度波动大。在初投红焦时，又没有合理控制红焦投入量，造成炉体耐材不均匀膨胀，形成恶性循环。(2)、提升机联动调试不充分。开工初期系统边生产、边调试、边检修，造成升、降温幅度波动大。红焦运送系统调试的优劣决定了干熄焦的生产稳定，也关系到初期生产阶段干熄炉的升温。很多系统开工时，直到投入红焦，提升机仍然没有调试完成，电机车系统仍然不完善等。都是造成炉温的频繁波动的原因。马钢煤焦化公司2、生产过程中，排焦系统的频繁启停，对干熄炉炉内温度影响较大。如：老系统改造过程中，由于受到老焦炉场地限制，没有设计炉前料库，使用单机皮带运焦生产；焦罐衬板结构不合理，经常造成脱落使旋转密封阀卡死；排焦系统的检修、交接班对皮带进行停机检查等都是造成干熄炉温度波动大的主要原因。3、在干熄焦系统检修过程中，由于大高炉对干熄焦炭的依赖，人为的干预干熄焦检修时间，造成干熄炉升、降温不规范。4、停炉检修次数多。开工初期很多单位为了消除设备缺陷，安排降温定修，造成炉温大幅度变化。另外，由于检修经验不足，备件准备不充分造成检修时间长，使炉温幅度变化大。马钢煤焦化公司三、加强管理，减少炉温频繁波动1、优化操作，减少温度波动干熄焦系统属于新工艺、新设备，生产操作必须改变旧习惯、旧观念，要不断拓展优化操作的管理理念。因此，结合干熄焦生产特点，操作上要注意以下几点：(1)、合理计算在库量。根据接班干熄炉料位和当班焦炉出炉计划表，按照焦炉检修前控制到高料位、焦炉检修结束控制到低料位的原则，合理演算出适应当班生产的稳定排焦量和稳定循环风量。确保焦炉检修时，干熄炉料位余留合理，排焦量和循环风量保持稳定，系统温度、压力、流量不会因焦炉检修而造成波动。(2)、合理调节控制：排焦量、导入空气量、锅炉回流量、循环风量、锅炉入口温度。这五种参数的控制，存在相互制约的关系。因此，采用合理的控制手段，稳定的控制参数，对系统的稳定至关重要。马钢煤焦化公司(3)、稳定干熄焦生产，减少停炉次数。每次定修，要制定严格的工艺操作要求。如：48h定修，将焦炭留到牛腿上部适当高度,并采取保温措施，恢复生产时，T5温度仍保持在600℃以上，避免装焦过程中温度冲击。干熄焦系统的平稳运行不仅需要正确的操作方法、严格控制各项参数，而且还需要在实际操作中摸索、总结，不断优化，才能有效地提高干熄焦系统运行的稳定性，确保炉温稳定。马钢煤焦化公司2、重视创新，提高系统的稳定性重视干熄焦技术创新，不断改进和完善系统缺陷，坚持探索提升系统的稳定性。如：（1）、通过合理增加导入空气量，合理控制循环风量，优化锅炉出口尾气成分，不但有效降低了系统内可燃气体成分，提高了系统安全稳定性，而且使锅炉入口温度始终稳定保持在950℃左右，保证了对锅炉系统热量的供给；同时系统内焦粉经过燃烧大量减少，进一步减小了焦粉对内部耐材、锅炉炉管和风机叶片的磨损。马钢煤焦化公司（2）、优化控制系统。如：提升机上的检测元件一般共用直流电源，检测元件之间并不相互隔离，如果其中某一个元件发生接地或者短路，将会使整个直流供电单元瘫痪，或者造成一些模块故障，因此将现场所有检测元件供电分开，可以保持每个检测元件供电的独立性，使排除故障时间大大缩短。另外，装入装置打开增加机械限位连锁；优化红焦运送逻辑关系判断等等，对稳定干熄焦生产都十分重要。（3）、元器件的合理选型。对于自动化程度很高的控制系统，对元器件的选型要精、优。选择一些耐高温、耐振动，抗干扰性能好的电源、模块及检测元件，有利于系统的稳定运行。马钢煤焦化公司3、不断总结，提高职工故障判断能力为确保系统高效平稳运行，在日常生产中注意收集职工的操作经验，要针对干熄焦生产特点，充分发挥生产一线职工对工序熟悉的优势，组织职工编写符合生产实际的标准，使标准制度不断完善,更加实用。同时，还要坚持收集职工在生产过程中处理事故的方法，并进行汇编，如：《提升机应急预案》、《锅炉应急预案》以及《事故因果图》等，通过对事故案例的分析和预防，可以提升操作人员处理系统故障的能力。在设备检查过程中，要求职工在巡查过程中，按照预定的路线、周期和方法对设备进行标准化检查，及时发现并扼制设备隐患和缺陷；同时，加强应急事故预案的学习和演习，进一步提高职工的反应、判断、处理能力。设备隐患在萌芽状态被消除得越多，影响生产就越少，干熄炉温度就越稳定。马钢煤焦化公司4、加强焦炉的日常管理，稳定干熄焦生产（1）、为减少熄焦车在焦炉较远处的炭化室接焦时走行时间长，影响生产，对焦炉单炉操作时间进行调整，远离提升塔的按11-12分钟操作，接近提升塔的按8-9分钟操作。即：1#-20#炭化室的操作时间，由原来的间隔时间10分钟改为11、12分钟，80#-100#炭化室的操作时间，改为8、9分钟。（2）、焦炉温度控制。由于焦炉老化，更要重视对焦炉温度的管理，确保焦炭成熟，防止因焦炉出生焦造成焦罐粘焦，而增加职工在高温中清扫焦罐频次，同时对改善干熄炉内气体的成分，使干熄炉内循环气体处于正常的安全状态有利。（3）、铁器管理。为防止铁器掉入干熄炉内，造成旋转密封阀被卡的事故，应加强对铁器的管理。如：建立监督跟踪检查和汇报反馈制度，制定焦罐交接班检查制度。及时监控拦焦车、焦罐衬板、装煤车、炉门铁件及附属铁件，以及配合煤中的铁件，严格禁止铁件进入干熄炉内。马钢煤焦化公司5、减少停炉次数，延长干熄焦稳定运行周期（1）、取消月修，减少停炉的次数，按设备状态三个月安排一次定修计划，在定修期间尽可能采取保温保压措施。（2）、日常操作时要稳定各工艺参数，确保系统稳定运行。在停、开炉时一定要严格按照温度曲线来操作，避免牛腿区域温度频繁波动。（3）、加强设备点检维护，提升设备零故障管理水平，确保干熄焦系统设备稳定运行。减少停炉检修次数，不仅使炉温大幅度降温得次数减少，而且减少检修次数，节约了备件成本，有效提高了干熄焦系统的延伸效益。马钢煤焦化公司四、效果5#、6#焦炉干熄焦系统自2007年年修以后，由于至今没有发现干熄炉耐材脱落，干熄焦原定一年一次年修延