摘要：对焦炉的热态修理技术进行了分析。针对国内工业炉窑的维修状况,结合宝钢一体化的进程,提出了专业化集中维修工业炉窑的思路。
关键词：焦炉；热态修理；炭化室；陶瓷焊补
前言
焦炉是一种结构较为复杂的工业炉窑。现代焦炉的主体是由硅砖构成的,硅砖的特性决定了焦炉温度的不可逆转性,即经过烘炉达到1000℃后,必须始终将炉温保持在1000℃以上进行连续生产。焦炉若无重大的损伤,则应连续生产数十年,直至一代炉龄结束。焦炉损坏的原因很多,它的使用寿命与设计、砌筑、烘炉、开工投产后的生产运行、维护及修理等各个环节都有密切的关系。焦炉在开工投产后,由于受到开关炉门、装煤、推焦等反复不断的操作而引起的温度应力与机械应力的作用,以及化学腐蚀等的侵蚀,使炉体各部位逐渐发生变化。除了上述这些不可抗拒的自然衰老的因素外,焦炉还可能会因管理或操作不当而受到意外的损伤。为了延长焦炉的使用寿命,在加强对焦炉日常维护的同时,还应及时修补炉体受损的部位,以达到延长焦炉使用寿命的目的。
1炭化室损坏情况
马钢7.63米焦炉于2007年投产，2012年3月份发现71#炭化室推焦电流持续增大，平均达到320A，推焦时剧烈振动。检查发现炭化室中心部位底部砖损坏、有明显凹坑，其他部位的砖也出现不同程度龟裂，见图1。最初尝试由Fosber公司采用陶瓷焊补在线处理，当时焊补后表面平整，恢复生产后再次出现损坏。为了彻底解决71#炭化室底部砖损坏的问题，决定对底部砖实施更换。
图1 炭化室底部修理前后对比
2炭化室底部砖更换
2.1砖型选择
该焦炉炭化室底部砖原为270×135×135mm的致密硅砖，采用三块砖错开竖砌，炉口部位使用硅线石砖。本次修理选用了零膨胀砖和轻质高铝砖，零膨胀砖的尺寸为420×135×135mm，采用并排横砌；高铝砖尺寸为270×135×130mm，采用三块砖错开竖砌，不同炭化室底部砖比较见表1。
表1 砖型比较
2.2降温方案
71#炭化室为检修炉号，设置72#为焖炉号、73#为缓冲号(结焦时间30小时)、74#为缓冲号(结焦时间28小时)，75#正常出焦，见图2。71#A、71#、72#燃烧室关号控制温度，每个班次降温100℃，降到1085℃后打开炉门、上升管和装煤孔强制降温，最终控制温度为900℃.降温及检修期间每2小时测量一次温度，并做好记录，主要通过装煤孔开闭控制温度，必要时打开加热煤气旋塞，确保炭化室内温度达到控制目标。71#、72#燃烧室边火道度不低于350℃，如较低时需适当升温。
图2 降温方案
2.3修理过程
考虑到7.63米焦炉炭化室较长，底部砖更换分机焦方进行。每侧施工分四步，第一步是在炭化室安装保护隔热装置，用时8小时；第二步是炭化室底部砖拆除、清理、刷浆和吊线，用时3小时；第三步是炭化室底部砖砌筑，用时8小时；最后一步是保护隔热装置拆除、炭化室内清理，用时2小时。
炭化室底部砖更换后进行升温操作，71#、72#燃烧室温度达到1000℃左右后实施了陶瓷焊补，重点对炭化室底部与墙面的各处间隙和墙面裂纹进行了处理。
在焦侧施工时，隔热保护装置存在缺陷，不仅安装困难，而且妨碍施工，主要不足为：轨道尺寸偏大、推入困难，侧保护板位置偏低、影响清扫和施工，底部支撑器影响通行，整体结构不牢。在机侧施工时，对隔热装置进行了改进，效果较好，见图3。
图3 隔热保护装置
段对71#、72#燃烧室采用送焦炉煤气的方法升温，升温幅度每班40℃。升温至燃烧室温度1150℃以上，开始装煤，装煤前扔少量毛竹。首次装煤量控制在60吨左右，结焦时间按照36小时安排。71#装煤后4小时，安排72#炭化室出焦。71#、72#、73#、74#按照正常顺签模式后移顺签。
71#炭化室底部修理结束恢复生产后，连续跟踪了一个月，推焦电流基本正常，最大272A，平均218A。
3损坏原因分析
针对71#炭化室底部砖损坏原因，重点测量了推焦车轨道标高、炭化室底部标高和推焦杆标高，结果显示：71#炭化室附近推焦车轨道标高存在明显偏差，最大水平差南侧为11毫米、北侧为12毫米，南北侧轨道标高偏差在±2mm以内，根据测量结果对轨道进行了处理，消除了标高存在的偏差。71#炭化室底部标高、推焦杆标高均在合理范围内，但推焦杆在运行中的有偏东的现象，主要是推焦主动齿磨损的原因，后期进行了更换。
4结语
本次对炭化室的热态修理较为成功，温度控制合理，满足作业要求的同时保护炉体不受损伤。改进后的隔热保护装置效果较好，应制作成标准工具加以推广。
零膨胀砖和高铝砖均可用于炭化室底部砖热态更换，但高铝砖成本更低，更为适用。
71#炭化室底部砖损坏的原因主要是推焦车轨道局部下沉、推焦杆啃噬炭化室底部，以后需加强这方面的测量和调整。
参考文献
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论文作者:夏亭
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/22
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