焦炉燃烧室炉顶维修的温度控制

一、方案制定 1 布炉方案的安排 　为了满足对焦炭和焦炉煤气的紧迫需求，尽量增加焦炭和煤气的产量，布炉方案在利于检修作业的同时还要兼顾生产。为此制订布炉方案如下：检修炉、空炉、焖炉、缓冲炉、正常生产炉。 2 检修期间各布炉段炉温控制指标 为了保证出炉和利于检修,同时考虑到未翻修火道的温度保护,在布炉方案的基础上制订出各段的温度控制指标如下： 检修炉燃烧室温度降至50℃—100℃左右;空炉燃烧室温度降至300 ℃—500℃ 左右;焖炉燃烧室温度降至650℃ —850 ℃左右;缓冲炉燃烧室温度降至1050℃ 左右。 二、降温措施 检修炉号成熟后空炉，等检修炉号两侧炉号成熟后推空检修炉号，实施降温。降温速度的控制通过利用维修火道小孔板加铁丝直至堵死、调整加减考克旋塞开度、调节小风门开度及废气开闭器开度等措施来实现。并由调火专门人员负责每小时测温1次，进行检测控制。各检修炉号、空炉、焖炉号、缓冲炉号的温度控制，利用加减考克旋塞开度、风门调节板开度及废气开闭器开度来进行，使其达到要求的温度范围。 三、保温 焦炉燃烧室吊顶大修，不同于焦炉局部的小面积挖补。其所需用修炉时间长，既要考虑不修火道以及内火道墙面、中心隔墙、对面单面墙及未修补燃烧室墙面的 保温保护，又要注意预留部位自小烟道至斜道区的温度保护。采取对未修补燃烧室墙面用水玻璃粘贴上一层10mm厚的硅酸铝纤维毡，外面贴一层20mm厚的泡沫石棉板；对不修火道墙面、预留立火道隔墙、修补墙面对面单面墙实行边拆边贴一层50mm厚的石棉板保护；对预留部分自小烟道至斜道口的保温采取落废气砣、落风门盖板、用泡沫石棉板封死斜道口，禁止空气流通的办法；对未修火道以里炭化室墙面，先砌一道断热砖挡墙，挡墙表面先贴一层高铝针刺毡，其外面用泡沫石棉板挡严。当各部位温度低于所控制要求时，可用开启煤气加减考克旋塞，送入适量煤气使之燃烧来保温。 四、升温 焦炉吊顶大修后的升温，最大的难点在于升温速度的控制，既无法按新焦炉烘炉时硅砖温度梯度升温，又不能使升温速度过快或剧烈波动引起硅砖砌体的炸裂。为了既要保证生产，又要确保焦炉检修部位不受损坏，采用了干燥期和升温期两段升温方式，执行不同的温度控制速度。 1、 干燥期 　　焦炉干燥期就是把炉温升到100℃所需要的天数。其作用是保证砌体的内部水分向外扩散速度与砌体表面水分蒸发速度相协调，防止温度过高过快使砌体内部水分很快汽化并产生一定压力从砌体的灰缝中冲出，使灰缝变得疏松，从而破坏砌体的严密性。考虑到所用硅砖是在砌筑前放于抵抗墙烘房内预热20天左右，温度已达50℃；检修挖补处环境温度较高，达40℃左右；再加上检修砌筑一天，边砌筑边有预留部位的热传递；对面墙的辐射传热干燥等因素，故干燥期不需太长，计划用12h。其控制方法利用废气循环系统的开度、不上炉门用可调节开度的石棉板代替；打开上升管、加煤器、看火孔盖等措施，定时测温检查控制。 2、 升温 　　焦炉燃烧室为硅砖砌筑，硅砖存在α-石英、β-石英、γ-石英三种类型晶体状态，均为二氧化硅的同素异构体。在一定的温度下，三种类型的晶体形态存在相互转化，并伴随着体积、密度的改变，引起硅砖体积的膨胀。硅砖砌体随温度在117～163、180～270、573℃变化时，由于三种晶体的相互转化，引起了体积急剧变化。在180～270℃范围内，方石英引起的膨胀最大；温度为573℃时，石英引起的膨胀次之；117～163℃时磷石英引起的膨胀较小。根据经验数据，硅砖在300℃以前的膨胀量占0～1300℃间总膨胀量的70%～75%，因此控制好300℃以前的升温梯度就显得尤为重要。若控制不好，随晶体相互转换引起体积急剧变化，硅砖本身及各砌体间将产生很大的热应力，导致产生裂纹或把砌体拉开而破坏其严密性。为此，把升温计划分为5段控制：100～180、180～300、300～600、600～800、800～1100℃；各温度区段计划所需升温天数分别为：2、3、2、1、05天。 2.1 100～180℃区段 该区段以磷石英引起的体积膨胀为主，其膨胀量占总膨胀量的30%左右，升温速度控制为每天40℃。控制措施包括自看火孔顶部进冷空气循环和降低相邻炭化室内焦炭温度，以辐射、热传导为主控制温度。 2.2 180～300℃区段 该区段内硅砖膨胀以方石英的体积膨胀为主，其膨胀量占总膨胀量的32%左右，升温速度控制为每天40℃。其升温方法以热传导、对流传热为主，控制措施有加大废气循环量和控制相邻炭化室横墙温度高低。 2.3 300～600℃区段 该温度区段内，硅砖的膨胀主要是石英的体积膨胀引起的，其膨胀占总膨胀量的16%左右，较前两个区段的膨胀有了较大的降低，其升温速度也可适当加快，控制为每天150℃。控制方法以热传导、辐射传热为主，其升温措施为提高相邻炭化室横墙温度，增加热传导、热辐射，减少进废气循环系统的空气量。 2.4 600～800℃区段该温度区段内，硅砖的膨胀量已明显减缓，体积膨胀量仅占总膨胀量的8%左右，因此升温速度可加快，控制为每天200℃。升温方法以减少进入废气循环系统的空气量、提高相邻炭化室横墙温度为主。当火道温度达到650℃以上时，由内向外逐个火道送煤气燃烧加热升温。 2.5 800～1100℃区段 当硅砖砌体温度达到800℃以后，体积变化更小，线膨胀率曲线趋向水平，达到正常装煤温度区间内，硅砖的体积比较稳定。为了早日投产，升温速度需加快。升温方法主要靠送入煤气燃烧加热和提高相邻炭化室横墙温度，密封上升管盖和加煤口盖来控制。