焦炉上升管根部的维护

1、上升管底座构件开裂原因
   上升管底座外部是由环型耐热铸铁浇铸而成，内衬砖膨胀和气体压力引起的环向应力为主要应力，在竖向以荒煤气压力和内衬粘土砖膨胀引起的应力为主。当温差产生的应力远远大于构件材质的屈服极限应力时，构件必然开裂。上升管底座内部长期处于高温状态下，由于粘土砖脱落，构件内部被火直接烘烤，同时外部还受到雨水的冲淋，使底座构件内外温度差异及膨胀差异加大，造成受力不均匀，致使铸铁构件裂缝、开洞。
2、上升管底座构件的修补
   传统的修补方式是采用泥浆勾补方法，虽然冒烟能控制几天，但不能抑制开裂程度的增大。我们依照现有的炉体修补技术，对破损严重的上升管进行修补。
2.1、小于10mm穿孔的处理
   直径在10 mm以下的穿孔，一般是底座内部的耐材接缝处的灰浆松动脱落，明火直接烘烤外壳钢板，导致底座开裂。我们采用底座打抱箍的形式将底座本体紧固，使底座裂缝处紧密连接，防止穿孔进一步扩大，并且在裂缝的外部用火泥密封，内部用高温粘结剂处理。
2.2、10～100mm穿孔的处理
   对于直径在10～l00mm的穿孔，采用外部钢板填补+内部高温粘结剂喷浆方法处理。先制作一段弧形的钢板，焊接在底座穿孔部位，边缘要盖过穿孔部位，将穿孔部位全部包裹起来，包围外壳的空缺，然后再进行内部高温粘结剂喷补修复。
2.3、100mm以上穿孔的处理
   对于直径大于100 mm以上的穿孔，由于穿孔直径较大，减弱了底座对上升管立管的支撑力，甚至影响了底座的支撑作用。我们首先沿底座圆弧的边界制作1个尺寸与穿孔尺寸相当的圆弧钢板。考虑到穿孔直径较大，圆弧钢板放入穿孔部位后，由于没有支撑物，高温粘结剂喷补料无法有效挂住，喷补效果不好。为此，在圆弧钢板的内部焊接了一些“挂料钩”，保证了喷补料的挂料效果。弧形钢板两边与底座钢板壳的接缝处用电焊焊牢后进行用高温粘结剂喷补。
3、高温粘结剂喷浆修补的改进
   在上升管立管里进行喷浆处理底座穿孔，与炭化室炉墙高温粘结剂喷浆在操作上有很大区别。
3.1、防止喷补水流对炉体的损害
   炭化室炉墙喷补时水流控制阀在机焦侧平台位置上，滴下的水不会对炉体造成损害。而立管喷浆水流控制阀在炉顶，水流很可能对炉体造成损害。为避免喷补时水流入炉内，对喷浆杆进行了改进。即在喷浆杆控制阀出口处（大于上升管立管直径的1/2）设置为90°，喷补时打开控制阀，即使漏水也不会流入炉内，有效避免了恶化焦炉炉体的事件发生。
3.2、自由旋转360°喷浆
   常规喷浆角度最大只能到180°，由于底座的结构是圆桶型，各个方向都可能发生穿孔现象，为方便全部圆周都可喷浆作业。另外制作了一只搁架，放置在水封槽内，在喷浆过程中，操作人员只要转动方向即可旋转360°喷浆作业，喷补质量大为提高。
3.3、提高喷补水压．
   由于立管高度近5m，喷补用水到喷浆出口部位已经很低了，造成喷补时不能进行正常料-水混合。我们将水先装入湿法喷浆机后再打开压缩空气，使水压力上升到0.25mpa后再进行喷补，解决了水压偏低而不能进行正常喷补的问题。另外，喷补时先打开空气吹扫，然后将底座外部清理干净，再逐层进行喷补。如温度较低，喷补料无法堆积时应暂停喷补，直至喷补至与原有砖面基本平整，再用专用弧形铲刀将高出部分铲平。
3.4、其他辅助方法
   除内部喷浆以外，在上升管根部外部也实施了保护措施。首先用扁铁制作圆形铁箍安装在底座本体上，使其受到保护性压力，抑制开裂的增大。然后在上升管底座外用焦炉轻质保温涂料涂抹约20mm厚的保护层，避免雨水对上升管底座的侵蚀，以减小底座的内外温差及热膨胀应力。
4、效果
  （1）解决了较大穿孔部位的封堵问题，消除了严重的冒烟冒火现象，延长了喷补料的挂料时间。喷浆后效果较好，没有发现在同一部位开裂的现象。
  （2）避免了更换上升管底座作业，降低了生产成本，确保了焦炭的产量。
  （3）修补了损坏较轻的衬砖，有效地防止和延长衬砖的烧损脱落时间。