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老龄化焦炉斜道堵塞问题处理方案

发表时间：2021/3/16 来源：《中国科技信息》2021年2月作者：焦华龙宋佳伦赵伟明

[导读] 焦炉老化针对砌体会存在多种问题，比如：炉体不严密，各部位阻力增大，堵塞，设备老化，砌体老化等，本文主要是对于焦炉斜道堵塞、阻力增大等现象的处理方法。

河北唐山中润煤化工有限公司焦华龙宋佳伦赵伟明 063000

摘要:焦炉老化针对砌体会存在多种问题，比如：炉体不严密，各部位阻力增大，堵塞，设备老化，砌体老化等，本文主要是对于焦炉斜道堵塞、阻力增大等现象的处理方法。
关键词:斜道处理工具温度效益
        一、斜道的构造
        斜道区是连接蓄热室和燃烧室的通道。由于高炉煤气、空气及排出的废气均通过斜道区所以此部位压力差大，因此斜道区是焦炉中结构最复杂，异形砖最多的部位，并且在严密性、尺寸精确性等方面要求最为严格。对于焦炉煤气下喷式焦炉，焦炉煤气沿蓄热室主墙内设置的垂直砖煤气道经过斜道区进入立火道底部，靠更换下喷管内的小孔板或喷嘴调节焦炉煤气量。用高炉煤气加热时,煤气和空气均通过斜道进入立火道,横排温度的调节靠斜道口开度的合理排列。对于老龄化焦炉，斜道口的杂物，浆料等，会影响调节砖的调节甚至不能调节。
        二、斜道堵塞的后果
        1)斜道堵塞，炭化室内相应部位的焦炭不能正常成熟，降低焦炭质量和产量。2)焦炭成熟度不够导致出焦粘罐，加大熄焦车衬板损耗，增加检修工作量与材料费用。3)焦炭成熟度不够导致出焦时冒黑烟，污染环境。按规定出现冒烟现象要停炉，降低生产效率、影响产量。4)炉头部位焦炭不成熟，造成难推焦。降低生产效率，造成炉体损坏。5)由于煤气在斜道内上行不畅，多余的煤气在蓄热室部位逸出，地下室CO含量超标，威胁工作人员安全。6)煤气过量还造成加热煤气浪费，炼焦耗热量增加。7)燃烧不完的煤气进入蓄热室，遇蓄热室封墙不严密处进入的空气进行燃烧，造成蓄热室高温，蓄热室封墙加剧串漏，破坏炉体8)斜道堵塞的立火道号会造成自动测温软件所测的温度失真，给运行软件提供错误信息，做出错误判断，造成事故。
        三、处理斜道堵塞的目的，即预期想要达到的效果
        斜道堵塞，将造成焦炉煤气的浪费，6米55孔焦炉按满负荷生产节奏所使用焦炉煤气量为1.6*105 m3/h，则每个立火道所使用煤气量大约为1.5*106 m3/年，按工业焦炉煤气价格为0.8元/m3, 每一条堵塞的斜道共损失人民币近150万元/年。同样，使用高炉煤气加热时，按高炉煤气使用量为6.0*104m3/h，工业高炉煤气价格为0.2元/m3，每一条堵塞的斜道共损失人民币近120万元/年。
        同时，焦炉因氮氧化物超标，增加了后续脱硫脱硝设备的负荷；煤气燃烧不完全，破坏加热制度，易造成炉体不严密，炉墙串漏等，将缩短焦炉的使用寿命，并且使焦炭成熟不均匀，如若是如炉头部位，还会造成焦炭成熟差，发生粘干熄罐事故。
        预期想要达到的效果：
        1）.提升焦炭、荒煤气的质量和产量。按年产220万吨焦炭计算，每个斜道影响约300吨焦炭质量，按质量高低每吨相差100元计算，预计每年可提高产值3万元,50条斜道预计可提高产值约150万元。2）.消除出焦粘罐现象，降低检修工作量与材料费用。3）.有效减少出焦冒黑烟，提高环保水平。4）.减少难推焦情况发生，延长焦炉使用寿命。5）.减少NOX产生量，降低废气处理负荷。
        四、处理斜道的工具制作
        由于焦炉连续生产，炉温始终保持在1100℃-1500℃的高温状态，一般的铁质工具疏通斜道区难度较大，达不到所需强度。所以，此次疏通工作拟采用在其他企业验证有效的一种专用工具。

        工具a:用于捅透被杂物覆盖的斜道口；
        工具b:用于拨开斜道口上的大砖块，或拨动调节砖；
        工具c：用于将拨不动的大砖块铲烂，然后再拨开；
        工具d：厚壁钢管与螺纹钢焊接，前端为铲，铲掉斜道内杂物；
        工具c：厚壁钢管与螺纹钢焊接，前端为尖，打碎斜道内硬物，以便斜道通畅。
        工具f：可折叠的圆钢，前端加链条，便于将斜道内杂物清理干净。
        五、处理斜道的方法
        对于斜道堵塞的严重程度不同又分为以下几种情况进行处理：
        1）.斜道口表面有杂物，内部通畅。可以用长管加压缩空气吹扫或用工具a和c。2）.斜道口被浆料挂壁，造成口小，而内部通畅。利用工具c先扩口，再利用长管加压缩空气吹扫内部，使其通畅。3）.斜道内部堵塞，利用工具e，捅透，再用工具d先扩口，再利用长管加压缩空气吹扫内部，使其通畅。4）.在捅透斜道后，有必要用工具f进行畅通。
        捅斜道的方法，前提是降低本火道温度，目的是减少温度对工具的软化性，同时温度下降会使斜道内的挂料与砌体之间进行分离；增加相对应立火道的吸力，目的是为了能准确的处理到目的斜道，而同时保护员工的安全；在相对应的蓄热室顶部位置安排专人监护，检查桶斜道工具是否将斜道捅透捅彻底，包括杂物是否掉落在蓄顶所铺设的隔热板上。
        另外，当斜道被煤粉或焦炭、火泥等杂物堵死后，在炉顶用扦子或压缩空气降温等方法不能打通时，可通过进入炉内打洞扒除的方法处理。
        燃烧室中部死斜道的处理出炉计划安排空护、闷炉和缓冲炉进行推空炉，进行温度的调节，安置挡墙或活挡墙。在斜道堵塞相应的炭化室底部使用振动锤打开与需要清理的斜道对应的底部墙面，掏净焦炭及灰渣，透通斜道，然后塞零膨胀砖进行焊补修理。
        六、处理斜道前、后的比较
        实验处理前后横排温度效果：

        横排曲线中，第25-26立火道斜道堵塞，造成温度低。下图为经过多次处理斜道挂料后的温度曲线，温度提升近120℃左右，最终温度恢复至接近正常。
        七、总结
        我公司通过使用上述工器具成功的将部分堵塞斜道的挂料进行清理，温度提升至接近正常，所以总结上文供化工企业同僚共同鉴赏，对焦炉的使用寿命也能尽最大限度的提升，若有不当之处，恳请批评指正。
参考文献：
【1】潘立慧，魏松波。炼焦技术问答，北京：冶金工业出版社，2011：302-303。
【2】杨建华，阚兴东，石熊保。炼焦工艺与设备，北京：化学工为出版社，2010：14-15，238-239。
【3】刘武镛，孙红艳。炼焦热工管理，北京：冶金工业出版社，2011：6，14-16，184-186。