干熄炉内衬砖损坏情况及维修措施.pdf

干熄炉内衬砖损坏情况及维修措施 胡艳军 张农超 毛国保（杭州钢铁集团公司焦化厂，杭州310022) 我厂 75t/h 干熄焦工程于 2006 年 5 月投产， 2007年 12月对干熄焦装置进行 了首次停产年修 根据干熄炉各部位的操作温度和工作特点，采用了性能不同的 耐火材料，见表 1表 1 75t/h 干熄炉主要部位工作层所用耐火材料 部位工作特点耐火材料装焦口焦炭冲击磨损大，温度变化大高铝碳化硅砖预存室（环形烟 道）焦炭冲击磨损大A级莫来石砖斜道区焦炭冲击磨损大，气流（含焦粉）冲刷严重， 温度波动大高铝碳化硅砖冷却室磨损严重，温度变化大B级莫来石砖1 斜道区内衬损坏情况和维修 1.1 损坏情况分析 在 32 个斜道牛腿工作面砖的正面和两侧面均出现不同程度的裂纹，正面裂纹 尤为明显，裂纹宽度在1～2mm 之间，主要集中在82～87 层部位上；斜道牛腿 侧面砖缝出现拉裂， 牛腿砖两侧面因气流冲刷成坑状磨损，但并未出现斜道牛腿 砖断裂脱落情况 经观察分析，牛腿砖损坏的情况呈现出一定特征，见图1从图 1 可看出， 正面裂纹较明显的牛腿一般位于干熄炉截面315° ～90° 的圆周方向；牛腿侧面气 流冲刷较严重的大多位于干熄炉截面135° ～270° 之间。

干熄焦装置投产后， 一直 存在偏温现象， 冷却段在同一高度的温差较大图 2 是 2007 年 8～11 月，冷却 段上部 (T4)和冷却段下部 (T3)圆周方向的温度曲线其中，干熄炉西北侧T4 温 度最高 （平均 819℃)， 而东南侧 T4 温度最低 （平均 117℃ )， 两者温差高达 702℃ 正面裂纹较明显的牛腿出现在高温区，而气流冲刷严重的牛腿出现在低温区 在 89 层 32 块过顶砖 C449 中，每 1 块都存在大小不一的纵向和横向裂纹， 尤其是 31 号和 32 号之间的过顶砖 C449 出现了断裂现象，其下的主要支撑砖 C439侧面出现明显裂纹 由于过顶砖 C449 是 1 块整砖，在一定程度上也加快了 过顶砖的损坏图 2 2007年 8～11 月 T3、T4 温度曲线1.2 损坏原因 影响斜道牛腿衬砖损坏的原因主要有以下几方面 1) 牛腿砖的材质及砌筑火泥质量国产耐材制品（含火泥）的抗热震性、抗 磨性、 抗折性及荷重软化温度不能满足实际工况环境要求而产生裂纹，甚至断裂 2) 在生产中，牛腿砖不仅要承受上部耐材的重力和焦炭向下运动的冲击磨损 以及逆向粉尘气流的冲刷等产生剥落，而且还要承受温度波动产生的热应力损 伤，形成纵向和侧向砖层裂纹，严重时造成砖被剪切断裂。

3) 干熄焦在生产运行过程中， 由于其间断性作业， 不可避免地出现温度变化， 引起耐火砖热胀冷缩，抗热震性差的部位会出现裂纹或剥落，导致衬砖严重损 坏 4) 大修中发现，当焦炭排到风帽时，干熄炉内焦炭料位分布极不均匀，东南 料位高、西北料位低，最高点和最低点料位差有1.8m 左右说明干熄炉排焦不 均匀，从而造成冷却气流分布不均，下料慢的地方气体流速快， 夹带的焦粉相对 较多，对斜道牛腿砖的冲刷相对严重； 下料快的地方，砌体接触红焦的几率较大， 砌体温度较高，热应力大极易引起牛腿砖产生裂纹甚至断裂 5) 干熄炉整体衬砖的不均匀沉降以及施工过程中的中心和水平误差引起斜道 牛腿受力不均1.3 维修措施 大修检查时，发现斜道牛腿损坏较严重的有18 组，对 17 组牛腿进行了换砖 修复，留下 1 组(8 号牛腿）只作简单勾缝处理，待下次大修时观察比较根据干 熄炉的结构特点和干熄炉牛腿的损坏程度，采用了 “ 支撑法” ，用专用千斤顶卸去 所修牛腿负荷，再换砖为保证牛腿砖拆除更换时， 局部砌体不发生沉降和塌落， 将所修牛腿两侧用过顶砖支撑牢固，不能有松动现象， 也不能用力过猛 为保证 新旧砌体结合良好， 在最后 1 层将砖按剩余尺寸进行加工， 当砖缝大于 3mm 时， 用不锈钢板打入砖缝进行加固。

2 内衬损坏和维修 干熄焦装置运行 19 个月后，冷却段内衬平均磨损量在50mm 左右冷却段东 南侧部分衬砖表面出现不同深度的孔洞，有层状剥落现象， 而西北侧墙面虽有磨 损，但较平坦 2.1 损坏原因 1) 工况因素从干熄炉内衬结构来说， 冷却段是整个干熄焦耐材内衬的基座， 其上部的环气道、 预存室耐材重量主要压在冷却段的耐材内衬上除此之外， 冷 却段主要还承受焦炭运动的机械磨损、温度波动和气流的冲刷，工况条件恶劣 2) 化学侵蚀对衬砖的损坏 循环气体中的 CO 在 300～600℃范围内会发生炭 黑的析出反应，分离出来的游离碳对冷却段衬砖有侵蚀作用，造成砖体结构疏 松，衬砖破裂 3) 排焦不均匀造成温差变化产生衬砖剥裂 2.2 维修措施 对冷却段进行了整体浇注料的浇注浇注δ=100mm ，浇注高度为 2.8m，分 4 圈进行浇注浇注料为高强耐磨浇注料， 该浇注料中加入了5％的镍合金钢纤维， 使其强度提高了 30%～60% 2.3 其他部位内衬砖 其他部位内衬砖的损坏主要在炉口和预存室（环形烟道）部位，其中炉口砖 由于炉盖的频繁开启、装入红焦时的高温冲击，易引起砖的裂纹、剥落。

3 延长内衬砖的使用寿命 1) 严格按照砌筑标准施工， 严格执行烘炉制度， 确保干熄炉内衬砖均匀膨胀 2) 保证干熄焦系统设备稳定运行，加强设备点巡检制度，保证设备检修质量 和检修速度， 尽量减少干熄炉内红焦完全冷却的次数，减少耐材热胀冷缩产生的 破坏 3) 选用合理的气料比，降低循环系统的阻力，减缓气流对耐材的冲刷；保持 焦炭物流系统的稳定运行，尽量保持排焦量的稳定性和均匀性 4) 由于斜道在干熄炉的特殊部位，可考虑使用性能更好的氮化硅结合碳化硅 砖 5) 干熄炉斜道牛腿还可采用超高强耐磨修补料进行浇注料修复或喷涂修复。