1、焦炉诊断步骤 状况和解决方案1、焦炉衰老的标志焦炉从投产到停炉大修，是个逐渐衰老过程。焦炉衰老包含着正常衰老和意外损伤。正常衰老是与生产有直接相关联的、必然的、缓慢的过程。而意外损伤是与生产无直接关联的，可避免突发的、加速焦炉衰老的过程。焦炉衰老主要表现以下五个方面：（1）炉体伸长量增加。（2）炭化室墙面损坏加剧。（3）加热系统调节困难。（4）荒煤气泄漏，烟囱冒黑烟，环境污染严重。（5）维修成本增加。焦炉哀老的五个标志，其本质是炉体损坏。诊断就是要掌握焦炉变化脉搏，判断焦炉损坏的程度，找出原因，采取有效措施，延缓衰老速度，达到延长焦炉使用年限。2、诊断目的（1）评价操作，管理水平及炉况。(2）
2、确定焦炉最佳结焦时间。（3）预测焦炉剩余炉龄。（4）其他。3、炉体损坏症状与原因3.1 炉体伸长炉体伸长量是焦炉衰老的主要指标。3.1.1 炉体伸长的本质炉体伸长包含着安全伸长和不安全伸长。所谓安全伸长是在烘炉和生产中，硅砖的热膨胀与晶形转化所产生的膨胀量之和。其总量为设计炉长的约 2.2%，它与硅砖烧制程度有关。硅砖的晶形转化在投产十年后才基本结束。由裂缝构成的伸长为不安全伸长，根据经验当总伸长量达到设计炉长的约 3.0%时，由于裂缝条数与宽度增大，使炉体总强度削弱、漏气、倒炉头等症状加剧，使该焦炉再继续生产已十分困难，需要中修或大修。对国内已大修的焦炉统计，基本上在这范围内。3.1.2 产
3、生炉体伸长原因(1) 烘炉时硅砖热膨胀及其晶形转化产生体积膨胀。(2) 装煤时，炭化室墙面急剧冷却而产生收缩，形成空缝或产生新的裂缝，这些缝隙在结焦初期被石墨填充，然后随着炉温升高砖体膨胀，此时缝隙已被石墨填充，砌体只能向两端延伸，这样周而复始，炉体就年年增加。(3) 交替使用不同加热煤气，因不同煤气燃烧速度不同，火焰长短不同，高温区不同，造成炉体上下部位温度变化，互相牵制，加速炉体伸长。如频繁更换加热煤气，就会加速炉体伸长。(4) 由于护炉设备失去保护性压力，如炉柱曲度过大，横拉条变细或断裂，弹簧负荷过小或永久变形等等，在外力作用下 炉体加速伸长。3.1.3 炉体伸长特点(1) 上横铁伸长量
4、大于下横铁伸长量。烘炉中一般是下横铁处膨胀量大于上横铁处，在烘炉后期由于炉内正压较大，在热气流作用下，上部膨胀量会超过下部膨胀量。投产后高温区虽在下部，加之焦饼与炭化室下部及底部在推焦过程中摩擦力影响，理应下部伸长量大于上部伸长量，但实际情况却相反，其原因：.上部横拉条管理与保养不妥，松放量过大，拉条烧细等原因。.上部弹簧失效，上下弹簧负荷比控制不当(按 1.41.5倍为宜)，下部弹簧长期不放。.炉顶部位是由粘土砖砌成，燃烧室由硅砖砌成，两者膨胀率差异，在温度变化下，因膨胀和收缩性不同引起互相牵拉，造成上横铁处伸长量较大。(2)焦侧伸长量大于机侧。3.2 漏气率炭化室墙面空缝、裂缝存在必然会引
5、起荒煤气泄漏，所以在诊断时要测定全炉荒煤气漏气率，来衡量炉体内荒煤气泄漏程度。由于当前所采用取样工具、化验仪器均较简陋，分析误差较大。加之漏气率与炭化室所处结焦状态，集气管压力等诸多因素有关，测定结果重复性较差。因此用漏气率来衡量炉体严密性时，只能是一个相对概念。如漏气率7%时，说明炉体严密性较差，烟囱开始冒黑烟。漏气率大烟囱必然冒黑烟，反之烟囱冒黑烟，不一定漏气率就大，因调温操作不当，空气量与煤气量分配不协调也要冒黑烟。3.3 机械力对炉体损坏机械力对炉体损坏的症状：墙面变形，位移、倾斜、磨损、沟痕、裂缝、剥蚀等。3.3.1 难推焦与扒焦给炉体带来损坏是严重的，产生难推焦原因：(1)入炉煤已
6、变质，煤种不清等将造成大面积难推。防止办法：正确管理煤场，合理使用配煤比，特别对小煤窑来煤要分清煤种。2)平装煤操作不当：装煤过满，平煤后又补装煤或扫入炉顶余煤，造成装煤孔堵塞。机侧明显缺角，使推焦杆达不到所需推力。以上这些都是违规操作。(3)加热制度不正常或不执行正常推焦计划，造成焦炭过熟或过生。(4)日常热修工作不及时，当墙面出现变形、剥蚀、麻面没有及时处理，造成推焦阻力增加。尤其是剥蚀深度已超过煤料收缩值时不仅增加了推焦阻力，而且会加速炉体损坏。(5)炭化室墙面石墨过多，特别是局部区域挂石墨，这在推焦过程中将导致砖墙裂缝或掉砖，或变形。(6)炉框变窄，造成难推焦。焦侧炉框因红焦一次次通过
7、，温度波动大易造成炉框变窄。3.3.2 设备处于不良工作状态 (1)使用弯曲推焦杆或平煤杆，将会造成墙面磨损，沟痕，变形等缺陷。(2)轨面不平，焦炉不均匀下沉均会加速墙面磨损，沟痕，变形等缺陷。 3.4 墙面温度急剧波动，引起墙面裂缝与剥蚀炉头部位处于最恶劣环境，温度波动幅度大，而且变化频率高，所以炉头裂缝与剥蚀均较严重，尤其是炉肩剥蚀，都出现较早(与保护板接触散热快，温降大)。小炉门散热大，平煤时带入冷空气等原因，在该部位墙面容易造成剥蚀。为了减轻炉头部位温度波动所带来影响，在“焦炉技术管理规程”中对打开炉门时间有限制，规定自开炉门到关炉门的敞开时间，不应超过 7 分钟，补炉时也不宜超过 1
8、0 分钟，敞开炉门时间越长，冷空气侵蚀时间越长，裂缝与剥蚀越严重。为防止因打开炉门及装煤，使炉头墙面温度下降过多，对炉头火道温度也有要求。一般不应低于 1100，当大幅度延长结焦时间时，应保持在 950以上。因炉头温度过低使： 炉头部位的焦炭不能按时成熟，易造成推焦困难。 造成装煤后，炉头墙面温度降到晶形转化点以下。一般来说焦炉投产：5 年后，将有 20%炉头会出现细小裂纹和轻微剥蚀。10 年后约 40%炉头出现短裂纹，剥蚀面略有加大，15 年后约有 80%炉头形成直裂缝和剥蚀。当炉头出现二条直裂缝时，开始出现倒炉头。3.5 炭化室负压操作，或尾焦扔入炉内造成墙面结渣和烧熔因负压操作，在结焦末
9、期空气吸入炭化室内，使焦炭燃烧产生局部高温，使灰份与硅砖熔融形成麻面，剥蚀或烧熔。负压操作加装煤不满和氨水喷洒不足，极易造成荒煤气导出系统堵塞，甚至被迫停产，这将给炉体带来更大损伤。炉头焦扔入炉内，使该区域产生局部高温，促使墙面结渣和烧熔。3.6 加热系统高温事故，造成烧熔、结渣、堵塞等这类事故多般是突发性的，常在以下情况发生：（1）临时延长或缩短结焦时间，煤气量与空气量调节不当或没有调节，又不及时测量温度或检查燃烧情况。(2)开工后未及时进行炉温调节，而快速缩短结焦时间，容易出现炉温不均匀甚至发生高低温号。(3)炉体老化，墙面、隔墙、砖煤气道等部位的裂缝，位移造成煤气窜漏，进一步烧坏炉体。(
10、4)不按规律组织生产。i. 强化生产，造成空气量不足，斜道下火，烟囱冒黑烟。.延长结焦时间，石墨烧掉，漏气率增大。上述两种情况均能造成斜道烧熔、格子砖烧熔、炭化室墙面下沉。(5)偶然因素，如烧咀破裂，喷咀遗漏等。边燃烧室更容易发生高温事故，因边燃烧室的热负荷只有中部的 75%。4、护炉设备作用与管理焦炉正常生产基本条件是炉体有良好的严密性和足够强度。它是靠护炉设备来保证。当扩炉设备损坏后，炉头裂缝开始变宽，砖缝拉开。当砌体开裂后便割断了保护性压力向内部砌体传递，使内部砌体失去保护而损坏。所以扩炉设备对炉体施加的压力，应该是不间断的，有效的作用在炉肩上。炉体在生产中受到温度热应力和机械力的作用而
11、产生裂缝，但在扩炉设备的压力作用下、砌体严密性和强度仍能得到保证。国内凡夭折的焦炉无一例外的首先是护炉设备损坏，可见扩炉设备对焦炉正常使用重要。4.1 炉柱炉柱是保护炉体的主要设备。保护板给炉体压力来自于炉柱，炉柱将保护性压力分配到沿焦炉高向的各个区域中，总压力可按每米 22.5 吨计算，燃烧室部位可按每米 2.32.5吨计算，蓄热室部位可按每米 22.2 吨计算。为使炉柱对砌体保护性压力有效运行，必须使炉柱内应力保持在弹性范围内。炉柱曲度就是检查其运行状态，设计时按 25mm 考虑，超时 25mm 时炉柱已超过了设计弹性范围，在生产中炉柱曲度保持在 2030mm 为宜。曲度超过 50mm 时
12、已超过弹性极限，内部结构已受到损害需要进行处理如矫直，补强，更换。在正常生产条件下，炉柱曲度随着炉体伸长而增加，但年最大增长值应2mm。当增长值大于 2mm，表示炉柱可能受到意外损伤。当曲度变小时，说明炉体各部位保护性压力在减少。4.2 纵拉条纵拉条是用来拉紧抵抗墙，使炉顶区、斜道区、蓄热室中心隔墙滑动缝能有效滑动，防止炉端炭化室倾斜，但只能在安装大弹簧后才能正常发挥作用。每根拉条应保持在2025T 拉力。在生产中用测量抵抗墙垂直偏斜量及弹簧实际负荷来评价，监督纵拉条的工作状态与作用。实践证明纵拉条拆除两年后，抵抗墙将向外倾斜 7mm。4.3 横拉条横拉条是用来紧固炉柱，使炉柱给炉体以保护性压
13、力。由于上部拉条工作环境恶劣(雨水、氨水、高温等)上部拉条容易腐蚀和拉细，使保护炉体的力量减弱甚至消失，造成炉体损坏。为保证拉条的作用有效运行，在“焦炉技术管理规程”中规定，当拉条直径小于设计直径的 75%时要及时补强，细至设计直径的 65%时应更换，因这时所能承受的拉力已接近允许最大拉力。拉条损坏的原因：(1) 焦炉废气及荒煤气中的硫化物对拉条表面金属的锈蚀。当锈蚀表面达到 35mm 时，拉条强度降低 15%25%。(2) 因炉顶区砌体松散，上升管根及装煤孔处的裂缝造成荒煤气窜漏，而烧坏拉条。(3) 因长期高温下钢材内部晶体变化，强度减低。（4) 装煤孔处堆积余煤而燃烧，使拉条温度升高。4.4 弹簧弹簧在焦炉上使用 78 年后，会产生一定的残余变形，出现名义负荷加大，实际负荷变小。自由高度缩短，若仅产生5mm 的残余变形，对炉体不会带来太大危害。(1) 在测量中，如负荷始终偏大，松放量也偏大时，可能已产生残余变形，需要卸下进行检查。(2) 对小弹簧要定期调整，使炉体受到均匀压力。(3) 生产中往往下部弹簧不松放这是错误的。因只松放上部弹簧，会造成炉柱随着炉体膨胀而外倾斜，从而减少了炉柱上部对炉体的保护力，使炉体伸长量加快。5、诊断意见根据焦炉诊断的目的与要求，提出针对性意见，将常遇到几种情况为例说明。 5.1 评价操作，管理水平及炉况
