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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
2、理水平及炉况。 (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
3、，基本上在这范围内。 3.1.2 产生炉体伸长原因 (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。
4、 3.1.3 炉体伸长特点 (1) 上横铁伸长量大于下横铁伸长量。 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
5、大于机侧。 3.2 漏气率 炭化室墙面空缝、裂缝存在必然会引起荒煤气泄漏，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.
6、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
7、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，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
8、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10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。
9、 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
10、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。 (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
11、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
12、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
13、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
14、) 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 应以“焦炉技术管理规程”为依据进行全面评述，如炉体与设备现状，各项技术经济指标优劣，规程执行情况等等。亦可按“焦炉等级标准”予以评级。 5.2焦炉剩余炉龄预测 5.2.1用炉体伸长量末估算剩余炉龄 用炉体伸长量作为剩余炉
