焦炉保护性停炉生产实践
安阳钢铁股份有限公司，河南 ·安阳 455000
【摘要】论文介绍了焦炉保护性停炉过程的操作措施要点，工作步骤，测量要求，停炉后各项保护工作措施要点以及对停炉后的效果分析。
Abstract: This paper introduces the key points of operation measures,working steps, measurement requirements, key points of protection measures after shutdown and the effect analysis after shutdown.
【关键词】焦炉；保护性停炉；措施要点；效果分析
coke oven; protective shutdown; main measures; effect analysis
1 引言
当前，受环保管控、市场变化等各种综合因素影响，焦炉生产的不确定性增加，结焦时间延长、短暂闷炉等生产调整已经成为常态，个别焦化企业也面临长时间的停炉工作。应某焦化公司要求，对其1#-2#、3#-4#焦炉分别于8月15日和8月22日开始进行保护性降温停炉，经过48天时间降温，1#-4#焦炉炉体温度于9月30日降至常温，此次整个停炉工作开展顺利，达到了预期效果，实现了人身、设备安全无事故。
2 停炉前焦炉现状
该焦化公司焦炉型号为TJL4350D型4*72孔焦炉，生产过程中，受各种因素影响，中间经过两次时间跨度为46个月、69个月的保温过程。焦炉由于保温时间较长，炉体出现不同程度的窜漏、墙面剥蚀、燃烧室坍塌、炉头开裂变形、炉墙变形、立火道斜道口烧熔和炉墙垮塌现象。1#焦炉1-4号炭化室炉顶面出现松散现象，并凹凸不平，大部分拉条沟盖板砖损坏破裂并松散。2#焦炉炉顶面整体表现良好。3#、4#焦炉炉顶面凹凸不平，个别地方出现较大面积的低洼坑状下沉，部分横拉条冒出拉条沟表面。1#焦炉机焦侧抵抗墙有明显外倾，其他基本正常。个别小炉头与焦炉砌体有裂缝，小幅外倾。1#焦炉1-5号蓄热室封墙有明显外倾，有坍塌可能性，其他个别蓄热室封墙有轻度外倾，封墙砌砖与隔墙砖裂开，缝隙明显，大部分封墙和废气盘外保温层脱落。2#-4#焦炉蓄热室封墙和废气盘整体表现可以，个别蓄热室封墙有轻度外倾，封墙砌砖与隔墙砖裂开，部分封墙和废气盘外保温层脱落。
3 焦炉冷炉降温的要求
焦炉冷炉降温就是将生产状态的焦炉或保温的焦炉由高温缓慢冷却到常温的特殊操作过程。焦炉停炉降温不是一个简单的烘炉的逆过程，停炉降温后炉体可能灰出现硅砖缝错位，砖缝灰浆脱落。个别砖的细小裂纹等，这会对以后再次投产造成一定的影响，因此，焦炉的冷路降温是一个技术性要求高，操作复杂的综合性工作，焦炉冷炉降温之前必须提前制定详细、周密的工作计划，使冷炉工作正常有序进行，确保焦炉平稳地由生产温度过渡到常温状态，并最大程度得保持炉体的严密及完整性，为重新开炉创造有利条件[1]。
4 焦炉冷炉降温的工作步骤
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①技术交底：了解炉体冷态烘炉前的硅砖特性、生产过程状态、异常情况处理方法及效果等，了解护炉铁件原始吨位负荷、调整记录情况，异常情况等。
②制定停炉方案、安全注意事项及操作要领。
③进行炉体、炉温与护炉铁件热态原始状态的测量检查、登记备案。
④将与炉体连接的所有硬连接全部断开，对所有移动部位做明显标记。
⑤降温所需材料和工具准备到位。
⑥炉体各部位的密封。
⑦⑦制定停炉降温计划，绘制降温计划网络工期图标及降温计划图标。
⑧按照停炉方案及降温计划图表开始进行温度测量及护炉铁件管理
⑨当炉温降到200℃时，应进行炉顶防水层的施工或防雨棚的安装施工。
⑩在温度降到80℃时，分别对焦炉的煤气加热设备和护炉铁件设备进行了技术保护。
5 保护性停炉温度测量及护炉铁件测量管理要求
5.1 焦炉温度测量调节要求
焦炉降温停炉采用自然冷却方式进行，采用热电偶和温度计进行测温，测温火道及测温点均与烘炉时相同。直行温度每4h测量1 次，炉头温度每12h 测量1 次，横排温度、蓄热室顶部温度及小烟道温度每天测量1 次。对测温结果每次进行分析，出现异常时查找原因并及时处理[2]。
冷炉降温过程中要控制调节好炉体上下部温度比，调节炉体的降温速度，使其基本符合降温计划，当降温速度过慢时，可以采取开启交换考克和除炭装置及看火孔盖，当降温速度过快时，还需对炉体部位全面密封，并检查有关设施是否关严，主要是防止冷空气进入而造成降温速度过快。在降温过程中，要特别注意硅砖晶型转化点区间温度的冷却，应减小降温速度，尽量避免砌体在冷却过程中产生的新裂纹。
5.2 护炉铁件测量调节要求
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t:炉长、炉柱曲度从1000℃到100℃每隔100℃测量一次，常温时测量一次；每天测量弹簧吨位，保持上部大弹簧12-15吨，下部大弹簧9-11吨，纵拉条吨位18-20吨； ZFuJ2 : L8tLW09 1LIV/l^}f |j}F各滑动点的滑动情况应随时观察检查并做好记录；抵抗墙垂直度及机焦侧操作台支柱垂直度在炉温为800、600、300、100度及常温时各测一次。
6 停炉后焦炉煤气加热、护炉铁件设备的保护要求
①地下室焦炉煤气管道在停送煤气并用蒸汽吹扫后，将地下室煤气管道末端冷凝液排放阀门置于常开状态，保证冷凝水能顺畅排出。
②对煤气管道上的各种阀门进行了加油防护。
③将煤气加减、交换旋塞进行了清理和两端涂抹黄油进行密封和防腐，并将加减旋塞处于常开位置，防冷凝水腐蚀。
④对煤气交换旋塞除炭孔涂抹黄油进行密封和防腐。
⑤对地下室横排管采取空气流动干燥原理进行了技术干燥防腐。
⑥对煤气及废气交换设备四角大轮及交换链条进行了加油和涂抹黄油保护。
⑦对所有交换系统设备上的松紧器调节丝杠进行了除灰涂黄油保护。
⑧对地下室煤气管道外表用废柴油涂抹防腐。
⑨对地下室煤气水封池各种裸露阀门进行了加油防护，并将水封池注满了水。
⑩对所有上部大弹簧、下部大弹簧和纵拉条大弹簧调节丝杠用钢刷清除积灰后并涂抹上黄油，涂抹黄油后又用塑料带缠紧进行彻底防护。
7 效果
①本次焦炉冷炉至常温共计用时48 天，停炉前制定了冷炉降温计划，同时根据每天测温数据编制出焦炉降温曲线，焦炉实际降温曲线图基本符合焦炉降温曲线计划。
②焦炉停炉降温过程中，在无弹簧吨位表情况下，根据炉温降幅和炉体收缩情况调整大小弹簧预控吨位，向彻体施加保护性压力，炉体实现有效收缩管控，达到预期目标。1#-4#焦炉炉体最终收缩数据如下：
表1 1#-4#焦炉炉体各部位收缩量
| 1#-4#焦炉炉体各部位收缩量 | ||||
| 炉号 | 1#焦炉 | 2#焦炉 | 3#焦炉 | 4#焦炉 |
| 部位 | 收缩量 | 收缩量 | 收缩量 | 收缩量 |
| 上横铁 | 59.3mm | 67.8mm | 27.8mm | 43.1mm |
| 下横铁 | 56.7mm | 71.7mm | 47.8mm | 50.9mm |
| 箅子砖 | 18.0mm | 29.5mm | 28.3mm | 19.0mm |
③焦炉在保护性停炉后，焦炉炉顶面除纵向中部略有下沉、横拉条机焦侧略有上冒外，基本保持了原状。机焦侧抵抗墙、蓄热室封墙没有出现一处坍塌现象。焦炉上升管、阀体、集气管没有出现拉裂异常。焦炉机焦侧小炉头没有出现坍塌，脱落现象。具体部位炉墙变化现象为：
第一，焦炉机焦侧炉头墙面没有裂缝产生，有部分沿砖缝裂开的小裂纹和部分竖直的小裂纹，炉间缝原结石墨全部脱落。
第二，2#焦炉墙面基本没有裂缝产生，个别墙面有部分小于3MM的裂纹。1#、3#、4#焦炉中部墙面从10火道到20火道之间在27层砖以下有2—3条大小不等的裂缝，但裂缝最大宽度约20MM。
第三，1#-4#焦炉炭化室过顶砖除部分砖缝所结石墨烧掉外，过顶砖没有裂缝产生，没有变形现象。
8 结语
在焦炉保护性降温停炉过程中，在无外部热源加热的情况下，焦炉自然冷炉过程中及时采取密封、保温、合理加压等手段，可有效延缓焦炉降温速度[3]，实现了炉体整体变化受控，炉体损伤较少，炉体整体的完整性较好，实现了焦炉安全降温停炉。
参考文献
[1]杜生强,魏婷婷.关于八钢5#捣固焦炉冷炉效果浅析[J].新疆钢铁,2016 (1):29-32.
[2]侯耀华.焦炉冷炉过程中的温度控制[J].燃料与化工,2018,49(1):6-7.
[3]侯耀华.焦炉冷炉过程中的温度控制[J].燃料与化工,2018,49(1):6-7.
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