焦?fàn)t磚煤氣道定向噴補(bǔ)法應(yīng)用

王在豐　常慶明　王華明

【摘 要】為解決焦?fàn)t磚煤氣道串漏問題，我們發(fā)明了磚煤氣道定向噴補(bǔ)法。它既實(shí)現(xiàn)了快速處理，又能保證處理效果，減少煤氣消耗，保證焦炭質(zhì)量，降低煙囪的污染物排放量。

【關(guān)鍵詞】磚煤氣道；串漏；定向噴補(bǔ)法

【Abstract】To solve the problem of coke oven brick gas channel leakage problems， we invented the brick gas channel directional gunning method. It implements the rapid processing， and can ensure the treatment effect， at the same time reduce gas consumption， ensure the quality of the coke， reduce the pollutant emissions from chimneys.

【Key words】Brick gas channel； Leaking； Directional gunning method

0 前言

山鋼股份濟(jì)南分公司煉鐵廠煉焦二車間共四座JN60-6型60孔焦?fàn)t，其中8#9#焦?fàn)t分別投產(chǎn)于2009年10月和11月，其特點(diǎn)是雙聯(lián)火道、廢氣循環(huán)、復(fù)熱型焦?fàn)t，設(shè)計周轉(zhuǎn)時間19小時，設(shè)計生產(chǎn)能力2×60萬噸/年?，F(xiàn)采用焦?fàn)t煤氣加熱，焦?fàn)t煤氣通過磚煤氣道進(jìn)入燃燒室燃燒，為焦?fàn)t生產(chǎn)提供熱量。磚煤氣道是焦?fàn)t煤氣由煤氣管道進(jìn)入焦?fàn)t燃燒的通道，由特定型號的耐火磚和黏土灰砌筑而成，隨著焦?fàn)t爐齡的增加，爐體膨脹，磚與磚之間耐火料易松動、脫落，出現(xiàn)縫隙。焦?fàn)t煤氣從縫隙中串漏至蓄熱室，在蓄熱室燃燒，而且在交換過程中發(fā)生爆鳴，損壞蓄熱室和封墻，焦?fàn)t煙囪冒黑煙，燃燒室內(nèi)煤氣量不足，給煉焦生產(chǎn)提供的熱量不足，影響焦炭質(zhì)量，嚴(yán)重時會造成停產(chǎn)檢修。

1 常見治理方法[1]

焦?fàn)t耐材的質(zhì)量、砌筑施工的灰漿飽滿度、施工過程中的成品保護(hù)、焦?fàn)t烘爐期間的爐體熱膨脹，生產(chǎn)過程中的溫度變化等均可能造成磚煤氣道的磚縫灰漿脫落、裂紋及管磚損壞。針對不同情況，對磚煤氣道進(jìn)行噴漿，能有效地對泄露處進(jìn)行密封。目前來說煉焦行業(yè)中常見的處理方法是噴漿法和滿流法。

噴漿法：用風(fēng)壓將泥漿由下噴管快速噴入磚煤氣道，在重力作用下泥漿自然下落，從而在磚煤氣道上形成一層漿膜，起到密封作用。優(yōu)點(diǎn)是處理時間短，能夠大面積進(jìn)行操作，快速有效。缺點(diǎn)是漿膜附著時間一般保持3個月，隨著漿膜的脫落，串漏情況將進(jìn)一步惡化，同時脫落的漿膜積攢在下噴管下部，堵塞管道，影響正常加熱，若發(fā)現(xiàn)不及時，極易造成低溫事故。

滿流法：在磚煤氣道預(yù)插入管道，用風(fēng)壓將泥漿噴入磚煤氣道與插管的縫隙中，泥漿滿流到磚煤氣道和管道中間，在重力的作用下，泥漿充滿磚煤氣道的各處縫隙，達(dá)到密封磚煤氣道的目的，同時多余的泥料回流到噴漿器料管中，用漿桶盛接儲存，供循環(huán)使用。優(yōu)點(diǎn)：能夠有效的處理不同部位，不同程度的串漏，處理效果較好，缺點(diǎn)是處理過程長，大面積處理串漏的可行性低。

2 治理措施

8#9#焦?fàn)t共有磚煤氣道3968個，需要快速解決問題，處理后的使用周期要長。磚煤氣道串漏部位溫度450℃，距離底部距離為1.5米—2.8米位置，要求泥漿能滲入到磚與磚之間的縫隙，而且磚煤氣道較多，單個處理時間要短。根據(jù)焦?fàn)t具體情況，我們發(fā)明了磚煤氣道定向噴補(bǔ)法。

2.1 噴補(bǔ)設(shè)備

首先我們研制了特制的噴補(bǔ)設(shè)備。在濕式噴漿器上首先連接橡膠軟管，保證噴漿管可以上下移動，全面噴補(bǔ)；再連接金屬管，因焦?fàn)t地下室高度限制，金屬管分段用活結(jié)連接，方便金屬管深入磚煤氣道串漏位置；頂端安裝特制的噴頭。

2.2 操作原理

噴漿法原理是利用泥漿粘結(jié)力的作用，在磚煤氣道內(nèi)表面形成漿膜，泥漿不能滲入磚煤氣道縫隙中。滿流法原理是利用泥漿粘結(jié)力和重力的作用下，泥漿進(jìn)入磚煤氣道縫隙中，但操作時間長。定向噴補(bǔ)法原理是利用壓縮空氣將泥漿準(zhǔn)確定向噴入到磚煤氣道縫隙中，優(yōu)點(diǎn)是泥漿可以直達(dá)串漏部位，噴補(bǔ)效果好，操作時間短。

2.3 操作方法與操作要領(lǐng)：

（1）將配置好的磷酸泥料注入噴漿機(jī)的耐壓容器罐中。

（2）把特制的噴漿管的頂端桿插入待噴爐號的下噴管中，并按順時針旋轉(zhuǎn)連接過渡桿直達(dá)待噴補(bǔ)的磚煤氣道位置（一般在焦?fàn)t水泥基礎(chǔ)上方1.8米處）。

（3）把噴漿管的底端桿通過橡膠軟管連接到噴漿機(jī)耐壓容器出漿口并固定好。

（4）打開壓縮空氣閥門，往耐壓容器內(nèi)注入0.1-0.2MPa的壓縮空氣并保持壓縮空氣壓力，使容器內(nèi)的磷酸漿在壓力的作用下通過噴漿管自頂部噴頭霧狀噴出，附著在串漏部位的磚煤氣道上。噴漿期間上下移動噴漿桿，增加磚煤氣道受漿面積。通常串漏部位在磚煤氣道底部往上2.5-2.6米處，噴漿桿全長可達(dá)2.8m，上下移動可以使泥料更大面積且均勻的附著在串漏的磚煤氣道上。噴漿前需要進(jìn)行模擬試驗(yàn)，根據(jù)確定好的噴漿高度在地下室外面利用鋼管模擬磚煤氣道，調(diào)整壓力，使其能滿足高度要求的合適壓力值。

3 實(shí)施效果

采用定向噴補(bǔ)法我們利用兩個月時間處理了8#9#焦?fàn)t的磚煤氣道的串漏問題。首先選擇串漏嚴(yán)重的爐號進(jìn)行前期噴補(bǔ)，噴補(bǔ)后觀察效果，連續(xù)跟蹤1個月，效果好，沒有出現(xiàn)再次串漏現(xiàn)象，然后推廣到所有串漏的磚煤氣道。處理后爐頭溫度由原來的1050℃，提高至1140℃，溫度提高90℃；串漏部位溫度由原來的450℃降低至380℃，溫度降低70℃。定向噴補(bǔ)法噴補(bǔ)磚煤氣道適用所有采取焦?fàn)t煤氣加熱的焦?fàn)t。它簡單、實(shí)用，操作過程中，操作人員少，操作效率高，用料量較少。噴補(bǔ)后，焦?fàn)t串漏得到有效控制，避免焦?fàn)t煙囪冒黑煙；爐頭溫度提高，促進(jìn)焦炭均勻成熟，焦炭質(zhì)量整體提高；煤氣消耗降低，煉焦耗能減少，降低煉焦成本；爐體串漏得到及時治理，延長焦?fàn)t壽命。產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益：

（1）8#9#焦?fàn)t噸焦焦?fàn)t煤氣消耗得到了明顯的降低，噴補(bǔ)前2014年煤氣消耗為228m3/噸焦，2015年噴補(bǔ)后1-6月，煤氣消耗為223m3/噸焦，節(jié)約煤氣5m3/噸焦；按單產(chǎn)20.4噸焦炭，日出爐140爐計算，則每天可節(jié)省煤氣14280m3。根據(jù)焦?fàn)t煤氣價格0.50元計算，月減少煤氣成本21.4萬元/月。

（2）節(jié)省耐火材料。實(shí)施前需要漿料成本為1.2萬元/月，實(shí)施后噴漿料成本0.5萬元/月，每月節(jié)約成本0.7萬元。

【參考文獻(xiàn)】

[1]郭濤，吳宏斌等.磚煤氣道串漏導(dǎo)致焦?fàn)t交換爆鳴原因分析及處理措施研究[C]//第十六屆焦化學(xué)術(shù)年會論文集.化學(xué)工業(yè)出版社，2012，11.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]