炭化室陶瓷焊补技术的应用

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摘 要：焦炉是焦化企业最关键、最核心的设备，在炼焦生产过程中，由于各种原因导致炭化室炉墙的损坏不能正常生产，甚至影响作业安全，焦炉炉体本身检修受推焦、炉体温度、作业环境等因素影响，文章结合实践就陶瓷焊补技术维修炉体的方法进行探讨。

关键词：炭化室；陶瓷；焊补；技术应用

中图分类号：TQ522.15 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）30-0040-02

焦炉是焦化企业最关键、最核心的设备。焦炉生产的连续性及出炉推焦特点决定了炉体不宜长时间停炉冷却维修。但在炼焦生产过程中，由于各种原因导致炭化室炉墙的损坏不能正常生产、甚至影响作业安全，根据国内外同类企业及我厂实践，采用陶瓷焊补技术可很好地解决此问题，且因维修时间、作业面对正常生产影响小，修后使用寿命长，避免停炉停产造成的巨大经济损失和带来的安全生产风险。

1 现 状

我厂1#、3#4.3 m焦炉现有14孔炭化室剥蚀严重，且部分有穿孔现象，推焦困难。5#6 m焦炉亦有两孔有不同程度的损坏，影响推焦。具体破损情况见表1。

2 技术应用原理

焦炉陶瓷焊补技术原理：先将加工好的耐火原料、燃烧剂原料和辅助添加剂按一定的比例预混，然后在喷补机的调节下，由载流气体载流送至炉窑的待修部位，此时混合料中的燃烧剂原料和载流气体在高温作用下发生剧烈氧化反应，释放大量的反应热，从而将耐火材料颗粒表面熔化，使之粘附在炉窑的待修处，形成焊补体，达到不停炉热态修补的目的。

3 实践应用情况

3.1 焊补材料选择

根据炉体材料特性，为确保焊补结构强度，在修补中使用由福斯贝尔陶瓷技术（上海）有限公司提供的陶瓷焊补材料。

用S型陶瓷焊补料焊补炉墙区域，其理化性能见表2。

用SDVJ型陶瓷焊补料焊补炉头区域，其理化性能见表3。

3.2 技术方案

3.2.1 破损部位清理

采用福斯贝尔气动清理头清理：将压缩空气连接至清理枪尾端，用球阀控制压缩空气压力大小，根据炉墙损坏程度来调整清理头的力度，避免将破损较深的位置清通，造成穿孔，清理时需将破损表面松动的耐火材料清理彻底。对于已经出现的穿孔部位，清理时尽量避免将孔洞扩大，但同时也必须将孔洞周围松动的砖块清理干净，如果孔洞是一个从炭化室到燃烧室的由大到小的喇叭形孔洞，则需将炭化室端清理扩大至燃烧室端，确保能够完整填砌零膨胀砖，以保证焊补质量。对于破损表面较浅的部位，可适当加深清理，满足一定的焊料焊补厚度。

3.2.2 焊补作业

焊补作业时，应确保焦炉炭化室内温度不低于800 ℃，所以在准备过程及作业时都应做好炉门的密闭工作，避免因作业温度不够导致焊补进程和质量受影响。考虑到炉头位置温度下降较快，所以首先选择焊补炉头，再自外向内逐步焊补。焊补时，焊枪枪头需要不停移动，确保焊补质量。对于深度不等的焊补区域，可通过控制给料速度进行时间控制，但都必须在一定范围内不停地移动焊枪枪头，防止局部堆料过多。重点区域焊补完成后，适当降低给料速度对表面不平位置进行找平，直至达到要求，但一定要注意焊料表面不可高于炉墙表面，影响推焦。对于穿孔位置，应确认穿孔位置对应的火道是否堵塞，若有堵塞应将火道清理彻底后进行焊补作业。穿孔位置焊补前应堆砌零膨胀砖，且要保证零膨胀砖与穿孔有一定的间隙，零膨胀砖整体低于炉墙表面一定深度，便于焊料能够将零膨胀砖和炉墙砌体结合。

4 效 果

对炭化室炉墙出现的剥蚀、脱落、开裂等问题，采用传统喷涂法或抹补法，喷涂料或热补料无法与墙面形成紧密结合、附着能力差，即便形成一体也是非一体性的，使用不久往往就两次分离脱落。采用陶瓷焊补法，可使焊补料与墙面形成紧密的晶态结合形成一体化的稳固结构，结合体的荷重软化点大于

1 650 ℃，完全符合焦炉生产的工况条件。我厂6 m焦炉76#炭化室使用陶瓷焊补法修复炉墙，已经生产三年，炉墙情况至今较好。

5 结 语

应用陶瓷焊补技术修复炉窑损伤，具有传统作业方法无法比拟的优势：

①可在高温热态条件下进行修复作业。

②其高温熔融焊补原理的运用，使得焊补材料与炉墙基材形成优异的整体结构，牢固耐用。

③因采用特制水冷喷枪，可在较高炉内温度下进行从容作业，保证工具的完好性，从而保证作业质量。

④必要时结合使用潜望镜可对肉眼视线观察不到的位置进行修复。

基于以上特点和优势，陶瓷焊补技术可在其它工业炉窑维修作业中推广使用。

参考文献：

[1] 何玉秀.用陶瓷焊补法修理炭化室的试验[J].燃料与化工，1998，（4）.