干熄焦锅炉入口拱顶耐材脱落原因分析及处理措施
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摘 要：根据沙钢4#、5#干熄焦锅炉入口拱顶耐材的损坏情况，分析其损坏的原因和存在的问题，提出了一种在线修补耐材的方法，通过优化生产管理，延长拱顶的使用寿命，从而减少大修频次，实现干熄焦性能的充分发挥。
关键词：干熄焦 拱顶 耐材
一、引言
干熄焦作为重要的节能减排项目，在各大焦化厂已经广泛使用，而干熄焦耐材的使用寿命一直是困扰干熄焦持续运转的主要问题。沙钢焦化厂4#、5#干熄焦于2010年投产，与两座7.63m焦炉配套，焦炭送往5800大高炉；在干熄焦的运行中，锅炉入口拱顶耐材逐渐脱落成为制约其持续运转的主要原因，本文提出了一种在线修补锅炉拱顶耐材的方法。
二、锅炉入口拱顶的损坏情况
在干熄焦运转过程中，已经多次暴露出锅炉入口拱顶耐材脱落的问题，多次发现拱顶外层钢板有烧红现象；大修停炉后，拆除人孔进入观察，可以看到拱顶耐材脱落十分严重（见图1），大部分耐材脱落，钢板支架也有不同程度的烧损。
图1
三、损坏原因分析
1.拱顶设计以及施工过程中存在缺陷，我厂干熄焦锅炉入口拱顶存在跨度大、弧度大的特点，施工采取锚固钉加不锈钢丝的锚固方式，同时外层（靠炉皮）采用轻质隔热浇注料，内层（工作面）采用重质耐热耐磨浇筑料，一方面施工难度大，内外层浇注料存在粘结不紧密的缺陷，另一方面工作面浇注料粘结耐磨性不够易脱落是造成拱顶脱落的主要原因。
2.拱顶耐火材料所处的工况不稳定。干熄焦系统在运转过程中，不可避免的会出现间断性作业，比如焦炉检修、筛焦楼满仓以及排焦故障等，这样会使锅炉入口温度出现波动，引起耐火材料热胀冷缩，随着生产的进行，日积月累，会使抗热震性差的部位出现不同程度的脱落。
3.风料比的变化。锅炉入口是循环气体的必经之处，并且经过锅炉入口的循环气体温度较高，在生产运行中，尤其是生产初期随着系统负荷的变化锅炉入口温度亦随着频繁变化导致浇注料脱落
4.损坏的拱顶处于锅炉入口，循环气体经过此处后空间突然变大，对耐材的冲击力很大，特别是在以上一些温度波动的影响下对耐材的损坏更加严重。
5.烘炉的不合理。干熄焦烘炉合理的升温是保证其使用寿命的重要途径，在干熄焦烘炉过程中，由于5#干熄焦煤气管线较长，加上煤气管线上疏水设计的不合理，导致烘炉时5#煤气量很小，达不到最终规定的烘炉温度，在装入红焦后导致温度变化很大，对刚刚投入使用耐材有很大的影响。
图2
为了延长干熄焦的使用寿命，推迟大修时间，必须在线对拱顶进行处理，以保证干熄焦的安全运行，内部耐材的脱落我们在不停炉的情况下是没有办法处理的，只能在外部想办法，通过在外部增加耐材来保证锅炉拱顶的安全运行，我厂是按以下方法进行处理的。
1.先在拱顶上部需要处理部位铺一层50mm厚的石棉隔热层。拱顶上部的的钢板应该是有筋板的，呈现一格一格的形状，在方格内均匀的铺上一层石棉，其作用一方面是有利于后续的施工，另一个主要作用是使我们修补的耐材均匀缓慢受热，增加耐材的强度。
2.在方格内部砌耐火砖，分上下两层且必须错缝砌筑，砖型采用莫来石砖最好是略有大小头的201A，砌砖是耐材修补的关键，必须保证砖缝均匀，一般可以控制在3mm左右，砖缝不规则处用浇筑料补实。所砌的耐火砖必须保证与两边的钢板筋板挤实，尤其是最后一块合门砖必须挤实，由于拱顶呈现为弧形所以即使拱顶炉皮脱落也能保证耐材不脱落。
3.最后在砖上面均匀抹一层5cm厚度以上的浇筑料，同时对拱顶外部采取防雨措施，一方面防止雨水侵蚀外部耐材，另一方面防止常温雨水对高温耐材引起温度剧变产生龟裂。
经过以上方法的处理，锅炉拱顶又安全运行了8个多月的时间才停炉大修，停炉后进入内部观察发现，原浇注料已经全部脱落，后修补的耐材基本完好，如图2。
五、结束语
干熄焦拱顶的损坏是干熄焦稳定运行的重要保障，在干熄焦运行过程中，要尽量保证干熄焦的均匀生产，减少停排出的频次，减少定修，保证干熄炉料位从而减少大修频次，实现干熄焦性能的充分发挥。