提高目前干熄焦炉炉衬寿命的分析及探讨

提高目前干熄焦炉炉衬寿命的分析及探讨
徐超  潘月清
（中国一冶集团公司工业炉工程公司 ，武汉  430081）
 摘要：针对目前国内干熄焦炉炉衬寿命较短的情况，结合对干熄焦内衬损害机理的分析和检修实际情况，提出一些有益于提高干熄焦内衬使用寿命的解决方法和想法。
 关键词：干熄焦炉炉衬  寿命  损害机理   分析
 随着人们对环境的重视，国家对节能减排要求越来越高，我国焦炉的熄焦方式正逐渐由湿熄焦向干熄焦转变。由于干熄焦不仅大幅度减少了有害废弃物的排放，而且有效地利用了红焦热量，提高了焦炭的品质。对焦炭生产企业经济效益也有较大提高。然而从目前干熄焦的使用情况来看，干熄焦内衬的使用效果不是很理想，主要表现在干熄焦炉炉衬寿命较短，在干熄焦生产过程中炉衬经常会出现一系列的问题，给正常生产带来很大影响。如果干熄焦内衬的寿命不能有效提高则会影响各个焦化厂投资兴建干熄焦的步伐和兴趣。
干熄焦炉斜风道工作环境及损坏机理分析
1.1干熄炉内衬高级耐火材料选择却与实际使用效果不相符
 干熄焦炉炉衬的工作环境并不是非常恶劣，最高工作温度只有1050℃，工作压力非常小，气体流速也不是很快，侵蚀气体对耐火材料侵蚀同样不是很大。而使用的耐火材料档次也较高，如斜道立柱使用的耐火材料是A级碳化硅耐火砖，冷却段使用的耐火材料是A级碳化硅耐火砖，环形风道段使用的耐火材料是A级莫来石耐火砖。这样的耐火材料理应足以适应干熄焦炉的生产环境。然而实际情况却比我们预想的要差，具体表现在：
 几乎所有的干熄焦炉在烘炉投产后半年时间，斜道立柱碳化硅-莫来石耐火砖在受剪切面几乎被全部折断，（如图1所示）。严重的会导致斜道拱顶及环形风道内环（靠炉膛的一环）大幅下沉，致使环形风道内环受焦炭挤压而坍塌。
 冷却段每年以60多毫米的速度被磨损，三年磨损量就达到200mm左右，从而必须进行大修。
 一次除尘段波纹补偿器处及锅炉入口处浇注料也经常剥落、垮塌。          图1
1.2经常出现断裂的干熄炉斜道立柱受力分析
 干熄焦炉斜道立柱主要承载着斜道拱顶、环形风道内环及焦炭下降的摩擦力。预存段及上锥段的炉壳及炉衬重量全部通过托圈板承载在炉壳上，两者之间设有70mm左右的膨胀缝。（如图2所示）

图2
 以150t干熄焦炉为例，斜道拱顶耐火砖重量有20多吨，环形风道内环耐火砖重量有130多吨，加上焦炭下降的摩擦力，总共不足200t的压力。这200t的压力压在36个斜道立柱上，斜道立柱即使是每块单砖抗折截面积也有（0.27m×0.13m）0.035m2，即对每块单砖的折断压强只有1.6mPa（2000000N÷36÷0.035＝1600000N/m2）而这种材料的抗折强度大于20 mPa。即使再加上一些不均衡因素，因为有十几倍的安全系数，应不足以将斜道立柱砖全部折断。提高目前干熄焦炉炉衬寿命的分析及探讨(一)......