皮芳芳  刘强 王琳 周火珠 黄智辉

(新余钢铁集团有限公司焦化厂)

摘  要  1#焦炉推生焦主要原因是炉头温度低、不均匀，生焦不仅影响焦炭质量，且推焦产生冒烟造成环境污染,推焦困难损坏炉体。为了确保高炉用焦质量、环保、及延长焦炉寿命的要求，必须提高焦炉的炉头温度及均匀性。

关键词  炉头温度 生焦 焦炭质量 炉体维护 清洁生产

近年来，随着炉龄增长，由于1#焦炉炉体老化，炭化室炉头墙开裂使斜道与格子砖堵塞、部分边火道堵塞、蓄热室封墙不严、操作不当等，使1#焦炉炉头火道不能正常加热，造成 1#焦炉炉头温度低于生产工艺要求，很容易出现焦炭不成熟，影响焦炭质量；炉头处的边火道温度偏低，易造成推焦电流大，推焦困难，增大推焦时对炭化室墙面的压力，极易损坏炭化室炉墙，缩短焦炉炉体的寿命；另外，由于边火道温度低，容易使炉墙产生裂缝、剥蚀、变形，加速炉体老化；炉头温度低，在推焦作业时，机焦两侧会出现大量的浓烟和粉尘，造成环境污染事件。因此，不论是生产工艺需要还是环保要求，都必须对 1#焦炉炉头温度进行调整，提高炉头温度以使其符合工艺要求，确保 1#焦炉达到清洁生产的目的。

1  炉头温度低的危害性

1.1  影响焦炭的整体质量

炉头温度偏低，易出现生焦，生焦虽少，但在一定程度上，对焦炭的整体质量造成了一定的影响。

1.2容易使炉体提前老化

炉头温度偏低，易造成推焦困难，增大推焦时对炭化室墙面的压力，缩短焦炉炉体的寿命。另外，由于炉头温度低，容易使炉墙产生裂缝、剥蚀、变形，加速炉体老化。

1.3造成环境污染

炉头温度偏低，在推焦作业时，机焦两侧就会出现浓烟和尘埃，造成环境污染，它是焦化厂大气污染的主要污染源之一。

2  1#焦炉炉头温度低的原因分析

2.1 焦炉加热情况

从1#焦炉加热与砌体完整性来看，炉头处的边火道处于最不利的部位，由于供热不足或提前摘炉门等原因，造成炉头处的边火道温度过低，使炉头部位的焦炭不能按时成熟，而且易造成推焦困难，使装煤后炭化室炉头墙面温度降到硅砖晶形转化点以下，逐渐造成砌体损坏，炼焦产品质量变坏，焦炉寿命缩短。

2.2  影响炉头温度的因素

1) 蓄热室封墙不严或蓄顶吸力过大造成冷空气吸入。蓄热室封墙在生产过程中受温度应力与单、主墙不断伸长的作用而产生裂纹与变形。炉外的冷空气大量漏入，结果不仅增大气流阻力，而且导致煤气在蓄热室内燃烧，降低炉头处的边火道的煤气热值，从而降低炉头处的边火道温度。

2) 炭化室炉头墙开裂使斜道、格子砖堵塞。蓄热室格子砖在长期的使用过程中，由于通过看火孔落入的煤粉和炭化室墙开裂漏入的煤粉燃烧后生成熔渣，烟道走廊吹风清扫时从进风门吸入的灰尘，特别是用贫煤气加热时沉积的炉灰，都使蓄热室的阻力增加，从而破坏了燃烧系统的正常压力分布和正常加热。

3) 废气开闭器与封墙接头之间有缝隙，将导致该处漏气。

4) 焦炉砖煤气道由于上下部砌体伸长量不一致及温度应力而产生裂缝与错位，这些裂缝与错位以焦炉中部较轻，愈往炉端火道愈严重，并随炉龄的逐年增加而扩大。结果导致煤气往蓄热室窜漏，从上升气流砖煤气道往下降气流砖煤气道窜漏，砖煤气道被石墨堵塞，严重破坏了正常的加热制度，从而使焦炭质量下降。

5) 延长结焦时间和斜道的开度不够，以及炉头火道浮力差的存在。

2.3  炉头对火道浮力差的影响

在正常结焦时间下，炉头一对火道具有一定的温度差，使其浮力差 1 ～ 2 Pa ，特别是使用贫煤气加热时，有利于边部第 2 火道加热而不利于边部第 1火道加热。

2.4  操作上的影响

由于未按标准化作业，推焦前或推焦后敞门时间过长，会使炉头温度急剧下降。特别是推焦后，两侧炉门同时敞门时间过长，使炉头温度急剧下降。

2.5  维修焦炉造成的影响

在炭化室墙面出现破损时，要对炭化室墙面进行修补，在对其修补的过程中，会使炉头温度急剧下降。特别是对边火道进行挖补时，在修炉后，有时会造成过火道堵塞，产生不工作或半工作火道，使边火道加热受到影响，造成炉头温度严重偏低。

3  提高炉头温度的措施

针对1#焦炉已经投产多年，炉头温度偏低，有部分火道温度特别低或者不上火等情况，对焦炉的蓄热室封墙、小烟道两叉部、砖煤气道，炉头墙面进行了系统观察和分析，对可能存在的问题根据情况的严重程度进行排查，然后进行如下综合治理:

1) 对变形严重或冒烟着火用勾缝、灌浆的方法不能解决的小炉头，拆除砌体，抠尽保护板或炉门框上部与内部砌体间的石棉绳和石墨，用浸透水玻璃一黏土火泥稀浆的石棉绳填满间隙内并捣实，在其上部用 50% 的精矿粉、50% 的黏土火泥，外加 15%的水玻璃拌匀的填料覆盖、抹平。接着对内部保留砌体的砖缝用较干的水玻璃—黏土火泥勾严密，然后仍用黏土砖和黏土火泥砌筑。

2) 用火苗试漏法查找蓄热室封墙裂缝的位置、数量和大小，针对蓄热室封墙是多层平壁综合传热的特点，根据严重程度采取两项措施:对封墙的缝隙采用勾缝的方式，即先抠尽缝内、外的旧泥块，然后用水玻璃调制的黏土火泥混入 10% 的石棉绒做成泥膏压入缝内。对细小的裂纹用水玻璃调制的黏土火泥稀浆刷涂; 对封墙大面积变形或内衬与外表面脱离的进行拆除重砌。拆除前先用木楔把蓄热室顶部大砖固定。拆完后，用薄保温板或高硅氧纤维缝合毡等遮住格子砖正面，防止冷空气入侵，对格子砖发生蠕变或格子砖通道受堵的，要将其更换或除去堵塞物，然后取出保温板，接着砌筑封墙。砌筑时改变以前封墙直缝结构，采用异型漂珠砖咬合结构并多加一层硅酸铝纤维，提高封墙的隔热保温作用。蓄热室封墙密封。针对前期调温工考评炉头温度低问题，车间开展了蓄热室封墙治理，首先对个别变形、螺丝松动的斜板进行了整体更换，防止由于斜板变形影响机车走行及操作人员安全。在更换斜板过程中，清理了斜板下部积存的焦粉，重新将蓄热室顶部封墙进行了密封处理。密封后，炉头火道温度得到了明显的提高，有效提高了炉头温度，减轻了推焦冒黑烟现象。

3) 对砖煤气道窜漏，采用多次喷补、灌浆仍不见效的，在砖煤气道内插入钢套管。在喷补前，先用钎子伸入砖煤气道内将石墨或杂物捅掉，与自然通风烧灼相结合，将管内杂物清除干净。喷浆时，对较宽的裂缝，泥浆宜稠些，反之泥浆宜稀些。采用此方法，难免会将喷料喷到蓄热室格子砖，影响正常热交换。对漏点多且缝较大的砖煤气道，采用加套管的办法处理。该方法使煤气上行通道密闭，时间长了会发生套管氧化现象。

4) 因 1#焦炉使用高炉煤气加热，采用掺混焦炉煤气对 1#焦炉进行补充加热。

5) 加强操作管理: 按标准化作业，即在每次推焦作业时，炉门的敞门时间不得超过 7 min ，这样可以减少边火道温度的急剧下降，有利于提高边火道的温度。加强炉温管理，增加炉头温度的测量次数，并根据结果进行调整，以保证装煤后炉头砖的温度不至降到硅砖的晶形转化点以下，避免炉头砖受损坏。车间在推焦车、拦焦车各安装 1 台监控设施，车间管理技术人员可以随时查看炭化室全部的推焦过程，发现炉头火道成熟情况较差或炉头部位塌焦，及时通知调火对该炭化室两侧的燃烧室温度进行测量与调节，避免了横排温度调节的滞后性，有效降低了煤气消耗，职工操作环境也得到明显的改善。同时对职工的操作标准化也起到了监督作用。

6) 选择合适的看火孔压力: 对于炉头温度较低的焦炉着火孔一定要保持正压，而且正压稍大一些，可保持在 10 ～ 15 Pa ，这样一来，就使蓄热室上升气流时吸力减小，则分配到炉头边火道的气量就相应增多，有利于边火道的加热。

4  结语

通过对影响炉头温度的具体原因排查，有针对性地（的）制定并实施改进措施，对 1#焦炉炉头加热状况进行综合治理，抓好职工的日常生产操作，炉头温度明显得到提高，基本满足了生产工艺的需求，焦炭成熟度得到明显提高，达到了降低生焦次数的预期目的，同时，机焦两侧在摘开炉门后冒烟与粉尘情况得到有效控制，实现了清洁生产的环保目标。

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