我国焦炉热修喷补技术的应用和进展透视

我国焦炉热修喷补技术的应用和进展透视悍将无犬子 砌筑质量是焦炉长寿的基础，热修维护是焦炉长寿的保证,半干法补炉技术将会得到推广应用，并在焦炉喷补技术中占主导地位,要随时检查炉体情况，焦炉热修喷补维护要变被动维修为主动维修。

砌筑质量是焦炉长寿的基础，热修维护是焦炉长寿的保证,半干法补炉技术将会得到推广应用，并在焦炉喷补技术中占主导地位,要随时检查炉体情况，焦炉热修喷补维护要变被动维修为主动维修。

焦炉是一种投资大、结构复杂的热工炉窑，要求一代炉龄一般在30年以上。由于焦炉的生产受多种因素的制约，我国上世纪六七十年代修建的焦炉一代炉龄大多在25年以下，只有少数钢铁企业的焦炉寿命达到了30年。目前，这些焦炉经过大修后，其二代炉龄已进入维护期或衰老期。这些焦炉一般都是炭化室4.3米高的炉子，大约有70余座，焦炭年产量达2800万吨，占全国年产焦炭总量的七分之一以上。我们应当加强对这些焦炉的热修维护，以适应我国炼铁技术发展的需要。这些焦炉至少还要服务10至20年时间。

应重视焦炉热修喷补技术的作用

自上世纪80年代宝钢引进6米焦炉以来，我国目前正在服役的6米焦炉近60余座，大多炉龄在10年以上。此外，我国还有在建大中型机焦炉近70座，年产能为3000余万吨；拟建焦炉55座，年产能约为2700万吨。采取先进的焦炉热修长寿技术，对这些焦炉实施有效的维护检修，显得尤为迫切。

在焦炉炉体热修维护技术上，国内不少钢铁企业经过探索，先后开发了干法喷补、湿法喷补、火焰焊补和半干法喷补等方法，通过技术创新，有效地遏制了焦炉老化的局面，延长了炉体寿命。

由于在焦炉装煤、出焦时，受冷热急变温度的冲击和推焦时推焦杆的磨擦，以及焦炭的挤压，焦炉炭化室砌体会受到推焦的机械力、炉温周期性剧烈变化所产生的应力、高温下的硅砖与外界介质发生化学反应等正常或非正常因素的影响，在部分砌体特别是炭化室的炉头部位出现剥落、破裂、凹陷、缺角等缺陷。这种不可避免的变化，从焦炉投产出焦就开始，而且损坏程度随着炉龄的增长而加剧，如果维护适当，就可延缓损坏的速度。在一般情况下，当炉龄达10年以上时，炉墙砖表面将产生变质层，而且随着炉龄的增长，变质剥蚀程度加深并带来砖墙的严重损坏。炉墙的损坏大多是从炉头开始，之后向中间推移。为了使焦炉稳产长寿，对焦炉炉头部分进行预防性喷补是十分必要的。如果焦炉先天性砌筑质量是焦炉长寿的基础，后天热修维护则是焦炉长寿的保证，它可以保证炉体各部分砌体的严密性。

焦炉砌体损坏的特殊性和维修的复杂性，给我国炼焦工作者提出了热修维护技术的新课题，迫使我们不断开发采用新技术，摸索喷补规律，以减缓炉体衰老速度，延长焦炉寿命。

焦炉常用热修维护方法对比分析

我国炼焦炉的热修技术是在护炉操作的实践中不断摸索和发展的。从上世纪50年代末开始采用前苏联的干法喷补技术，到70年代的湿法喷补技术、80年代的火焰焊补技术，再到90年代的半干法补炉技术，国内有关单位和企业博采众长，使护炉技术在不断发展中进步，有效地维护了焦炉炉体的完整性。下面，笔者对焦炉常用热修维护方法进行一下对比分析：

――干法喷补技术。此方法的机理是利用喷补料与炉墙砖相似的性能，在高温下将二者黏结在一起。它用压缩空气将耐火泥送至喷嘴，在混合器内与黏结剂混匀后喷涂在炉墙上。此技术由于喷嘴易堵塞、挂料时间短、灰料浪费大而停用。

――湿法喷补技术。湿法喷补是将喷补料与结合剂配制成浆进行喷补，常用的结合剂是磷酸和水玻璃，主要是利用结合剂在高温下有较强的黏结性的特点，将耐火泥黏附在炉墙表面。该技术具有操作简单、补炉快捷的特点，至今仍在不少焦化厂使用。该技术主要有两个缺点：一是硅砖的热稳定性差，当常温含水量高达40%至50%的灰浆喷在1100℃高温的墙面上时，墙面急剧冷却，会产生肉眼看不到的龟裂，时间一长，损坏就暴露出来；二是黏结力低，挂料时间只有6至9个月。随着先进补炉技术的出现，这种方法被淘汰已是大势所趋。

――火焰焊补技术。火焰焊补技术是上世纪70年代在国际上出现的先进补炉技术，我国只有几家焦化企业引进了日本的这一技术。该技术的补炉机理是利用丙烷和氧气燃烧产生的高温火焰，将耐火粉料熔融，然后吹附到炉墙上。该技术装置由控制箱、焊枪、空气锤等组成，使用介质有丙烷、氧气、压缩空气、冷却水等，最大喷补能力为50kg/h耐火料。

本钢、武钢等企业在氧气、丙烷和喷补料、喷嘴与墙面的距离、角度及移动速度等方面，进行了积极探索，分析了火焰焊补的质量与粉料的熔融性的关系。实践证明，从分析焊补火焰中喷补料的熔融过程看，粉料粒子在离喷嘴200mm开始熔融，大于300mm后粒子便开始凝固，也就是说在200至300mm间，粉料粒子牌最佳熔融状态。因此，喷嘴与墙面的距离保持在200至300mm，可获得最佳焊补效果。否则，喷补料在固态或半熔融态喷上去，易产生气孔，焊层疏松。火焰束应垂直于墙面，喷嘴移动速度适宜，并根据粉料的堆积厚薄、墙面损伤状况而随时调整，以防止空料、偏料和落料。

焦炉火焰焊补技术是湿法补炉技术的一次飞跃，特别适合炉墙裂纹及小于10mm裂缝的焊补，在一定程度上遏制了炉墙裂纹的扩大和剥蚀深度和加剧。该技术的缺点是：有关设备庞大笨重、管线复杂、对燃烧介质要求高、涉及人员多、焊补速度慢，且只适用于轻度剥蚀墙面的焊补。对于20年以上炉龄的大面积深度剥蚀，我们只有使用湿法或半干法补炉技术。

――半干法喷补技术。半干法喷补技术是一种现代化的喷补技术，其喷补料含水只有12%，对炉墙不产生副作用。该技术以其独特的优点，引起焦化行业的重视。酒钢、武钢均引进了半干法喷补设备，收到显著的炉墙喷补效果。半干法喷补技术的原理是：干粉料和液态黏结剂在喷管内各行其道，在喷出之前的掺混器内混匀并从喷嘴喷出，水量在10%至12%之间任意调节，其主体设备为转盘喷补机，最大喷补能力为450至900kg/h，喷补用水靠针式阀调节，粉料在掺混器中与水混合。

在引进、消化、吸收的基础上，武钢、酒钢等企业相继研制成功了半干法补炉设备，完全掌握了这套补炉技术，总结摸索出了一套独特的操作要领和技术关键。其主要内容是：摸清了水量、料量的关系，及时调节和把握好喷嘴与墙面的距离，距离大于300mm，距离过小会增加反弹量；要密切观察混合料干稀程度，及时调节水量，水量大时会使粉料自墙面下淌，水量小时会使黏结力下降；喷补时在剥蚀处下部由下而上，当堆积到一定高度而又未凝固时，用铲子刮平。目前，国内大约有近30家焦化厂采用了半干法补炉技术。采用该技术喷补过的焦炉墙面平整，无明显磨蚀，与旧墙接茬处接合良好，新墙与旧墙表面温度一致，肉眼观察无明显区别，用钢钎敲击喷补面不掉料。

半干法补炉技术具有较高的技术含量，设备少、体积小、易于移动、操作简单，对介质无过高要求、喷补速度快、附着率高，对于剥蚀面积1平方米、深度达50毫米的墙面，只需20余分钟即可喷补好。这一补炉技术将会得到推广应用，并在焦炉喷补技术中占主导地位。

应积极推广成熟有效的喷补技术

焦炉长寿技术是一项系统工程，它涉及到先天的焦炉用砖、炉体砌筑及烘炉质量，后天的热工制度、生产操作及炉体维护，而热修维护是重要的环节，它可以弥补先天性的缺陷和后天的不足。炉体状况处于良好状态与否，是衡量焦炉是否完好的重要标志，而对焦炉采取科学合理的热修技术，保证砌体完整严密，是延长焦炉使用寿命的关键。

在焦炉的热修维护技术上，我国走过了一条由简陋到科学的道路。从上世纪80年代开始至今，中国炼焦行业协会组织了多次焦炉状况的检查评比，把炉体完好情况作为重要检查内容，推动了焦化企业内部管理水平的提高，也使焦炉炉体热修维护工作走上了正规化、科学化、标准化的道路。攀钢、鞍钢等企业在焦炉长寿工作上都积累了可借鉴的经验。他们根据不同炉龄焦炉的情况，实施不同的维护措施，对于后期焦炉落实特别护理方案，进行科学管理和技术攻关，稳定了焦炉生产。笔者建议：我们在焦炉热修喷补维护工作上要主动出击，建立炉体档案，随时检查炉体情况，对轻微剥蚀就要采取对策，防患于未然，变被动维修为主动维修。各企业针对各自焦炉生产实际情况，采用不同的喷补方法均达到了护炉目的，但目前国内炼焦界公认半干法喷补技术是较有效、成熟的护炉方法。不少企业也在不断提高喷补效率，使泥料在炉墙上的挂料时间超过了12个月，并采用火焰焊补与半干法喷补相结合的方法，弥补了各类喷补方法的不足，减缓了炉体衰老。

可以说，我国焦炉生产已积累了有益的护炉经验，只要严格管理，利用成熟的焦炉长寿护炉技术，提高喷补效率，延长挂料时间，我国焦炉的寿命一定能突破40年，更好地完成焦炉生产冶金焦炭的历史任务。