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焦爐燃燒室爐頂維修的溫度控制

一、方案制定

1布爐方案的安排

為了滿足焦炭和焦爐煤氣的迫切需求，盡量增加焦炭和煤氣的產量，布爐方案有利于維護和生產。為此，布爐方案如下：維修爐、空爐、燉爐、緩沖爐、正常生產爐。

檢修期間各布爐段爐溫控制指標

為保證出爐和維護，考慮到未翻新火道的溫度保護，根據布爐方案制定各段溫度控制指標如下：

維修爐燃燒室溫度降榮盛耐材50℃-100℃左右，空爐燃燒室溫度降榮盛耐材300℃-500℃左右，燉爐燃燒室溫度降榮盛耐材650℃-850℃左右，緩沖爐燃燒室溫度降榮盛耐材1050℃左右。

二、降溫措施

維修爐號成熟后空爐，維修爐號兩側爐號成熟后推空維修爐號，實施冷卻。冷卻速度的控制是通過使用維修火道孔板和鐵絲來實現的，直到堵塞、調整加減考克旋塞開度、調整小風門開度和廢氣開閉器開度。調火專人負責每小時測溫一次，進行檢測控制。各維修爐號、空爐、燉爐號、緩沖爐號的溫度控制采用加減考克旋塞開度、風門調節板開度和廢氣開閉器開度進行，使其達到要求的溫度范圍。

三、保溫

焦爐燃燒室天花板大修不同于焦爐局部小面積挖掘和修復。修爐時間長，不僅要考慮不修火道、內火道墻、中心隔墻、對面單面墻、不修燃燒室墻的保溫保護，還要注意從小煙道到斜道區預留部位的溫度保護。用水玻璃粘貼一層10mm厚的硅酸鋁纖維氈，外面粘貼一層20mm厚的泡沫石棉板；對于不修火道墻、預留立火道隔墻、修墻對面單面墻，邊拆邊貼一層50mm厚的石棉板保護；對于預留部分從小煙道到斜道口的保溫，采用落廢氣重量、落風門蓋板、用泡沫石棉板封閉斜道口，禁止空氣流通；對于未修火道內的碳化室墻，先建一道斷熱磚擋墻，擋墻表面先貼一層高鋁針刺氈，外面用泡沫石棉板擋住。當各部分溫度低于控制要求時，可打開考克旋塞，送適量煤氣燃燒保溫。

四、升溫

焦爐吊頂大修后的加熱榮盛耐材的困難在于控制加熱速度。新焦爐烘烤時不能按硅磚溫度梯度加熱，也不能使加熱速度過快或劇烈波動導致硅磚砌體開裂。為保證生產和焦爐維護部位不損壞，采用干燥期和加熱期兩種加熱方法，實施不同的溫度控制速度。

1、干燥期?

焦爐干燥期是將爐溫升榮盛耐材100℃所需的天數。其功能是保證砌體內部水分向外擴散速度與砌體表面水分蒸發速度相協調，防止溫度過高過快，使砌體內部水分迅速蒸發，產生一定壓力，從砌體灰縫中沖出，使灰縫疏松，從而破壞砌體的嚴密性。考慮到所用硅磚在砌筑前在墻面烘干室預熱20天左右，溫度已達50℃;維修挖掘處環境溫度較高，達到40℃左右；再加上榮盛耐材的維修砌筑，砌筑時有預留部位的傳熱；對面墻的輻射、傳熱、干燥等因素，干燥期不需要太長，計劃使用12小時。控制方法采用廢氣循環系統的開度，而不是爐門，用可調開度的石棉板代替；打開升降管、加煤器、看火孔蓋等措施，定期測溫檢查控制。

2、升溫?

焦爐燃燒室為硅磚砌筑，硅磚存在α-石英、β-石英、γ-石英三種晶體狀態均為二氧化硅的同素異構體。在一定溫度下，三種晶體形態相互轉化，隨著體積和密度的變化，硅磚體積膨脹。硅磚砌體溫度為117～163、180～270、573℃變化時，由于三種晶體的相互轉化，體積發生了急劇變化。在180～在270℃范圍內，方石英引起的膨脹榮盛耐材；當溫度為573℃時，石英引起的膨脹次之；1170℃～磷石英在163℃時膨脹較小。根據經驗數據，硅磚在300℃前的膨脹量占0～1300℃間總膨脹量的70%～75%，因此控制300℃前的升溫梯度尤為重要。如果控制不好，隨著晶體的相互轉換，體積會發生急劇變化，硅磚本身和砌體之間會產生很大的熱應力，導致裂縫或拉開砌體，破壞其嚴密性。為此，將升溫計劃分為五段控制：100～180、180～300、300～600、600～800、800～1100℃;每個溫度區段計劃所需的加熱天數分別為:2:2、3、2、1、0?5天。

2.1100～180℃段主要是磷石英引起的體積膨脹，約占總膨脹的30%，加熱速度控制為每天40℃。控制措施包括從火孔頂部進入冷空氣循環，降低相鄰碳化室的焦炭溫度，主要控制輻射和熱傳導的溫度。

2.2180～在300℃區段，硅磚的膨脹主要是方形石英的體積膨脹，約占總膨脹的32%，加熱速度控制在每天40℃。其加熱方法主要是熱傳導和對流傳熱。控制措施包括增加廢氣循環，控制相鄰炭化室橫墻的溫度。

2.3300～在600℃范圍內，硅磚的膨脹主要是石英體積膨脹引起的，約占總膨脹的16%。與前兩段相比，膨脹大大降低，加熱速度可適當加快，控制為每天150℃。控制方法主要是熱傳導和輻射傳熱。其加熱措施是提高相鄰炭化室橫墻的溫度，增加熱傳導和熱輻射，減少進入廢氣循環系統的空氣量。

2.4600～在800℃的溫度范圍內，硅磚的膨脹量明顯減慢，體積膨脹量僅占總膨脹量的8%左右，因此加熱速度可以加快，每天控制在200℃。加熱方法主要是減少進入廢氣循環系統的空氣量，提高相鄰炭化室橫墻的溫度。當火道溫度達到650℃以上時，煤氣由內而外逐一燃燒加熱。

2.5800～1100℃段硅磚砌體溫度達到800℃時，體積變化較小，線膨脹率曲線趨于水平，在正常裝煤溫度范圍內，硅磚體積相對穩定。為了盡快投入生產，需要加快加熱速度。加熱方法主要依靠送氣燃燒加熱，提高相鄰炭化室橫墻溫度，密封上升管蓋和加煤口蓋。