利用陶瓷焊补技术焊补炭化室

【摘 要】介绍了陶瓷焊补技术在焦炉炭化室的维修工作情况,以及陶瓷焊补技术的原理和技术指标.通过陶瓷焊补技术对焦炉热工维护的有效提高.

【关 键 词】焦炉炭化室陶瓷焊补

河南安阳钢铁股份有限公司焦化厂共有10座焦炉,其中4座焦炉均达到一二十年的炉龄,炉体结构老化.其中6#焦炉68#炭化室机测炉头部位存在炉墙剥蚀严重,石墨沉积,有窜火现象,用传统方法多次处理,效果不太明显.针对此情况,我厂引进陶瓷焊补技术对该炭化室进行焊补.

1陶瓷焊补技术的原理

陶瓷焊补技术是利用配合在耐火材料中的硅粉或铝粉（或硅粉h和铝粉同时配入）的燃烧热,将部分耐火材料烧熔,其烧熔部分吧未烧熔部分黏结在一起形成焊补层.其焊补过程是利用氧气作为焊料的输送介质,通过特制的喷将焊料喷出,焊料中的硅粉,铝粉在高温空间及赤热的待修墙面上燃烧,将待修的表面被加热至软化熔融,部分焊料也被烧熔熔融状态的表面与熔化的焊料紧密的结合在一起,砌体的损伤部位便被修复.由于修补采用堆焊形式,因此对砌体上出现的剥蚀、掉角、裂缝、熔洞（修补面积较大的部位可采用先放置零膨胀砖在焊补的方法）、凹面或其它缺陷都能进行修补.

在赤热的炭化室内,硅粉和铝粉同时燃烧产生的热可形成2200℃的高温,可使硅砖与焊料熔融结合,这种氧化反应为焊补提供了热源.焊补层在冷却到墙面操作温度时,大部分形成方英石和鳞石英,其物理性质与硅砖几乎一致（见表1）.

陶瓷焊补技术使用范围：（1）对一般性的剥蚀、麻面炉墙可有效修补,挂料时间2年以上,其挂料时间是半干法喷补的2-3倍.（2）对于因炉墙变形而造成推焦电流大,影响焦炉正常生产的炉墙,可大面积平整炉墙,改善炉墙状况,保证正常出炉,挂料时间1年以上.（3）对于因砖缝不严密而造成的炉墙窜漏现象,通过喷补可改善窜漏状况,挂料时间5年以上.

2焊补技术的实际运用

陶瓷焊补的最大优点是高温操作,避免了大幅度降温、升温对炉体的损坏,在很短的时间内就能恢复生产.

2.1现场观查

经过现场仔细的观查,炭化室受损位置在机测南墙,在三、四火道附近,高度1米左右,受损面积在1平方左右,厚度10-30mm.

2.2准备工作

我厂采用WY-Ⅱ气动型陶瓷焊补机一台,焊一把,焊料约70kg,氧气瓶6个,保温材料硅酸铝纤维毡.操作人员4人,2人负责焊补,1人负责给陶瓷焊补机供料,另外一个负责氧气瓶的管理.采用推空炉后喷抹的方法,推完焦后留空炉,对炉墙表面的的石墨进行清除,同时把机侧上升管盖打开,将炉盖全被盖上.由于墙面受冷空气剧冷时间较长,需要把石棉布或硅酸铝纤维制成的隔热帘子粘贴在炉框上,用于炭化室保温,并留出焊的工作入口.

2.3工作程序

确认氧气瓶和陶瓷焊补机处于工作状态,由于在边火道附近,使用短焊补,焊头与炉墙保持10―15cm工作距离,距离太近,反弹料多,容易造成“回火”现象.操作是从炭化室炉墙内部向外进行,焊移动速度要适中,及要保证焊补料完全软化或熔化,又不能造成局部温度太高.焊补时,氧气在焊尾部与粉料汇合,从焊头喷出,遇高温发生化学反应实施焊补.焊补反应方程式如下：

Si+O2等于Si02+910KL/mol

4Al+3O2等于2Al2O3+1675KJ/mol

补完一处在换另一处,焊补质量取决于操作人员的目测观查,因此对操作人员要求技术过硬,焊补面应平整光滑,不得高于墙面,否则造成推焦困难.焊补过程1.5h左右,较传统方法节约时间和人力.

3结论和效果

在随后的观查时间内,68#炭化室窜漏得到遏制,没有发生冒烟现象,效果得到了认证,可以在今后的热工维护进行周期性的维护喷补,定期在出炉后按签号进行.陶瓷焊补技术运用,有效的减轻了对炭化室墙面的损坏,防止了炭化室墙的挖补发生,延长了焦炉的使用寿命.同时减少了焦炉冒烟,降低了对环境的污染,是一项值得推广的技术.