焦炉炉门冒烟的原因

摘 要：本文主要阐述了炉门冒烟的危害,对影响炉门冒烟的各种原因进行了详细的分析,针对各影响因素提出相应的对策.

关 键 词：炉门炉框煤气刀边

宣钢公司焦化厂两座JN43-804型焦炉,分别投产于2003年12月19日和2004年3月19日.采用自封式刀边炉门,自封式边由不锈钢压制焊接而成,靠压板和螺栓压紧“L”型腹板固定在炉门外壳整个周边,腹板厚度1.5mm,刀边宽度80mm,厚度8mm,与炉门框密封边为3mm,就焊接在“L”型腹板四周,刀边的支架周长上,安有调节弹簧,用来调节刀边使其与炉门框密封严密.

一、炉门冒烟的危害

炉门泄漏是焦炉的主要污染源之一,另外,炉门不严密炭化室在正压状态会造成炭化室内的荒煤气外逸,影响焦炉煤气和化学产品的回收,同时,荒煤气外逸会恶化操作环境,烧坏护炉铁件,导致焦炉炉体易于损坏,缩短炉体使用寿命.在结焦末期因集气管压力波动等原因,空气会漏入炭化室使炉墙砖缝的石墨遭到严重的破坏,引起炉墙互相窜漏,同时烧掉部分焦炭,增加焦炭中灰分、降低焦炭质量和产量.因此,炉门的严密与否对防止冒烟、冒火和炉门框、炉柱的变形、失效有密切关系.

二、炉门冒烟的原因

在日常炼焦生产中,导致炉门冒烟的原因主要有炉门刀边变形或损坏,炉框变形,炉门炉框清扫不到位,炉门对位不准确或对门时夹焦,炉门压紧设备损坏等.

1.炉门存在的问题

采用自封式边炉门,刀边对炉框的顶紧力是由弹簧产生的,边既可来补偿炉门本体与炉门框之间的变形差,在实际生产中,由于弹簧工作环境差、工作温度高、负荷大、可压缩行程短,弹簧压缩量受到限制,起不到应有的回弹作用,使刀边对炉框的压紧力不够,炉门本体的变形不可能与炉门框的变形完全吻合,造成密封不好而泄漏煤气.

由于原炉门腹板厚度为1.5mm,腹板薄,韧性和强度差,腹板四角的对接处为焊接而成.在高温下工作,刀边的上下横头和腹板会产生蠕变,这就使得刀边的上下横头和腹板四角与炉门框间隙发生变化,久而久之会出现四角开裂,冒烟现象频繁.同时不能克服摘对门操作对刀边的损坏.

炉门在推焦前从炭化室两端取下后,炉门耐火砖表面以及刀边沟槽处会有大量焦油附着,炉门刀边沟槽及炉门拐角部焦油不易清扫,如果不经常清扫而原封不动地装上炉门,就不能保证其密封效果,在结焦过程中,从炉门刀边沟槽处向外泄漏大量煤气,严重污染环境并浪费能源.

2.炉门砖问题

为增加单孔装煤量进而增加单孔焦炭产量,经过改造将炉门砖由原来的378mm减到278mm,厚度减少100mm,为保证炉头焦成熟,将机焦侧炉头煤气孔板由原来的11.8mm和12.5mm分别增加到12.3mm和12.5mm,虽增大了孔板,但炉头温度却降低到1200℃,较以前降低约30℃,如此,虽然增加了单孔装煤量,但由于炉头温度偏低,导致炉门砖表面、炉墙1眼和2眼底部石墨增加,清扫难度也增加.由于炉门表面温度低,炉门腹板及底部在结焦初期有焦油渗出,冬季还伴有冷凝水流出,影响了炉门净面清洁.同时,摘门后由于机焦侧表面焦炭温度低,便有黑烟和大火冒出,既熏黑了炉门炉框,又污染环境.

3.摘对门操作

一次对位要准确,防止因操作不当撞坏炉门刀边而影响炉门的严密性,同时,加强清扫的管理,认真清扫好炉门刀边、炉门框和护门衬砖表面的焦油渣、焦粉及其他残留物,尤其炉门刀边沟槽及炉门拐角部焦油必须清除干净,保证炉门刀边和炉门框的正常接触自封严密.而且装煤要装满、装平、装实,严禁机焦两侧缺角,造成炉头温度高,损坏炉门.

4.炉门修理

对炉门定期进行维修,提高修门质量,对冒烟、损坏的炉门应及时修理.炉门应定期循环检修一次,周期应以3个月一次为宜,检修后的炉门,各零部件必须完好,压架螺栓、弹簧应保持灵活,刀边平整具有可调性.同时,检查炉门衬砖的完整性,如果损坏严重,会造成炉门局部温度过高,产生变形,破环了炉门的严密性,同时造成摘门时炉头焦倒塌,因此应及时更换.

三、减少炉门冒烟的措施

1.为提高炉门密封性能,经过对炉门结构、材质的研究,将腹板厚度由原来的1.5mm增加到2mm,腹板四角的对接处通过内外包边再焊接做成整体直角状,四角的壁厚增加了两倍,焊缝由直角处改到平面,解决了过去对接处直接焊接工序造成的强度不够刀边损坏、四角经常在焊口开裂的问题,腹板的强度和韧性得到和很大的提高,冒烟现象得到了有效的控制,减轻了职工的劳动强度,改善了操作环境,提高的炉门刀边的使用寿命.

2.提高司机的操作水平,精心操作,推焦车和拦焦车实现一次对位,防止因操作不当撞坏炉门刀边而影响炉门的严密性,同时,加强清扫的管理,当摘下炉门后,要立即清扫炉门刀边、炉门框和护门衬砖表面的焦油渣、焦粉及其他残留物,尤其炉门刀边沟槽及炉门拐角部焦油必须清除干净,以免使刀边失去自封作用.保证炉门刀边和炉门框的正常接触自封严密.而且装煤要装满、装平、装实,严禁机焦两侧缺角,造成炉头温度高,损坏炉门.

3.加强炉门的维修、管理,提高修门质量,对损坏了炉门应及时修理.炉门应定期循环检修一次,周期应以3个月一次为宜,检修后的炉门,各零部件必须完好,压架螺栓及横铁螺栓加油松动保持灵活,刀边平整具有可调性,检修后的炉门安装使用后,必须跟踪检查刀边的密封性.

4.检查炉门衬砖的完整性,如果损坏严重,会造成炉门局部温度过高,产生变形,破环了炉门的严密性,同时造成摘门时炉头焦倒塌,增加炉头尾焦数量,因此应及时更换.

5.增加炉门保温,进一步提高炉头温度,保证炉肩、炉头砖温度,减轻砖剥蚀程度.