延长干熄焦年修周期

原标题：延长干熄焦年修周期

1、项目名称

延长干熄焦年修周期

2、原有技术及存在的问题

我公司两座干熄焦装置由中冶焦耐工程技术有限公司设计并承包建设，年设计运行340天，年修时间25天。干熄焦炭市场前景广阔，且价格高，需求量远大于湿熄焦炭。特别是对我公司这样的独立焦化企业来说，多生产干熄焦炭关系到公司整体发展格局。

一般来说，年修需要检修和更换的主要项目有：1.钢丝绳的更换；2.水封槽的更换；3.水冷套管更换；4.1DC两侧膨胀节检修；5.一次除尘器挡墙修补；6.干熄炉斜道砖检查更换；7.干熄炉冷却室墙壁浇注。我公司干熄焦运行一年多以来，已经实现了第1.2.3项的在线更换，不会对生产造成重大影响，平时做好监测和维护工作，第4项要保证检修质量和加强日常维护，第5项对生产要求不是很严格，所以，斜道砖更换和冷却段浇注是必须在停炉后炉内作业，这两个部位耐火材料的使用寿命就成了是否需要停炉年修的决定性因素。目前我公司使用的耐材寿命较短，基本在1年以内。

3、国内外现有技术情况

根据设计标准以及国内兄弟企业的生产经验来看，干熄炉每年都要进行一次停炉年修，以解决炉内耐火材料破损等问题。现有技术也是每年都对干熄炉体进行一次年修，既浪费大量人力、物力和财力，也影响到干熄焦炭的产量。

4、实施进度计划

2011年4月至5月，国内其他厂家考察

2011年6月至9月，新型耐火材料采购工作

2011年10月至11月，两座干熄炉年修

2011年12月至2012年12月，观察新型耐火材料的使用情况

5、保证措施及创新点

针对如何延长斜道砖和冷却段耐火材料的使用寿命，提出如下创新点及措施：

一、干熄炉斜道砖

干熄炉斜道区布置在预存室与冷却室的中间，在斜道的上部称为预存室，下部称为冷却室。斜道是循环气体汇集的地方，它是由内墙及环形烟道外墙两重圆形的砌体组成。内墙要求能承受热膨胀和装入焦炭的冲击力和摩擦力，斜道是内环墙重力的作用部位，起到支撑作用。我公司的干熄炉共有30个斜道，采用的莫来石-碳化硅砖是由宜兴诺明耐火材料有限公司生产的。我公司干熄炉在投产半年左右，就出现不同程度的斜道砖脱落现象，绝大多数是受剪切力而折断的，可见,莫来石-碳化硅砖承受力已不能满足我公司需要延长年修周期的要求。

通过宣传材料和炉窑公司的介绍，目前有一种新型耐材NMβ-SiC砖，该砖也是由诺明耐材厂研制生产的。其主要是针对干熄炉内恶劣环境，斜道支柱部位，结合损毁机理研制而成的。

NMβ-SiC砖与AT莫来石-碳化硅砖性能比较表

项目

NMβ-SiC砖

AT莫来石-碳化硅砖

化学成分

SiC + β-SiC（%）

≥92

Fe2O3（%）

≤0.7

物理性能

显气孔率 %

≤17

≤21

体积密度 g/cm3

≥2.65

2.5-2.65

常温耐压强度 MPa

≥180

＞85

常压抗折强度 MPa

≥50

高温抗折强度 MPa

≥50（1400℃×0.5h）

＞20（1100℃×0.2h）

热震稳定性 1100℃（水冷）次

＞80

＞40

耐火度 ℃

≥1790

≥1770

0.2MPa荷重软化开始温度 ℃

≥1700

≥1600

若该新型斜道砖替代现有碳化硅后，能达到厂家的承诺：保证安全使用两年以上，产生的经济效益将是十分明显的。和AT莫来石-碳化硅砖相比，其具有使用寿命长、检修周期长、节省人力物力等优点。

该砖已经在鞍钢投入使用两年，取得了良好的使用效果。

二、冷却段浇注

干熄炉在冷却段部位采用的是BM莫来石砖作为内衬砖，其高温性能优良，但在冷却段中低温区域，其良好性能无法体现。冷却室里炉墙与焦炭摩擦最为强烈，导致炉墙磨损速率过快，检修频繁。我公司在年修时发现冷却段磨损严重，也对冷却段进行了重新浇注，使用的是上海久金生产的耐磨浇注料AS-1。

现用BM莫来石砖的耐磨指数大约是10cm 3 左右，说明该砖的耐磨性不理想。年修时，更换采用上海久金耐磨浇注料AS-1。现有两种新型材料NMβ-SiC-2砖和耐磨预制块供选择：

1.NMβ-SiC-2砖

针对冷却段部位容易损坏的情况，诺明高温耐材公司于2006年研制的新型耐材，和BM莫来石砖比较，具有使用寿命长等优点。

NMβ-SiC-2砖与久金耐磨浇注料、BM莫来石材料性能对照表

项目

NMβ-SiC-2砖

久金耐磨浇注料

BM莫来石砖

显气孔率 %

≤16

≤17

体积密度 g/cm 3

≥2.55

2.75

≥2.45

常温耐压强度 MPa

≥95

115

≥85

高温抗折强度 MPa（1100℃×0.5h）

20

12

-

重烧线变化率 % （1350℃×2h）

+0.1~0.5

+0.12

+0.1~0.5

热震稳定性 1100℃（水冷）次

≥40

≥22

耐火度 ℃

≥1790

≥1770

0.2MPa荷重软化开始温度 ℃

≥1600

≥1450

耐磨性（磨损量）cm 3

≤4

≤10

鞍钢3号和4号干熄炉使用了NMβ-SiC-2砖，其使用情况可以作为我公司的参考依据。

2．耐磨预制块

耐磨预制块由上海宝钢研制并使用，以特级烧结矾土、合成刚玉、碳化硅为原料，添加α-Al 2 O 3 和SiO 2 超细粉，用纯铝酸钙水泥作结合剂，同时添加适当的外加剂和钢纤维进行研制，具有抗剥落、热震稳定性好、高强耐磨等优良性能。

耐磨预制块与久金耐磨浇注料、BM莫来石材料性能对照表

项目

耐磨预制块

久金耐磨浇注料

BM莫来石砖

显气孔率 %

≤17

体积密度 g/cm 3

2.89

2.75

≥2.45

耐压强度 MPa（900℃×3h）

166

115

≥85

抗折强度 MPa（900℃×3h）

＞12

12

-

重烧线变化率 % （900℃×3h）

-0.22

+0.12

+0.1~0.5

热震稳定性 1100℃（水冷）次

≥40

≥22

耐磨性（磨损量）cm 3 （650℃×6h）

3.33

≤10

宝钢实际应用结果表明，在干熄炉相同部位使用耐磨预制块替代传统莫来石砖，耐磨预制块的磨损速率较莫来石下降70%以上，大幅提高了干熄炉冷却段耐火材料的使用寿命，降低了检修频率以及耐火材料的消耗。

6、产生的效益

以我公司一座干熄炉为例，年修周期由1年延长至1.5年的话，每3年就可以减少1次年度维修，年修时间按25天计算，其直接经济效益有：

1.可增加外供过热蒸汽36000吨，每吨蒸汽按110元计算，可增加经济收益396万元；

2.减少检修耐火材料费用53.5万元；

3.减少人工费用14.5万元；

4.生产25天干熄焦和湿熄焦相比，每吨价格可以提高50元左右，可以创收25×140×21.5×50＝376.3万元。

以上四项仅从直接经济效益计算，减少一次年度维修，我公司能增收节支840.3万元。除此以外，未计入干熄焦装置多运行25天所增加的产量给我公司创造的综合效益。

7、项目推广

本创新项目可以推广到国内外使用干法熄焦的企业。