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《煉焦工藝》

授課教師：趙艷芳學(xué)習(xí)情境二任務(wù)五煉焦?fàn)t砌筑與維護(hù)2任務(wù)五煉焦?fàn)t砌筑與維護(hù)

單元二煉焦?fàn)t的筑爐及開(kāi)工準(zhǔn)備

單元三煉焦?fàn)t的烘爐

單元四煉焦?fàn)t的維護(hù)與修理目錄

單元一筑爐材料3單元一筑爐材料一、耐火材料的性質(zhì)通常以下列指標(biāo)來(lái)衡量耐火材料的性能。（1）氣孔率耐火材料中有許多大小不一形狀各異的氣孔，氣孔率即氣孔的總體積占耐火制品總體積的百分比，它表示耐火材料的致密程度。通常所說(shuō)的氣孔率是指不計(jì)閉口氣孔（不和大氣相通的氣孔）的開(kāi)口氣孔率，又叫顯氣孔率。因耐火制品的用途不同，對(duì)氣孔率的要求也各不相同。一般是氣孔率愈小，導(dǎo)熱性愈好，耐火磚的耐壓強(qiáng)度也愈高，但吸水性能差，且耐冷熱急變性能差。4（2）體積密度和真密度體積密度是指包括全部氣孔在內(nèi)的每m3耐火磚的質(zhì)量。真密度是指不包括氣孔在內(nèi)的單位體積耐火材料質(zhì)量與同體積水的比值，由于不同的石英晶型其真密度不同，因此測(cè)定硅磚的真密度可以了解其燒成情況。（3）熱膨脹性耐火制品受熱后，一般都會(huì)發(fā)生膨脹，這種性質(zhì)稱為熱膨脹性。它可用線膨脹率α或體積膨脹率β來(lái)表示。不同的溫度范圍內(nèi)，其膨脹率是不同的?！?00℅×100℅5（4）導(dǎo)熱性

耐火制品的導(dǎo)熱性，取決于其相組成和組織結(jié)構(gòu)，用導(dǎo)熱系數(shù)“

”來(lái)表示，其法定單位為kJ/(m·h·℃)，多數(shù)耐火制品的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的升高而增大（如硅磚、黏土磚等），也有些制品則相反（如鎂磚和碳化硅磚）。6

（5）耐火度耐火材料在高溫下抵抗熔融性能的指標(biāo)，但不是熔融溫度。一般物質(zhì)有一定的熔點(diǎn)，耐火材料卻不同，它從部分開(kāi)始熔融到全部熔化，其間溫差達(dá)幾百度，而且熔融現(xiàn)象還受升溫速度影響，因此目前均采用比較法測(cè)定耐火度。（6）荷重軟化溫度

耐火制品的常溫耐壓強(qiáng)度很高，但在高溫下由于耐火材料中低熔點(diǎn)化合物過(guò)早熔化并產(chǎn)生液相而使結(jié)構(gòu)強(qiáng)度顯著降低，耐火制品在高溫下都要承受一定的負(fù)荷，所以測(cè)定它的高溫強(qiáng)度意義很大。一般用荷重軟化溫度作為耐火制品高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的指標(biāo)。7耐火材料在高溫下長(zhǎng)期使用時(shí)，其成分會(huì)繼續(xù)變化，產(chǎn)生再結(jié)晶和進(jìn)一步的燒結(jié)現(xiàn)象，因此耐火制品體積會(huì)有變化。由于各種制品的化學(xué)成分不同，有的收縮，有的膨脹，且這種變化是不可逆的，故稱為殘余收縮和殘余膨脹，其數(shù)值用制品加熱到1200～1500oC(因耐火制品種類不同而異)，保溫2h，冷卻到常溫的體積變化百分率（%）來(lái)表示。高溫體積穩(wěn)定性=×100℅式中

V0——試樣加熱前的體積；

V——試樣加熱并冷卻后的體積。正值表示殘余膨脹，負(fù)值表示殘余收縮。（7）高溫體積穩(wěn)定性8（8）溫度激變抵抗性

是耐火制品抵抗溫度激變而不損壞的性能。將試樣加熱到85010℃后保溫40分鐘，放在流動(dòng)的涼水中冷卻，并反復(fù)進(jìn)行，直到試樣碎裂后脫落部分的質(zhì)量占原試樣質(zhì)量的20%時(shí)止，此時(shí)其經(jīng)受的急冷急熱次數(shù)，就作為該制品耐急冷急熱性能的指標(biāo)。910

總之，砌筑焦?fàn)t用耐火材料應(yīng)滿足下列基本要求：

①荷重軟化溫度高于所在部位的最高溫度；

②所在部位的最高溫度變化范圍內(nèi)，具有抗溫度激變性能；

③能抵抗所在部位可能遇到的各種介質(zhì)的侵蝕；

④炭化室墻具有良好的導(dǎo)熱性能，格子磚具有良好的蓄熱能力。11

二、焦?fàn)t用耐火材料

121.硅磚

SiO2含量在93％以上的耐火磚稱為硅磚。硅磚屬酸性耐火材料，有良好的抗酸性侵蝕能力，導(dǎo)熱性能好，荷重軟化溫度高，一般在1620℃以上，僅比其耐火度低70～80℃，硅磚的導(dǎo)熱性能隨工作溫度的升高而增大，沒(méi)有殘余收縮。所以，硅磚是焦?fàn)t上較理想的耐火制品，現(xiàn)代焦?fàn)t的重要部位（燃燒室、斜道和蓄熱室）都采用硅磚砌筑。焦?fàn)t用硅磚應(yīng)符合GB2605-87。除普通硅磚外，氣孔率在10％～13％范圍內(nèi)的硅磚稱為高密度硅磚，它的特點(diǎn)是密度高、氣孔率低，因而導(dǎo)熱性能及強(qiáng)度均較普通硅磚好，這種磚是爐墻用磚的發(fā)展方向。13

粘土磚是指Al2O3含量30％～40％硅酸鋁材料的粘土質(zhì)制品。粘土磚屬弱酸性耐火材料，能抵抗酸性渣侵蝕。其耐火度與硅磚接近，但荷重軟化開(kāi)始溫度比耐火度要低得多，而且軟化變形溫度間隔很大。粘土磚的熱穩(wěn)定性能好，但導(dǎo)熱性能和機(jī)械性能較硅磚差，粘土磚加熱到1000℃的總膨脹較小且均勻，但加熱到1200℃時(shí)，出觀殘余收縮，因此粘土磚焦?fàn)t在高溫下長(zhǎng)期使用過(guò)程中，磚縫可能產(chǎn)生空隙，破壞砌體的嚴(yán)密性。在現(xiàn)代焦?fàn)t上，粘土磚主要應(yīng)用于溫度較低且波動(dòng)較大的部位，如爐門、小煙道襯磚、爐頂、蓄熱室封墻及格子磚等部位。焦?fàn)t用粘土磚應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)GB4415-84的要求。2.粘土磚14

高鋁磚是Al2O3含量大于48％的硅酸鋁或氧化鋁質(zhì)的耐火材料，高鋁磚的耐火度及荷重軟化溫度比粘土磚好，抗渣性能也較佳，熱穩(wěn)定性能比粘土磚差，但比硅磚好。在焦?fàn)t的燃燒室爐頭和炭化室鋪底磚爐頭部位，采用高鋁磚砌筑，效果較好。焦?fàn)t用高鋁磚應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)GB2988-87的要求。3.高鋁磚15學(xué)習(xí)情境二煉焦生產(chǎn)與設(shè)備操作4．耐熱混凝土

它是一種長(zhǎng)期承受高溫作用的特種混凝土，是由耐火骨料、適當(dāng)?shù)哪z凝材料（有時(shí)還摻入礦物質(zhì)和有機(jī)摻合料）和水按一定比例調(diào)制成泥料，經(jīng)搗制或振動(dòng)成型、繼而凝結(jié)、硬化、脫模、養(yǎng)護(hù)烘干而產(chǎn)生的具有一定強(qiáng)度的耐高溫制品。通常以礬土、廢耐火磚、高爐礦渣等作為骨料，以礬土水泥、硅酸鹽水泥、磷酸和水玻璃等作為膠凝材料，根據(jù)骨料和膠凝材料的不同，耐熱混凝土分為很多類型，其組成不同，性質(zhì)各異，因而其使用范圍也不同。16學(xué)習(xí)情境二煉焦生產(chǎn)與設(shè)備操作這種耐火制品與耐火磚相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）使用前不必經(jīng)過(guò)燒結(jié)，減少了制造耐火磚復(fù)雜的工藝，制備工藝簡(jiǎn)單，可就地制成各種需要的形狀。（2）常溫下迅速產(chǎn)生強(qiáng)度，而且維持到操作溫度下而不下降。耐熱混凝土在焦?fàn)t上已使用多年，主要用于爐門和上升管襯磚等部位。175.耐火泥

耐火泥是一種使砌體成為一個(gè)整體的黏結(jié)劑，它應(yīng)有與砌體用磚相一致的性能，使用中應(yīng)滿足以下要求：

⑴有一定的黏結(jié)性和良好的填塞能力；

⑵有較小的收縮性，以防磚縫干固時(shí)開(kāi)裂；

⑶有一定的耐火度和荷重軟化開(kāi)始溫度；

⑷有一定的保水性，便于施工，保證質(zhì)量；

⑸在使用溫度下發(fā)生燒結(jié)，以增加砌體的機(jī)械強(qiáng)度。18砌筑焦?fàn)t用的耐火泥分為硅火泥和黏土火泥。硅火泥是用硅石、廢硅磚粉和耐火黏土（生黏土）配制而成的粉料。黏土火泥是由煅燒過(guò)的塊狀熟料或粉碎黏土磚加入結(jié)合黏土（生黏土）制成。熟料是黏土火泥的主要成分，約占60%～80%。黏土火泥除用于砌筑黏土磚部位外，還大量用于修補(bǔ)焦?fàn)t。196．其它筑爐材料

⑴隔熱材料通常導(dǎo)熱系數(shù)小于0.837kJ/(m·h·k)的建筑材料稱為隔熱材料。一般它具有氣孔率大而氣孔小，機(jī)械強(qiáng)度低，體積密度小等特點(diǎn)，常見(jiàn)的隔熱材料及其主要性能如表5-5。

總之，各種隔熱材料可散料直接使用，也可加水調(diào)成膠泥狀涂抹使用。選用時(shí)應(yīng)考慮到它們的最高允許使用溫度，超過(guò)規(guī)定溫度，隔熱材料會(huì)喪失強(qiáng)度或破裂。

20（2）水玻璃是由磨細(xì)的石英砂或石英粉與碳酸鈉或硫酸鈉按一定比例配合后，經(jīng)1300～1400℃的熔融化合得到的塊狀固體硅酸鈉，若再將其用蒸汽熔化，則得到液狀的硅酸鈉。水玻璃是一種礦物膠凝劑，具有黏結(jié)能力，其值大小與模數(shù)、濃度和溫度有關(guān)。它屬于氣凝性膠凝材料，由于空氣中CO2的作用，以及干燥而析出的SiO2凝膠，混料中加入一定量的水玻璃后，因?yàn)镾iO2的膠凝作用，在常溫下硬化而使砌體具有早期強(qiáng)度。水玻璃的加入還可降低砌體和泥料的燒結(jié)溫度。除上述筑爐材料之外，還有普通水泥、紅磚和缸磚等，主要用于焦?fàn)t基礎(chǔ)和抵抗墻、爐頂?shù)炔课弧?1

單元二煉焦?fàn)t的筑爐及開(kāi)工準(zhǔn)備

一、筑爐準(zhǔn)備筑爐的準(zhǔn)備工作涉及許多方面，首先應(yīng)作好施工的組織工作，其內(nèi)容包括：施工平面布置、施工進(jìn)度、勞動(dòng)組織與施工方法等。為保證砌磚質(zhì)量，要建立質(zhì)量檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，在整個(gè)施工過(guò)程中，做到專職檢查，確保施工質(zhì)量。

1．耐火材料的驗(yàn)收與保管耐火材料出廠前，耐火廠要按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和焦化廠特殊要求對(duì)耐火材料的理化性質(zhì)進(jìn)行抽樣檢查，施工單位要對(duì)來(lái)廠耐火材料按質(zhì)按量核實(shí)驗(yàn)收，并按砌筑部位、使用先后、磚種磚號(hào)、公差大小及耐火泥品種分別入庫(kù)存放在磚庫(kù)和灰?guī)靸?nèi)。磚庫(kù)應(yīng)能防雨雪，地坪堅(jiān)實(shí)防止下沉，四周設(shè)有排水溝?；?guī)煲獓?yán)防風(fēng)雨，以免吹跑細(xì)粒耐火泥，并防止混入泥砂和受潮結(jié)塊。22耐火水泥各種異型耐火磚23

2．預(yù)砌由于焦?fàn)t磚型復(fù)雜、磚量多，為保證質(zhì)量，避免返工，對(duì)于蓄熱室、斜道、炭化室等有代表性的部位磚層和爐頂?shù)膹?fù)雜部位，必需在施工前進(jìn)行預(yù)砌。通過(guò)預(yù)砌，檢查耐火磚的外形能否滿足砌體的質(zhì)量要求，以提供耐火磚的加工及大小公差搭配使用的依據(jù)。檢查耐火泥的砌磚性能，確定泥料的配制方案；審查設(shè)計(jì)圖紙及耐火磚的制造是否有誤差,并應(yīng)培訓(xùn)技術(shù)工人，掌握砌爐技術(shù)。

3．砌磚大棚的要求焦?fàn)t砌筑應(yīng)在大棚內(nèi)進(jìn)行，大棚內(nèi)應(yīng)能防風(fēng)、防雨和防凍，以保證基準(zhǔn)線穩(wěn)定，避免雨水沖刷灰縫，砌體受潮和標(biāo)桿變形。棚內(nèi)溫度冬季應(yīng)高于5℃，以防泥漿凍結(jié)，并應(yīng)有足夠均勻的照明。24

4．焦?fàn)t基礎(chǔ)與抵抗墻抹面焦?fàn)t在基礎(chǔ)頂板以上砌筑，烘爐過(guò)程中抵抗墻與砌體有相對(duì)位移。因此，要求基礎(chǔ)頂板和抵抗墻抹面平坦均勻，砌完紅磚的基礎(chǔ)頂面標(biāo)高、抵抗墻抹面的平直度和垂直度，公差均在5mm范圍內(nèi)。

5．基準(zhǔn)線、基準(zhǔn)點(diǎn)和水平標(biāo)桿、直立標(biāo)桿的安裝筑爐前先將總圖與土建施工時(shí)所埋設(shè)的永久性標(biāo)樁和基準(zhǔn)點(diǎn)引到焦?fàn)t基礎(chǔ)和抵抗墻的預(yù)埋卡釘上，并由此引出焦?fàn)t縱向中心線、爐端炭化室中心線、焦?fàn)t橫向中心線和焦?fàn)t正面線等，以此作為焦?fàn)t整體的控制線。為控制爐組長(zhǎng)向各墻、洞的位置和各層磚的標(biāo)高，設(shè)置水平標(biāo)桿和直立標(biāo)桿，水平標(biāo)桿在焦?fàn)t基礎(chǔ)平臺(tái)和炭化室底標(biāo)高處沿機(jī)、焦兩側(cè)設(shè)置，其上刻出蓄熱室、炭化室、燃燒室中心線及各墻、洞寬度；垂直標(biāo)桿在機(jī)焦兩側(cè)每?jī)蓚€(gè)燃燒室設(shè)一個(gè)，其上刻出各主要標(biāo)高及磚層標(biāo)記。25

6．耐火泥料的配制耐火泥料對(duì)砌磚質(zhì)量影響很大，應(yīng)隨配隨用，不宜存放過(guò)夜，砌體各部位使用的泥料有所區(qū)別，不得混用；入廠的耐火泥料必須化驗(yàn)質(zhì)量，以保證耐火度和組成符合要求。當(dāng)不能供應(yīng)成品耐火泥或耐火泥品種不全時(shí)，需在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)各砌體對(duì)耐火泥的要求進(jìn)行配制。泥料的配比可首先按原料或其它型號(hào)耐火泥的組成分析數(shù)據(jù)（主要是SiO2的含量，對(duì)黏土耐火泥還有A12O3的含量）參照需用耐火泥所要求的含量，以加和法估算幾個(gè)配料比，然后化驗(yàn)不同配料比耐火泥的耐火度，選擇符合要求的配料比配制泥料。26

二、爐體砌磚

1．焦?fàn)t砌體的質(zhì)量要求

(1)磚縫為達(dá)到磚縫飽滿，焦?fàn)t砌磚應(yīng)采用“擠漿法”，即在砌體上放好灰漿，在待砌磚上打好灰漿，然后將磚沿灰漿層砌至合適地位，并將多余灰漿擠出，最后再通過(guò)勾縫將磚縫壓實(shí)、壓嚴(yán)、抹光。

(2)膨脹縫和滑動(dòng)縫利用膨脹縫來(lái)吸收爐體的膨脹是通過(guò)其兩側(cè)的砌體相對(duì)位移來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，必須在膨脹縫上下設(shè)滑動(dòng)層，通常用瀝青油氈紙、牛皮紙或馬糞紙（以前者為好）干鋪在膨脹縫內(nèi)，以使砌體相對(duì)移動(dòng)。27(3)砌體的平直度、垂直度與標(biāo)高誤差平直度是指在一定面積的砌體表面上的凹凸程度，可用2m長(zhǎng)的木靠尺沿砌體表面任意方向測(cè)量。垂直度是指砌體垂直面上偏離垂直線的程度，可用線錘測(cè)量。二者密切相關(guān)，一般偏差范圍應(yīng)小于5mm，炭化室的平直度和垂直度尤為重要，要求偏差小于3mm，過(guò)大會(huì)增加推焦阻力，甚至使?fàn)t墻過(guò)早損壞。砌體的標(biāo)高誤差是指實(shí)際砌筑的磚層與該磚層的設(shè)計(jì)標(biāo)高之差，相鄰墻的標(biāo)高差異使蓋頂磚難以砌平，影響上部砌體的砌筑，標(biāo)高誤差可用水平尺、水平儀測(cè)量。

(4)各部位孔道和孔道間尺寸

焦?fàn)t砌體各部位孔道斷面和相對(duì)位置尺寸偏差過(guò)大者，影響鐵件埋設(shè)和設(shè)備安裝，重者影響投產(chǎn)后的正常調(diào)溫和加熱。28

2．焦?fàn)t各部位砌磚的主要注意事項(xiàng)按焦?fàn)t結(jié)構(gòu)的要求，焦?fàn)t砌磚包括：小煙道、蓄熱室、斜道區(qū)和炭化室及爐頂5個(gè)結(jié)構(gòu)單元。對(duì)這五個(gè)單元的共同要求是：灰縫飽滿均勻，墻面橫平豎直，焦?fàn)t幾何尺寸符合公差要求。除此一般要求外，還有其各自的注意事項(xiàng)。

(1)小煙道小煙道是焦?fàn)t砌筑的開(kāi)始，它砌于焦?fàn)t基礎(chǔ)頂板上，兩者的熱膨脹量不同，因此頂板面與其上的紅磚層之間有滑動(dòng)層，一般可采用清潔河砂或鋼板作滑動(dòng)層。

(2)蓄熱室砌筑過(guò)程要注意控制墻的中心線，防止蓄熱室洞寬偏小而影響格子磚的安放，為此可將洞寬砌成負(fù)公差。為確保斜道區(qū)砌筑平穩(wěn)，蓄熱室墻頂及相鄰墻的標(biāo)高應(yīng)經(jīng)常檢查，一般規(guī)定蓄熱室頂相鄰墻的標(biāo)高不超過(guò)3mm，蓄熱室頂標(biāo)高與設(shè)計(jì)尺寸誤差不超過(guò)±5mm。29

(3)斜道區(qū)斜道區(qū)是焦?fàn)t結(jié)構(gòu)及磚型最復(fù)雜的區(qū)域，孔道很多，加熱煤氣、空氣和廢氣都流通其間，如果磚縫不嚴(yán)，極易造成串漏，影響焦?fàn)t正常生產(chǎn)。因此，斜道區(qū)的磚縫應(yīng)砌筑嚴(yán)密，盡量減少或避免采用插磚法砌筑。由于斜道區(qū)的磚縫多為隱蔽縫，每砌完一層磚后應(yīng)隨即勾縫。

(4)炭化室焦?fàn)t的炭化室與燃燒室相間并列，炭化室砌磚也就是燃燒室砌磚。炭化室砌磚前，應(yīng)完成斜道區(qū)的砌磚質(zhì)量檢查，并徹底清掃各通道和孔道；磚煤氣道出口的燈頭嘴用紙塞好，并用瀝青灌死。

(5)爐頂區(qū)爐頂區(qū)部分的特點(diǎn)是單元多，結(jié)構(gòu)不同，故施工較亂。因此施工前應(yīng)準(zhǔn)確畫(huà)出裝煤孔、上升管孔的中心線和邊線，然后根據(jù)邊線砌炭化室蓋頂磚，砌蓋頂磚時(shí)，應(yīng)保證膨脹縫均勻，炭化室長(zhǎng)向不能超出爐肩，以免影響爐門框的安裝。30焦?fàn)t砌筑31燃燒室墻的砌筑

32斜道砌筑33爐頂灌漿爐頭抹補(bǔ)34三、收尾工作為使所筑焦?fàn)t具備烘爐和開(kāi)工條件，整個(gè)焦?fàn)t砌完后，還需對(duì)爐體各部位進(jìn)行徹底清掃和檢查，取出所有在砌磚過(guò)程中遺留在其中的任何雜物、工具。

1．爐體的清掃在爐頂砌完后即著手進(jìn)行看火孔、立火道、磚煤氣道、斜道、蓄熱室及小煙道的清掃。首先應(yīng)將附著在看火孔內(nèi)壁的灰漿刮下，并用壓縮空氣吹掃直到無(wú)灰塊為止。吹掃時(shí)的照明應(yīng)為36伏特的安全臨時(shí)軟線折裝燈，壓縮空氣壓力約為0.07～0.1MPa。

2．裝格子磚不分格蓄熱室的格子磚可在焦?fàn)t的斜道區(qū)、炭化室、爐頂區(qū)全部砌筑完畢后進(jìn)行安放。安放前進(jìn)行蓄熱室墻二次勾縫和清掃。35

3．蓄熱室封墻砌筑根據(jù)蓄熱室結(jié)構(gòu)與寬度的不同，蓄熱室有兩種砌筑方法。（1）分格蓄熱室及窄蓄熱室分格蓄熱室封墻一般與蓄熱室墻和隔墻同時(shí)分段砌筑，每格清掃干凈后裝格子磚。窄蓄熱室由于寬度較?。?00mm以下），也采用蓄熱室墻與格子磚段交替砌筑的方法進(jìn)行施工，等砌完全部蓄熱室墻及裝完格子磚后蓋上保護(hù)板，砌斜道區(qū)。當(dāng)全爐砌完并清掃干凈后再?gòu)膬蓚?cè)抽出保護(hù)板，留足膨脹縫，最后開(kāi)始砌筑封墻。（2）寬蓄熱室一般在300mm以上寬度的蓄熱室，在格子磚全部裝放完畢后再砌筑蓄熱室封墻。要求在砌完每層封墻后將擠出的泥漿刮凈。要求泥漿飽滿，內(nèi)封墻按設(shè)計(jì)留有膨脹縫。36

4．炭化室二次勾縫炭化室二次勾縫應(yīng)達(dá)到表面光滑平整和磚縫堅(jiān)實(shí)，勾縫所使用的灰漿與砌磚灰漿相同，為使勾縫的新灰漿與原砌磚的灰漿能緊密結(jié)合，應(yīng)先用水潤(rùn)濕磚縫。潤(rùn)濕范圍只應(yīng)在磚縫及少量的磚邊上，盡量不讓硅磚大面積受濕。勾縫后磚縫表面與炭化室墻面應(yīng)齊平，不得隆起或凹進(jìn)。

5．爐頭正面抹灰層小保護(hù)板結(jié)構(gòu)的焦?fàn)t爐頭正面設(shè)計(jì)有抹灰層，通過(guò)抹灰達(dá)到正面的平直。為保護(hù)爐門框的安裝質(zhì)量，正面線的允許誤差應(yīng)在±3mm之內(nèi)，正面的垂直度和平直度也應(yīng)在±3mm以內(nèi)。在保護(hù)板安裝前，進(jìn)行爐頭正面抹灰層施工。大保護(hù)板結(jié)構(gòu)的焦?fàn)t，冷態(tài)時(shí)爐頭正面不進(jìn)行抹灰，在烘爐后熱態(tài)時(shí)進(jìn)行灌漿。37

6．砌筑爐門襯磚爐門在生產(chǎn)中需要定時(shí)地將其摘下與裝上，在此過(guò)程中不可避免地要受到震動(dòng)，因此要求爐門襯磚砌得堅(jiān)固耐久，砌體表面要平直，線形尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。

7．上升管、橋管襯磚的砌筑上升管、橋管襯磚的砌筑應(yīng)從底部的一端開(kāi)始，在砌筑環(huán)形襯磚頂部時(shí)，如果高度超過(guò)允許誤差時(shí)，可在上部的第二環(huán)切除一段，又如襯磚在弧形尺寸上超過(guò)允許誤差而影響膨脹縫時(shí)，可加工帶勾槽的一面，不允許加工勾舌。砌上升管襯磚，應(yīng)盡量靠近爐體，減少搬運(yùn)的距離和次數(shù)，砌完后，磚縫未干透前，盡量避免搬運(yùn)，以免襯磚松動(dòng)脫落。

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8．分煙道及總煙道砌筑分煙道、總煙道襯磚的砌筑有兩種方法，一種是先砌襯磚后澆灌鋼筋混凝土，另一種則是先澆灌鋼筋混凝土后砌襯磚。這兩種施工方法在砌筑分煙道、總煙道襯磚時(shí)，均應(yīng)采用擠漿法，確保磚縫泥漿飽滿。嚴(yán)禁用砌紅磚的灌漿法砌筑。砌筑時(shí)應(yīng)留足膨脹縫，在煙道沉降處，按設(shè)計(jì)必須同時(shí)留襯磚的沉降縫，千萬(wàn)不可忽略。

9．爐體正面膨脹縫所有露在外部的正面膨脹縫，應(yīng)用石棉繩堵嚴(yán)，以防止從膨脹縫向爐內(nèi)漏入冷空氣，影響爐頭溫度。塞入石棉繩時(shí)表面應(yīng)平直，不得凹進(jìn)或凸出。生產(chǎn)實(shí)踐表明，密封爐體表面的膨脹縫對(duì)保證爐頭溫度是非常重要的。斜道正面的膨脹縫一般在冷態(tài)時(shí)用沾有硅質(zhì)水玻璃泥漿密封，在烘爐后，因有操作臺(tái)不易密封，極易漏氣，其他項(xiàng)目則轉(zhuǎn)入焦?fàn)t熱態(tài)工程處理。39

單元三煉焦?fàn)t的烘爐

一、幾種不同燃料的烘爐方法

1．烘爐方法根據(jù)烘爐燃料的不同，一般有三種烘爐方法，即采用氣體燃料、液體燃料和固體燃料烘爐，它們各有特點(diǎn)。用氣體燃料烘爐，升溫管理方便，調(diào)節(jié)靈活準(zhǔn)確，節(jié)省人力，燃料消耗少，開(kāi)工操作簡(jiǎn)便，因此有氣體燃料供應(yīng)時(shí)，應(yīng)力爭(zhēng)用氣體燃料烘爐。用固體燃料烘爐，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，爐溫不易控制，尤其到高溫階段，升溫較困難，但烘爐設(shè)備簡(jiǎn)單，燃料較易解決，故在第一座焦?fàn)t烘爐時(shí)，無(wú)氣體燃料供應(yīng)時(shí)，仍被廣泛采用。液體燃料烘爐時(shí)克服了固體燃料烘爐的主要缺點(diǎn)，升溫管理方便，節(jié)省人力，但烘爐費(fèi)用較高，目前采用噴嘴上的針型閥調(diào)節(jié)油量，準(zhǔn)確性較差，因此溫度均勻性較氣體燃料烘爐時(shí)為差。近年來(lái)不少?gòu)S在第一座焦?fàn)t烘爐時(shí)常被采用。40

煉焦?fàn)t開(kāi)始烘爐41

煉焦?fàn)t開(kāi)始烘爐42焦?fàn)t點(diǎn)火烘爐43以上三種燃料烘爐時(shí)單位消耗比較如表7-1（以58型焦?fàn)t為例）。表7-1不同燃料烘爐時(shí)的耗熱量比較燃料種類熱值/(kJ/m3)每孔炭化室耗量每孔耗熱/×106kJ耗熱量比焦?fàn)t煤氣1670027600m3460.91高爐煤氣3800145900m3554.51.2柴

油3560013t462.81煙

煤2930032t937.62.0344

2．對(duì)烘爐燃料的要求（1）固體燃料烘爐用煤最好是揮發(fā)分大于36％，灰分低于10％，灰熔點(diǎn)高于1400℃的塊煤。這樣的烘爐煤產(chǎn)生的熱氣流大，爐灰少，烘爐時(shí)在烘爐小灶內(nèi)不結(jié)渣，透氣性好，操作方便。在烘爐初期，由于爐溫較低，可采用塊度較小的煤（10～50mm），隨著爐溫升高，尤其在改為內(nèi)部爐灶加熱時(shí)，因未設(shè)爐篦，通風(fēng)條件差，要求煤料的塊度要大，后期應(yīng)采用大于80mm的塊煤，從而使透氣性良好，以保證煤能正常燃燒。（2）液體燃料要求油內(nèi)沒(méi)有固體雜質(zhì)，80℃時(shí)的恩氏黏度小于2（以保證其流動(dòng)性），以免燃燒時(shí)堵塞噴嘴，水分不能大于2%，加熱至80~85℃時(shí)不起泡沫且無(wú)明顯的氣化。液體燃料可用赤油（僅提取出輕質(zhì)餾分的石油原油）、重油、焦油和柴油等，前三種油因其凝固點(diǎn)低，貯油和運(yùn)輸系統(tǒng)均需加熱保溫。45（3）氣體燃料氣體燃料有焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣和發(fā)生爐煤氣，后兩者為貧煤氣。貧煤氣的主要可燃成分是CO，燃燒后生成的化合水很少，有利于爐體的干燥。且由于發(fā)熱值低，載熱體體積大，故有利于溫度均勻分布。但貧煤氣毒性大，因此既要防止滅火，又要保證完全燃燒。此外貧煤氣烘爐時(shí)，在低溫階段由于其燃點(diǎn)低，耗量少而容易滅火，故當(dāng)煤氣量小時(shí)，小支管上最好配上填有黏土磚粒的網(wǎng)狀燒嘴。46

3．烘爐設(shè)施和氣體流動(dòng)途徑烘爐點(diǎn)火前，在各炭化室的機(jī)焦側(cè)爐門處，都應(yīng)砌好封墻、火床和烘爐臨時(shí)小灶。燃料不同，火床和烘爐小灶也略有不同。圖7-1為氣體燃料烘爐時(shí)，加熱設(shè)備配置和氣體流動(dòng)途徑。烘爐小灶分為爐膛和混合室兩部分，中間隔以擋火墻，燃料在爐膛內(nèi)燃燒，廢氣越過(guò)擋火墻而進(jìn)入混合室，在此可以混入二次空氣以控制廢氣溫度和增加廢氣量。固體燃料烘爐時(shí)，烘爐小灶爐膛容積比氣體燃料烘爐小灶爐膛大，且設(shè)有爐篦子。47圖7-1烘爐氣體流動(dòng)圖48

二、烘爐準(zhǔn)備烘爐期間工程量大，時(shí)間短，充分作好烘爐前的準(zhǔn)備工作，是保證烘爐順利進(jìn)行，提高烘爐質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

1．烘爐前必須完工的工程（1）煙囪和煙道工程煙囪全部合格驗(yàn)收，煙道勾縫完畢，膨脹縫清掃干凈，測(cè)溫、測(cè)壓管埋設(shè)好，砌好烘爐小灶及燃料管道?？偀煹婪迨┕ね戤叄ㄍ硪蛔?fàn)t的總煙道翻板或閘板關(guān)閉，并用石棉繩密封周邊縫隙。分煙道翻板安裝完畢，開(kāi)關(guān)方向應(yīng)打上標(biāo)記，并使煙道排水設(shè)施完備。（2）爐體砌磚清掃作出炭化室冷態(tài)檢查記錄，爐體及爐端墻30mm膨脹縫進(jìn)行清掃干凈，爐體正面膨脹縫用石棉繩填塞，砌筑臨時(shí)小爐頭，檢查干燥孔，并消掃完畢。49（3）各部位的密封工作上升管孔可用備用裝煤孔蓋蓋嚴(yán)，裝煤孔蓋周邊用灰漿封嚴(yán)，密封小煙道口、廢氣開(kāi)閉器底座及蓄熱室封墻，保護(hù)板爐門框上部作好防雨覆蓋層（墊上一層馬糞紙，上面抹水泥砂漿）。（4）安裝工程護(hù)爐鐵件全部安裝完畢，驗(yàn)收合格；交換開(kāi)閉器安裝完畢；機(jī)焦側(cè)作業(yè)臺(tái)施工完畢；攔焦車軌道已安裝；測(cè)線架安裝完畢；抵抗墻中心卡釘埋設(shè)完畢；烘爐煤氣管道安裝完畢，小孔板準(zhǔn)備完畢。

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（5）烘爐點(diǎn)火前的準(zhǔn)備工作①爐室編號(hào)和測(cè)點(diǎn)作標(biāo)記：蓄熱室、燃燒室編號(hào)，爐長(zhǎng)、爐高和彈簧等測(cè)點(diǎn)，爐端墻30mm膨脹縫測(cè)點(diǎn)，機(jī)、焦側(cè)作業(yè)臺(tái)傾斜度測(cè)定，抵抗墻傾斜度測(cè)定點(diǎn)，爐門框原始點(diǎn)及爐柱曲度測(cè)點(diǎn)，爐柱和保護(hù)板間隙測(cè)點(diǎn)等。②測(cè)量各種原始記錄：包括燃燒室、蓄熱室、蓖子磚、小煙道等處的溫度，總煙道分煙道的溫度及吸力，抵抗墻溫度，大氣溫度，爐柱曲度及大小彈簧的負(fù)荷，縱拉條提起高度及彈簧負(fù)荷，爐門框上移，爐柱和保護(hù)板間隙，機(jī)焦側(cè)操作臺(tái)及抵抗墻傾斜度，爐高與爐長(zhǎng)等。（6）烘爐人員配備由于烘爐方式不同，需用的烘爐管理人員也不同。三種烘爐方式比較，以固體燃料烘爐所需人員最多，而氣體燃料烘爐需要人員最少。分別見(jiàn)表7-2、7-3。51表7-2固體燃料烘爐人員崗位表（42孔焦?fàn)t）崗位白班人數(shù)三班倒人數(shù)合計(jì)烘爐負(fù)責(zé)人1

1鐵件膨脹管理人員7

7熱修維護(hù)人員6

6三班值班負(fù)責(zé)人

1×3=33爐頂測(cè)溫工

3×3=99蓄熱室測(cè)溫工

3×3=99燒火工初期

22×3=6666末期

44×3=132132運(yùn)煤和運(yùn)灰渣工初期

10×3=3030末期

30×3=9090

總計(jì)人數(shù)

初期131+19（代休）=150人末期257+38（代休）=295人52表7-3氣體燃料烘爐人員崗位表崗位白班人數(shù)三班倒人數(shù)合計(jì)烘爐負(fù)責(zé)人1

1鐵件膨脹管理人員7

7熱修維護(hù)人員6

6三班值班負(fù)責(zé)人

1×3=33爐頂測(cè)溫工

3×3=99蓄熱室測(cè)溫工

3×3=99燒火工

2×3=66煤氣壓力調(diào)節(jié)工（7為代休）

1×3=33總計(jì)人數(shù)44+7=51人14304453（7）烘爐燃料的準(zhǔn)備根據(jù)烘爐方式的不同，固體、液體和氣體燃料的需要量和許多因素有關(guān)，如烘爐速度的快慢、保溫時(shí)間的長(zhǎng)短等。（8）其它準(zhǔn)備工作①烘爐所需的各種消耗材料及工具包括熱電偶、各種溫度計(jì)、各種壓力（吸力）表、光學(xué)高溫計(jì)等。②備煤、篩焦系統(tǒng)和初冷、終冷系統(tǒng)的工程要全部完工并達(dá)到試運(yùn)轉(zhuǎn)條件或大部分完工（特別是鼓風(fēng)機(jī)安裝情況要達(dá)到試運(yùn)轉(zhuǎn)條件）。54

2．烘爐升溫計(jì)劃的制定整個(gè)烘爐過(guò)程可分為干燥和升溫兩個(gè)階段。不同階段制定升溫計(jì)劃的依據(jù)也不同。干燥期主要是保證砌體內(nèi)部的水分向外擴(kuò)散速度與砌體表面水分蒸發(fā)速度協(xié)調(diào)；升溫階段主要考慮使砌體各部位緩慢而均勻地膨脹，而相關(guān)設(shè)備仍處于冷態(tài)，但它們都跟砌體各區(qū)間的溫度比例及耐火材料的膨脹性相關(guān)聯(lián)。（1）干燥期的確定一座剛砌成的JN80型焦?fàn)t（42孔），砌體總含水量約有300t左右，這些水分要在焦?fàn)t正常升溫前排出，干燥期就是把爐溫升到100℃所需的天數(shù)。實(shí)際上爐溫達(dá)到100℃時(shí)，砌體水分并未全部排凈，僅為習(xí)慣上的劃分。干燥期取決于砌體的水分含量、砌磚時(shí)的節(jié)氣、烘爐用燃料及烘爐初期的空氣過(guò)剩系數(shù)等，一般以6~10天為宜。

55（2）日膨脹率的選擇焦?fàn)t砌體大部分由硅磚砌成。由前已知硅磚受熱膨脹是不均勻的，它在117℃、163℃、180～270℃等溫度時(shí)，由于晶型轉(zhuǎn)變，體積急劇變化，硅磚本身及砌體間將會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，以致產(chǎn)生裂紋或把砌體拉開(kāi)而破壞其嚴(yán)密性。根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，在300℃以前按日最大膨脹率為0.035%計(jì)劃升溫，300℃以后按0.04%升溫較好。（3）磚樣膨脹曲線的測(cè)定磚樣的熱膨脹特性是制定烘爐升溫計(jì)劃的重要依據(jù)，通常從燃燒室、斜道區(qū)、蓄熱室三個(gè)區(qū)域中選取橫向和高向膨脹有代表性的磚號(hào)，即用量最多，磚型尺寸較大，制作較困難的磚號(hào)，測(cè)定其熱膨脹曲線。56

根據(jù)硅磚質(zhì)量及焦?fàn)t爐型，每個(gè)部位一般選取2～4個(gè)磚號(hào)測(cè)定。應(yīng)準(zhǔn)備兩套磚樣，一套測(cè)定，一套備查。58-Ⅱ型焦?fàn)t選取磚樣如下表7-4：表7-4焦?fàn)t有關(guān)部位所取磚樣區(qū)域磚

樣蓄熱室13#31#35#39#燃燒室200#201#202#—斜道93#107#123#151#57

（4）上下部溫度在各溫度區(qū)間的比例由于焦?fàn)t高向溫度分布不同和硅磚的非線性膨脹的性質(zhì)，焦?fàn)t各部位的膨脹量和膨脹速度是不同的，為保持焦?fàn)t各部位盡量能相應(yīng)地膨脹，使相對(duì)位移達(dá)到最小，不致把砌體拉開(kāi)，以及產(chǎn)生不合理的相對(duì)位移，在干燥期又能有效地將砌體內(nèi)的水分排出，因而在烘爐過(guò)程中焦?fàn)t各部位的溫度要控制一定的比例。烘爐過(guò)程中爐體上下部的溫度比例，由硅磚的熱膨脹性質(zhì)而定。（5）烘爐升溫曲線的制定根據(jù)上述的四個(gè)條件，可以制定烘爐升溫曲線。首先根據(jù)磚樣膨脹曲線、焦?fàn)t上下部位的溫度比例及規(guī)定的日膨脹率，計(jì)算出每一溫度區(qū)間的烘爐天數(shù)，然后再根據(jù)采用的天數(shù)計(jì)算出各溫度區(qū)間的每日升溫?cái)?shù)及日最大膨脹量，并列表繪出升溫和膨脹曲線。

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三、烘爐管理

1．點(diǎn)火烘爐過(guò)程中熱氣流靠煙囪的吸力克服阻力而流經(jīng)爐體各部位，為保證煙囪有足夠的吸力，在炭化室小灶點(diǎn)火前，需先烘烤煙道和煙囪，一般提前3～8天（因烘爐所用燃料不同而異）烘烤煙囪，提前1～2天烘烤煙道。根據(jù)爐溫情況，當(dāng)煙囪具有足夠的吸力（100～150Pa），分煙道吸力達(dá)到80Pa后，可以先后停止煙囪和煙道的烘烤，然后進(jìn)行炭化室烘爐小灶的點(diǎn)火。為適應(yīng)焦?fàn)t低溫時(shí)的要求，開(kāi)始時(shí)只將炭化室的烘爐小灶的半數(shù)點(diǎn)火（機(jī)、焦側(cè)，單雙數(shù)錯(cuò)開(kāi)），當(dāng)燃燒室溫度達(dá)70～80℃時(shí)，才將其余半數(shù)小灶點(diǎn)火，兩天后再點(diǎn)燃抵抗墻的烘爐小灶。59

2．爐體各部溫度的測(cè)量表7-7烘爐期間測(cè)溫項(xiàng)目表60溫度測(cè)量是掌握烘爐過(guò)程中焦?fàn)t各部位升溫情況的基本方法，也是熱工調(diào)節(jié)的一個(gè)主要依據(jù)，烘爐期間爐溫的測(cè)量基本分為三個(gè)階段，常溫~400℃為第一階段，400~800℃為第二階段，大于800℃為第三階段。第一階段（常溫~400℃），此階段用水銀溫度計(jì)測(cè)量溫度。溫度計(jì)應(yīng)裝入鐵套管內(nèi)，每個(gè)地區(qū)的溫度測(cè)量應(yīng)用同樣刻度的溫度計(jì)。當(dāng)溫度范圍在常溫~250℃內(nèi)時(shí)，采用0~360℃刻度的溫度計(jì)；250~400℃時(shí)采用0~500℃刻度的溫度計(jì)。

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第二階段（400~800℃），在這個(gè)階段里采用的測(cè)溫工具是熱電偶。在采用熱電偶測(cè)溫前，當(dāng)爐溫達(dá)350℃時(shí)，即可將熱電偶與水銀溫度計(jì)同時(shí)測(cè)量、同時(shí)記錄，以確定水銀溫度計(jì)與熱電偶的測(cè)量誤差。當(dāng)爐溫達(dá)450℃時(shí)可全部改為熱電偶測(cè)量。第三階段（大于800℃），該階段采用光學(xué)高溫計(jì)進(jìn)行爐溫的測(cè)量，在使用光學(xué)高溫計(jì)前應(yīng)與熱電偶同時(shí)測(cè)幾次溫度，并做好記錄，計(jì)算平均偏差。

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3．溫度調(diào)節(jié)為了確保爐體均勻膨脹，應(yīng)使熱氣流均勻分布到每個(gè)燃燒室中，并使燃燒室和蓄熱室溫度接近。為使砌體上下部溫度均勻分布，主要靠調(diào)節(jié)燃料和空氣量來(lái)實(shí)現(xiàn)。烘爐初期為防止水汽在小煙道凝結(jié)，應(yīng)保持較大的空氣過(guò)剩系數(shù)，以增大廢氣體積，減小廢氣出入的溫差，故此時(shí)二次風(fēng)門要全打開(kāi)。隨著溫度的升高和燃料量的增加，空氣過(guò)剩系數(shù)將逐步減小，因此要注意控制一定的煙道吸力和小灶進(jìn)風(fēng)門的開(kāi)度。煙道吸力的大小直接影響進(jìn)入爐內(nèi)空氣量的多少，從而影響溫度的變化。63

當(dāng)燃燒室溫度達(dá)到150~180℃時(shí)，主要由爐內(nèi)熱浮力作用，使立火道看火孔的壓力轉(zhuǎn)為正壓，這樣有利于爐頂部位的干燥和升溫，也有利于防止冷空氣進(jìn)入爐內(nèi)。適當(dāng)降低煙道吸力，有利于看火孔轉(zhuǎn)為正壓，但此并非主要手段，因?yàn)槿缟纤?，煙道吸力?yīng)保證爐溫穩(wěn)定地按計(jì)劃按比例地升溫。大氣溫度的變化（特別是烘爐初期，空氣量最大時(shí)）對(duì)爐溫影響很大，風(fēng)向的改變會(huì)影響爐溫，因此應(yīng)注意及時(shí)調(diào)節(jié)。爐體的嚴(yán)密也是保證爐溫均勻上升的一個(gè)重要措施，特別是在負(fù)壓階段，如不及時(shí)采取對(duì)爐體部位進(jìn)行嚴(yán)密措施，就會(huì)使冷空氣吸入而加大爐體各部位的溫差，并容易導(dǎo)致?tīng)t體表面產(chǎn)生裂紋，所以應(yīng)加強(qiáng)封墻、小爐灶及爐體各部位的密封工作。64

在爐溫管理中，還應(yīng)注意橫排溫度的調(diào)節(jié)。由于爐頭的散熱，以及火焰長(zhǎng)度和烘爐孔的位置等因素的影響，一般燃燒室的橫排溫度是不均勻的，爐頭稍低，各側(cè)的中部稍高，烘爐過(guò)程中，橫排溫度一般不易調(diào)節(jié)，但應(yīng)通過(guò)嚴(yán)密封墻和控制一次風(fēng)門，防止?fàn)t頭火道溫度過(guò)低，這在爐溫較高時(shí)尤為重要。烘爐期間不允許溫度下降，但也不能超計(jì)劃升溫，如果上班已達(dá)到甚至超過(guò)本班的升溫計(jì)劃時(shí)，則應(yīng)保溫，不應(yīng)再繼續(xù)升溫。654．壓力測(cè)量與調(diào)節(jié)在整個(gè)烘爐期間，確定和調(diào)節(jié)烘爐各階段吸力值的基本原則是：以爐溫為基礎(chǔ)，以調(diào)節(jié)壓力（吸力）為手段，滿足溫度符合計(jì)劃升溫曲線的要求。烘爐時(shí)確定了看火孔壓力就可以確定其它部位的吸力值，再根據(jù)實(shí)際溫度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)即可。

（1）看火孔壓力的測(cè)量和調(diào)節(jié)看火孔壓力的測(cè)量是用斜型表在焦?fàn)t頂上進(jìn)行操作的。將斜型表擺在焦?fàn)t中間位置，調(diào)好水平度并調(diào)好“零點(diǎn)”即可進(jìn)行測(cè)量。在燃燒室溫度為180~200℃之前，爐頂看火孔壓力一般為負(fù)值（吸力），當(dāng)爐溫達(dá)180~200℃之后，爐頂火孔的壓力將由負(fù)值轉(zhuǎn)為正壓。66

（2）分煙道吸力的測(cè)量和調(diào)節(jié)分煙道吸力的測(cè)點(diǎn)位置一般在分煙道橫斷面1/3處。在安裝分煙道翻板時(shí)，測(cè)量吸力的導(dǎo)管已安裝完畢并和自動(dòng)記錄顯示儀表聯(lián)通。若自動(dòng)記錄儀表已經(jīng)運(yùn)行，則每?jī)尚r(shí)記錄一次；若無(wú)自動(dòng)記錄，則每?jī)尚r(shí)用斜型表測(cè)量一次并記錄之。（3）蓄熱室頂部吸力的測(cè)量和調(diào)節(jié)選擇焦?fàn)t中部的兩個(gè)蓄熱室為標(biāo)準(zhǔn)蓄熱室，用斜型表測(cè)量其頂部吸力。在未改為正常加熱前，每天測(cè)量一次機(jī)焦側(cè)標(biāo)準(zhǔn)蓄熱室頂吸力并記錄之，在改為正常加熱后，每周測(cè)量一次全部蓄熱室頂部的相對(duì)吸力，其差值超過(guò)規(guī)定值的要進(jìn)行調(diào)節(jié)并做好記錄。67

5．鐵件與膨脹管理準(zhǔn)確地測(cè)量在烘爐期間焦?fàn)t的橫向伸長(zhǎng)是指導(dǎo)升溫操作的主要依據(jù)，也是衡量升溫操作和管理水平高低的重要標(biāo)志。為了保證烘爐質(zhì)量，除了控制每天爐溫上升的幅度、上下溫度比外，還要了解每晝夜焦?fàn)t的爐長(zhǎng)膨脹量。

由于焦?fàn)t上下加熱的不均勻性，上下部位的膨脹值是不一樣的，在整個(gè)供爐過(guò)程中要經(jīng)常對(duì)上下不同部位進(jìn)行測(cè)量和檢查，以發(fā)現(xiàn)最大膨脹的部位，根據(jù)最大膨脹值對(duì)烘爐圖表進(jìn)行校正。同時(shí)，據(jù)此調(diào)節(jié)升溫幅度、上下溫度比，以保證烘爐工程按事先預(yù)定的計(jì)劃進(jìn)行。烘爐期間膨脹管理項(xiàng)目見(jiàn)表7-8。6869

6．熱修維護(hù)工作由于爐體各部溫度及材質(zhì)的差異，烘爐過(guò)程中產(chǎn)生不同程度的裂縫，這些裂縫吸入冷空氣而影響爐溫，應(yīng)采用不同方法密封。

炭化室封墻、烘爐小爐部位應(yīng)不斷刷漿，保持嚴(yán)密性；隨時(shí)檢查炭化室封墻及烘爐小灶有無(wú)損壞倒塌跡象并及時(shí)修繕；用煤烘爐時(shí)要定期檢查干燥孔，發(fā)現(xiàn)掛灰及堵塞時(shí)及時(shí)疏通。此外，蓄熱室及爐頂部位的裂縫應(yīng)用石棉繩臨時(shí)密封，但在烘爐末期勾縫及灌漿前應(yīng)取出石棉繩。70

單元三煉焦?fàn)t的維護(hù)與修理一、焦?fàn)t損壞的原因焦?fàn)t在長(zhǎng)期的使用中，受到高溫、機(jī)械及物理化學(xué)反應(yīng)等作用，爐體總是要逐漸衰老和損壞的。這種衰老和損壞主要表現(xiàn)為墻面剝蝕、爐墻和頂磚裂縫、爐長(zhǎng)增長(zhǎng)、爐墻變形、爐底磚磨損產(chǎn)生裂紋、燃燒室磚燒熔等。對(duì)一些使用年限20年以上的焦?fàn)t，冷爐后對(duì)墻面檢查并測(cè)定其化學(xué)組成的變化情況來(lái)分析，認(rèn)為SiO2在荒煤氣裂解的碳、氫、一氧化碳等構(gòu)成的還原氣氛中，溫度高于13000C時(shí)，開(kāi)始發(fā)生如下的化學(xué)反應(yīng)：

SiO2十C→SiO+CO↑

在有金屬鐵及鐵氧化物存在時(shí)，將會(huì)降低該反應(yīng)的溫度。這個(gè)反應(yīng)是逐步進(jìn)行的，操作溫度對(duì)反應(yīng)速度影響很大。因而會(huì)造成硅磚墻面中SiO2含量減少，降低了硅磚的性能。71

此外煤料中的堿性鹽類和灰分中Fe2O3、FeO和A12O3等都能與硅磚中SiO2結(jié)渣，使硅磚表面形成低熔點(diǎn)的共熔物(如硅酸鐵2FeO?SiO2等)，即降低了硅磚的耐熱性能，又減少了抗機(jī)械磨損的能力。由這些焦?fàn)t的炭化室墻磚的化學(xué)組成的分析表明：炭化面到燃燒面的各層磚的化學(xué)組成是不同的。表7-10某焦?fàn)t炭化室墻磚的化學(xué)組成表部位

組

成SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOC炭化面磚中間層轉(zhuǎn)燃燒面磚92.5694.2695.321.170.760.591.941.511.133.602.531.980.350.300.220.180.180.1072表7-10說(shuō)明由上述或其它原因促使?fàn)t墻的炭化面、中間層和燃燒面的化學(xué)組成發(fā)生重新分布，再加上燃燒面系氧化氣氛且溫度高，故鱗石英的轉(zhuǎn)化程度好于炭化面。而炭化面由于還原氣氛及某些氧化物的影響，故石英玻璃體相對(duì)又多些。這種化學(xué)組成和晶型分布的不同，造成炭化室墻不同層具有不同的膨脹率及其它性能，出焦過(guò)程中增加了磚的熱應(yīng)力，降低了溫度激變的抵抗性。73

焦?fàn)t的正常衰老是必然的。焦?fàn)t損壞的原因可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：（1）砌爐時(shí)留有隱患如砌爐時(shí)磚縫大小不合適，使用了質(zhì)量差的耐火磚；（2）烘爐時(shí)沒(méi)有控制好升溫速度；（3)生產(chǎn)操作不良如爐門冒煙，冒火，發(fā)生高溫事故，二次推焦較多，炭化室負(fù)壓操作，爐門或爐蓋敞開(kāi)時(shí)間太長(zhǎng)，推焦平煤不準(zhǔn)確等；（4）鐵件管理不好如不及時(shí)調(diào)節(jié)爐柱負(fù)荷，使鐵件失去作用，造成爐體局部自由膨脹；（5）熱工制度不穩(wěn)定經(jīng)常變換結(jié)焦周期，使?fàn)t體收縮和膨脹頻繁，由于焦?fàn)t各種正常損壞都是逐漸發(fā)生的，為方便起見(jiàn)，通常用爐長(zhǎng)的年增長(zhǎng)量來(lái)衡量爐體的衰老程度（如一座14m長(zhǎng)的焦?fàn)t，由于烘爐和殘余石英晶型轉(zhuǎn)化，使?fàn)t磚的膨脹量約可達(dá)250mm）。74

此外，焦?fàn)t在生產(chǎn)中出現(xiàn)的裂縫被石墨所填塞，也使?fàn)t長(zhǎng)逐漸增大，當(dāng)兩者的總伸長(zhǎng)量達(dá)450～500mm時(shí)，一般認(rèn)為焦?fàn)t已不能維持正常生產(chǎn)，需拆除重修。通常耐火磚的殘余膨脹在焦?fàn)t投產(chǎn)后一年已基本結(jié)束．因此按每年增長(zhǎng)量8～10mm計(jì)算(對(duì)不同爐長(zhǎng)的焦?fàn)t，按比例推算)，焦?fàn)t的正常爐齡為20~25年以上。但是如果操作不當(dāng)，管理不善，就會(huì)加速焦?fàn)t的衰老和損壞，使焦?fàn)t爐齡大大縮短。75

二、焦?fàn)t維護(hù)的主要措施（1）三班操作要作好爐門和爐門框的清掃，杜絕炭化室裝煤不滿和負(fù)壓操作，應(yīng)避免打開(kāi)爐門過(guò)久和上升管蓋打開(kāi)過(guò)早，開(kāi)關(guān)爐門時(shí)避免猛烈碰撞爐體。（2）嚴(yán)格執(zhí)行推焦計(jì)劃加強(qiáng)爐溫管理，維護(hù)好機(jī)械設(shè)備，及時(shí)清除爐墻上過(guò)厚的石墨，防止焦餅難推，要規(guī)定最大推焦電流，發(fā)生推焦困難時(shí)，必須查明原因，采取措施，以免強(qiáng)行推焦使?fàn)t體損壞。（3）確定恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)焦時(shí)間根據(jù)焦?fàn)t的具體狀況確定恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)焦時(shí)間，并力求穩(wěn)定，因?yàn)榻Y(jié)焦時(shí)間變動(dòng)過(guò)于頻繁，使?fàn)t溫和爐體膨脹變動(dòng)頻繁，爐體容易受損，不適當(dāng)?shù)目s短結(jié)焦時(shí)間，容易引起高溫、生焦和焦餅難推等事故。結(jié)焦時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而處理不好時(shí)，容易造成炭化室內(nèi)燃燒，從而引起爐墻結(jié)渣、燒熔、磚縫加寬。爐齡較長(zhǎng)、爐況不佳的焦?fàn)t要適當(dāng)延長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間。必需強(qiáng)化或過(guò)分延長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間時(shí)，一定要采取相應(yīng)措施。76（4）加強(qiáng)鐵件管理作到定期檢