焦爐烘爐(heating-up of coke oven battery)是指將焦爐由常溫升溫到轉入正常加熱(或裝煤)溫度的焦爐操作過程。
基本介紹
- 中文名：焦爐烘爐
- 外文名：heating-up of coke oven battery
- 領域：工程技術
- 學科：冶金工程
簡介,烘爐燃料和設施,工藝原則,爐體膨脹控制,操作,
簡介
焦爐烘爐(heating-up of coke oven battery)是指將焦爐由常溫升溫到轉入正常加熱(或裝煤)溫度的焦爐操作過程。烘爐需配置烘爐設施，所需熱量由燃料燃燒供給；烘爐前制訂烘爐圖表，建立臨時機構，準備好所需材料，操作時按烘爐原則控制爐體升溫和膨脹，烘爐後期還需進行熱態工程，以保證焦爐順利開工和投入止常生產。烘爐初期排出砌體中水分，然後逐步提高立火道溫度，最後達到可以正常加熱(用氣體燃料烘爐時)或開始裝煤(用固體或液體燃料烘爐時)的溫度。
烘爐燃料和設施
烘爐一般使用氣體燃料，常用的有焦爐煤氣、高爐煤氣、發生爐煤氣和天然氣等。在沒有氣體燃料的地方也可用液體燃料(石油液化氣、輕柴油等)或固體燃料(煙煤、焦炭等)烘爐。在炭化室內機焦兩側砌封牆，在炭化室外機焦兩側操作台上砌烘爐小灶，與封牆下部相通，炭化室下部砌有火床，以防止烘爐時燒壞炭化室牆。炭化室牆頂部設有烘爐孔，把烘爐氣流導向燃燒室。
工藝原則
焦爐在烘爐過程中控制爐體升溫和爐體膨脹需遵循一定的規範，以避免爐體損壞、保證供爐質量。烘爐時載熱氣體的流向為：烘爐小灶(或爐門)→炭化室→烘爐孔→立火道→蓄熱室→小煙道→煙道→煙囪，最後排入大氣。熱氣流在流動過程中，不斷將熱量傳給砌體使之升溫，在烘爐過程中有節制地增加燃料燃燒量，以提高氣流的載熱量，維持傳熱過程連續運行。在整個烘爐過程中，隨著供爐燃料量的增加，空氣係數逐步減少，而單位時間所供給的空氣量則變化不大。
爐體膨脹控制
烘爐過程中，焦爐砌體橫向、縱向和高向均不斷產生膨脹。焦爐砌體的膨脹具有不可逆性，一般因保護性壓力鬆弛造成砌體開裂後，很難使砌體再恢復原狀。因此，烘爐時，需通過控制升溫速度和調整砌體上、下部溫度分布，對爐體膨脹進行控制。焦爐砌體橫向不設膨脹縫，因此膨脹量較多，上下部膨脹效大。如果這部分膨脹差失去控制，會使炭化室爐頭部分的砌體脫離主砌體而開裂，裂縫向內部蔓延，引發內部砌體繼續開裂為此，要通過每根爐柱向砌體施加約15KN/m的保護性壓力。通過對各傳力點的監測和調節，使保護性壓力有效而不間斷地分布在焦爐各區段上，並控制彈簧總松放量始終小於膨脹量。
根據各溫度段橫向膨脹差的變化，控制合理的升溫速度並根據各區段橫向膨脹值的分布，判斷各溫度段上下溫度分布的合理性。焦爐縱向設有膨脹縫。縱向的膨脹量被膨脹縫吸收，烘爐結束後燃燒室中心位置基本不變。為了保證膨脹縫間滑動縫的滑動良好，用混凝土抵抗牆和縱繃條鑲護焦爐爐體。縱繃條加給焦爐砌體上的壓力值，取決於爐端牆和斜道區滑動縫摩擦力的大小。現代4m焦爐縱繃條施加給焦爐砌體上的總壓力約為1200KN。焦爐高向膨脹會帶動保護板上移，脫離正常位置並引起縱繃條負荷增加。通過對炭化室標高、爐頂標高和相關設備的監測對高向膨脹進行適時調整。
操作
包括烘爐前準備和熱態工程。
1.烘爐前準備
包括制訂烘爐圖表、建立拱滬臨時組織和準備測量工具材料等。烘爐圖表用來指導烘爐工作，包括升溫圖喪和膨脹圖表。制訂供爐圖表的依據是，矽磚熱膨脹曲線、各溫度區間焦爐上下部溫度比例和砌體的安全日膨脹率。
2.熱態工程
在烘爐後期砌體已處於熱態時進行的烘爐操作。包括對焦爐砌體表面和某些通道進行修整、灌漿和溝縫；與爐體相連線的金屬結構和混凝土結構的連線和密封等。在整個烘爐過程中，焦爐橫向伸長約1.2%左右，為此，機、焦兩側操作台設有膨脹縫和滑動縫，以避免砌體與操作台因膨脹而相互碰擠。
操作台膨脹縫的留設方法有兩種：一種是在靠近焦爐內側留膨脹縫，另一種是在在操作台外側留滑動面。操作台在洪爐時隨爐體伸長而向外移動，為避免操作台支柱在爐體移動時傾斜，烘爐時設臨時斜拉條，以保持支柱垂直。焦側操作台上設有攔焦車軌道，該軌道與爐端台和爐間台的接軌、軌面標高與炭化室底標高的配合、軌道中心凋整和機焦兩側操作台的最終固定等項工程，都要在爐體膨脹基本結束之後才能進行。為了消除爐體橫向伸長對廢氣開閉器的影響，在小煙道與廢氣開閉器兩又連線口處設定膨脹縫，以保證設備能自由滑動，當爐溫達600℃以上時再密封固定。在烘爐過程中，焦爐高向膨脹為1.0%左右。上升管根部的固定、橋管接口的密封固定、氨水支管接口的聯接和裝煤車軌道的定位等，都要在高向膨脹基本結束後進行。
