干熄焦水封槽结构故障原因及改进措施

2017-12-21曹生前

山东冶金 2017年5期

关键词：炉口水封内衬

曹生前

（济钢集团国际工程技术有限公司，山东济南250101）

干熄焦水封槽结构故障原因及改进措施

曹生前

（济钢集团国际工程技术有限公司，山东济南250101）

干熄焦水封槽由于长期受高温烘烤，经常出现内衬板脱落导致排焦装置卡堵，以及水封槽本体开裂泄漏而无法继续使用。对水封槽损坏的原因进行分析，从水封槽的本体结构、耐火浇注料的结构及锚固、内衬板的防止脱落、水封用水等方面进行优化改进，改进后的水封槽使用寿命提高了3倍以上，并彻底杜绝内衬板脱落问题。

干熄焦；水封槽；损坏原因；结构改进

1 前言

干熄焦水封槽安装于干熄焦炉炉口，水封槽内盛装一定高度的水，其与炉盖配合达到对干熄炉正常生产过程的密封作用。目前干熄焦水封槽常用结构利用不锈钢板焊接而成，但在使用过程中使用寿命短，经常出现水封槽内衬板脱落导致旋转密封阀卡堵，水封槽本体开裂出现泄漏无法使用，且泄漏量过大时严重威胁干熄焦系统安全稳定运行。现有结构的水封槽弊端较多，使用寿命短，故障率高，如何延长水封槽使用寿命，降低其故障率已成为国内干熄焦单位共同面临的问题。对现有水封槽的结构及故障原因行分析，从水封槽本体、耐火浇筑的防护结构及锚固、内衬板防止脱落、水封槽用水等方面进行优化改进。改进后的水封槽经过现场使用检验，大幅提高了水封槽的使用寿命。

2 水封槽结构及损坏原因

现有水封槽主要结构为：水封槽本体、耐火浇注料、水封内衬板、气管和水管组成。水封槽剖面结构如图1所示。水封槽本体主要由材质为0Cr17Ni12Mo2不锈钢板焊接而成，水封内衬板由材质为0Cr25Ni20不锈钢板拼接而成。水封槽本体干熄炉炉口侧立面和底面焊接锚固钉，并浇筑厚为45 mm耐火浇注料，对水封槽本体起保护作用。内衬板对耐火浇注料及水封槽本体起保护作用，防止在装焦过程中焦炭对内耐火浇注料及水封槽本体内圈进行冲撞磨损。

现有水封槽结构在实际使用过程中经常出现一系列故障，使用寿命短且易导致后续设备故障的发生。1）水封内衬板脱落，导致排焦装置旋转密封阀卡堵；2）耐火浇注料开裂；3）内衬板脱落或磨损后，耐火浇注料大面积脱落；4）耐火浇注料脱落后，水封槽立面出现泄漏，无法使用；5）水封槽本体炉口侧立面和底板出现开裂，导致水封槽泄漏而无法使用。

图1 干熄焦水封槽剖面结构

水封槽在使用过程中造成上述常见问题主要原因分析如下：1）水封内衬板长期接受高温烘烤，内衬板受热应力作用和焦炭冲撞，导致焊口开裂，进一步导致内衬板脱落掉入干熄炉，致使排焦装置旋转密封阀卡堵。2）在非停炉期间检修对水封槽进行安装，炉口温度过高，耐火浇注料内部水分没有完全蒸发，耐火浇注料急剧受热膨胀，导致浇注料开裂，后续内衬板一旦脱落或磨损，极易导致耐火浇注料脱落，另外耐火浇注料裂缝直至水封槽本体，导致水封槽本体受热不均，加速劣化。3）内衬板脱落或磨损后，耐火浇注料因厚度不足，锚固钉锚固能力不够，在装焦过程中，无法承受散落焦炭不断冲撞，从而导致浇注料大面积脱落。4）耐火浇注料脱落后，水封槽本体直接接受炉内1 000℃高温烘烤，由于水封槽本体所采用的材质耐热性不足，且水封槽水面上、下温差较大，导致水封槽本体内圈极易出现开裂损坏，且长期高温烘烤，材质发生变化，一旦开裂泄漏，焊补难度较大，基本无法通过焊接补继续使用。5）一般水封槽用水采用循环水，硬度较高，在长期高温蒸发过程中易腐蚀沉淀结垢。其次水封槽内焦粉清挖不及时导致焦粉沉底，水封槽底部焦粉集结，致使水封槽本体无法得到充分冷却，从而进一步导致其开裂泄漏，无法使用。