Иващенко А
Автор:А.Ю. ИващенкоИзточник:Превод на статията от английски. Статията разглежда методите за удължаване на живота на батериите за коксови пещи
Стратегии за ремонт на огнеупорни материали за удължаване на живота на батерията
Комбинацията от стратегии за превантивна поддръжка и ремонт, заедно с мониторинг на състоянието, възстановява експлоатационните и екологичните показатели на батериите за коксови пещи и води до по-дълъг експлоатационен живот.
За да се увеличи максимално живота на батериите за коксови пещи и да се увеличи производителността, е необходим стратегически подход към избора на методи за ремонт. В редица сложни стоманодобивни заводи екипи от опитни оператори, инженери и специално обучени огнеупорни технолози са идентифицирали превантивната поддръжка (PM) и техниките за ремонт (MR) като двете основни стратегии за удължаване на живота на батерията. Целта на тези стратегии е не само да се възстанови огнеупорната зидария, но и да се възстанови производителността, термодинамичните и екологичните характеристики.
Стратегията за превантивна поддръжка осигурява ремонти, които елиминират или забавят капиталовите разходи за нови батерии или значително обновяване, и се завършват с минимален престой в производството. А стратегията за ремонт включва пълна или частична реконструкция на огнеупорната зидария, което изисква значителни капиталови разходи и дълъг престой на батерията.
Изборът коя стратегия да използвате и кой метод е подходящ е от съществено значение за постигане на целта за удължаване на живота на батерията. Освен това, за да се удължи животът на всяка батерия, е необходимо да се вземе предвид всеки аспект от работата на батерията, като нагряване и работа с напрежение в комбинация согнеупорна стратегия.
Профилактика
Без текуща превантивна поддръжка, по-специално такава, която включва наблюдение на състоянието като основен елемент, износването на батерията ще се ускори. Без това ремонтите не са достатъчно целенасочени, насрочени са до пълното извеждане от експлоатация на инсталацията, увеличават вероятността от обширни ремонти и в крайна сметка целта за удължаване на живота на батерията не е постигната. Превантивната поддръжка е най-„безкръвният“ вариант, който води до бързи подобрения в здравето на пещта, димните емисии, структурната стабилност и контрола на топлината. Най-важните процеси ще бъдат разгледани сега.
Торкрет бетон.
Фигура 1. - Коксова батерия
За да се извърши ефективен ремонт на торкрет бетон, от съществено значение е работата да се извършва от опитни оператори, за да се осигури минимално съдържание на вода, за да се сведе до минимум излагането на огнеупорните силикатни стени на термичен шок и напукване. Производителността на торкрет бетона варира в зависимост от работните условия. Например животът на батерията на Simon Carves No.3 след обновяване беше оптимистично 6-8 месеца за страната на кокса и 10-12 месеца за страната на машината.
Керамичен слой.
Ремонтът чрез заваряване се счита за най-ефективната превантивна поддръжка на страничните стени на кокса, особено за странични отвори на кокс, дълбоки пукнатини на пещта, подрязвания на стени и пукнатини на покрива (Фигура 2). Пещта трябва да бъде изгонена за по-дълъг период от време, отколкото торкрет бетона, който може да не отговаря на изискванията за производителност или околната среда. До известна степен поради високотемпературното свързване на материала на стената и огнеупорния материалопитни оператори могат да възстановят структурната цялост на стените. Ремонтът на подредени панели с тухла с нулево разширение на Fosbel (ZEB) силикатна тухла за твърда наварка (ZEB) и облицовка за твърда наварка осигурява бързо и ефективно преодоляване на порите при свързване на твърда наварка към съществуващи стени.
Снимка 2. - Керамична настилка
Пещно пръскане.
Пръскането е процес, използван за ремонт на пукнатини в коксовите пещи. Той сам по себе си не осигурява дългосрочно удължаване на живота, а просто позволява пещите, които са извадени от експлоатация с въглеродната си облицовка, да бъдат върнати в експлоатация, без да отделят димни газове по време на първите няколко зареждания. Извършва се редовно на редица батерии по целия свят, което води до много положителен график за поддръжка с ниски газови емисии, особено след като пещта е била изведена от експлоатация за наваряване или торкретиране.
Датчиците за натоварване измерват скоростта на подаване, за да поддържат нивото на разпръскваното вещество във въздуха, за да позволят увеличаване на времето на престой на частиците в пещта (фиг. 3). Налягането в пещта отразява състоянието на зидарията и се записва преди и след пръскането, за да се установи тенденцията на вграждане на стени. Записва се и зависимостта на спада на налягането в пещта от времето. Необходим е правилен контрол на процеса на пръскане, за да се гарантира, че регенераторите не са запушени поради изтичане на пръскан материал през стените.
Фигура 3. - Устройство за наваряване
Изливане на подове.
Фугирането на пода е процесът, използван за изравняване на пода на фурната; рядко се извършва, ако е необходимо. Това съвпада с факта, че в пода на пещта зад рамката на прагамивки и когато количеството на свързващите вещества в тази пещ може да се увеличи. Правилното изливане на декинг е трудоемък процес, който трябва да осигури синтероване.
По-нататъшното развитие доведе до настилка на декинг с успешни резултати. Предпочитаният метод за ремонт на плочите на пещта е ремонт на гореща зидария, по-специално батериите Wilputte могат да бъдат ремонтирани по този начин, тъй като решетката на фурната е разположена между стените. Беше извършено успешно прехвърляне на редица батерии за коксови пещи от страната на кокса към страната на машината.
Окачване и лайсна на ръкава.
Формите се окачват за уплътняване на пукнатини между регенераторите и решетките, като се използват огнеупорни материали на основата на глина с малко количество флюс. Необходим е внимателен контрол на количеството на материала, за да се предотврати запушването на решетките, а проверката на матрицата (фиг. 4) може да се извърши със специален високотемпературен ендоскоп. В допълнение, формите са облицовани с тръби от неръждаема стомана (253MA), за да се сведе до минимум изтичането на газ в регенераторите и решетките през пукнатини в зидарията. Формите се пробиват предварително на височина, съответстваща на височината на батерията.
Фигура 4. - Проверка на горивната камера
Корективен ремонт.
Тези методи обикновено изискват прилагане и имат значително влияние върху работата на пещите. Основните включени процеси са: ремонт на стени с пълна дебелина, саниране на комини, изкърпване на панели, подновяване на регенератора и облицовка на свод. Тези ремонти възстановяват структурната цялост на огнеупора и възстановяват правилното отопление след почистване, обновяване на горивната камера и решетките. Обхватът на такива ремонти може да бъдезначителни включително отделни стени, подмяна на всички стени и подновяване на отложения слой. Като общо правило ръководството на коксовия завод настоява тези работи в съседните пещи да се извършват при предписани температури, тъй като всяка ремонтна дейност може да бъде успешна, при условие че съседният огнеупор не се повреди от охлаждане. Трудността при инсталирането на конвенционални огнеупорни материали е термичен шок и невъзможност да се контролира нивото на нагряване на тухла, особено в хоризонтални батерии. В резултат на това патентованият дизайн на MICOWALL, огнеупорен материал за наваряване ZEB, заедно с по-малки форми сега се използва за ремонт на дъното (Фиг. 5). Това намалява времето за престой и се използва повече от 14 години за обновяване на панели с добра производителност.
Фигура 5. - Зидария MICOWALL
MICOWALL (модулна блокираща стена на коксовата пещ) въздуховоди в крайните стени. Акцентът е върху поддържането на температурата на нагряване на съседните камери над 1000C и крайната температура на ремонтираната стена над 750C. Това се постига с:
Фигура 6. Допълнителен нагревател
Крайните стени са плътно интегрирани в пещта без необходимост от сложни изчисления на разширението. Между старата и новата зидария няма място за разширяване. Характеристиката на нулево разширение във връзка със съществуващата зидария има много малко диференциално движение. Всички ремонти на крайните стени са успешни, като първият ни ремонт е на повече от осем години и фурната все още е в отлично състояние.
Използването на материали с нулево разширение направи възможно ускоряването на ремонтния цикъл, като времето за ремонт на тухлената зидария достигна 24 часа. Например, дизайнът на MICOWALL намалява броя на формите на пълна фурна Wilputte от 180 до само12. Тези форми са много лесни за работа и по-безопасни за инсталиране поради намаленото им тегло в сравнение с конвенционалните методи. Оригиналната структурна и термодинамична цялост на стените се поддържа и чрез специален начин на свързване, особено необходим при хоризонталните тръби.
Покривът на пещта обикновено остава на място с обновяване на MICOWALL, въпреки че подпорните стенни сводове обикновено изискват разглобяване поради лошо състояние. Необходим е допълнителен дизайн за опорния механизъм на трезора. Концепцията, разработена от Fosbel, използва пружинен механизъм за абсорбиране на вибрациите от движението на механизмите, поддържани от трезора. Прикрепени са уникални скоби, за да се осигури допълнителна опора за покривните блокове на пещта (Фигура 7).
Фигура 7. - Механизъм за поддържане на трезора
Фигура 8. Контрол на качеството
Фигура 9. Сонда за проверка на труднодостъпни места на коксова пещ
Fosbel провежда изследвания, за да създаде сонда, която може да работи при още по-високи температури, за да следи състоянието на стените чрез газови дюзи.
Ремонт на регенератори.
Фигура 10. - Проверка на решетката
Фигура 11. - Изолация на генератора
Удължаването на живота на батерията може да се постигне чрез превантивна и коригираща поддръжка. Трябва да се намери баланс между производителността на пещта и целостта на огнеупорната зидария, при което проверката на състоянието позволява целенасочени ремонти, като се използват наличните стратегии, базирани на техните предимства.
Сътрудничеството на квалифицирани екипи, включително доставчици, прави възможно успешното удължаване на живота на батерията. Защитата на батерията от разрушаване винаги трябва да бъде основен приоритет. Стратегията трябва да включва всички аспектикато работа, укрепване на батерията, движещи механизми, техника на монтаж, избор на зидарски материали и защита на съществуващото огнеупорно покритие.
Първите стъпки към удължаване на живота на батерията са приемането на система за превантивна поддръжка, бюджетирането и балансирането на двете.
Дейвид Гилрой, главен изпълнителен директор, Fosbel Asia Pasific, Kilaben Bay, Нов Южен Уелс, Австралия.