焦炉知识问答题含参考答案.docx

1:焦炉为什么需要护炉铁件?
焦炉是由各种形状的耐火砖砌成的,耐火砖砌体长期处于高温中,由于焦炉炉温波动以及气候条件的变化,耐火砖砌体会产生热胀冷缩的现象。在热胀冷缩的过程中,有些砖缝经受不了这些缩胀产生的应力便会拉开,这时,如果有些灰渣和荒煤气通过裂缝向燃烧室窜漏过程中受热分解生成的石墨之类的物体沉积在拉开的灰缝内,在炉体又因炉温升高而膨胀时,灰缝就在也不能还原到以前的状态了。如此反复缩胀,便会使砌体松动、损坏。此外,焦炉经常受到开、闭炉门和推焦等机械的撞击,以及因煤车行走而产生的振动,也会使焦炉砌体松散变形而失去应有的密闭性,削弱砌体的结构强度。故焦炉必须设置护炉铁件,对炭化室墙施加一定的压力紧固耐火砖砌体,使它不能自由膨胀,从而达到保护焦炉炉体的作用。2:焦炉生产中如何对拉条进行管理?
焦炉横拉条的材质一般为低碳钢,直径32mm,上部横拉条埋设在炉顶拉条沟内,应保证能够自由窜动.焦炉生产中,横拉条的任一断面直径不得小于原始状态的75％,拉条变细到一定程度就应补强、更换,否则将影响护炉铁件对炉体的保护作用。更换上部拉条时,应对机焦侧钢柱采取保护性的机术措施,防止钢柱上部外移。上部横拉条损坏部位一般都是在装煤口和上升管根部,因为上升管座及装煤口附近炉顶温度较高,同时易窜漏、作火及腐蚀而损坏拉条,因此应经常对这些部位进行检查和维修。下部横拉条是短拉条,其一端通过预留在焦炉基础平台梁上的孔使拉条于炉柱连接,此处温度变化不大,拉条所受的负荷较为稳定,但要定期进行检查,保证下部横拉条的清洁和干燥,防止腐蚀。纵拉条沿焦炉纵向拉紧两端抵抗墙,以控制焦炉向两端的自由膨胀,在实际生产中要经常对纵拉条进行检查,同时要加强对焦炉炉顶的维护,防止因窜漏着火以及炉顶存煤着火而烧坏纵拉条。

3:焦炉生产中如何对弹簧进行管理?
焦炉生产中,要按规定周期对炉柱曲度进行测量,在根据炉柱曲度、压力点的接触情况,及时松紧弹簧来进行调节。焦炉用弹簧分为大、小两种,弹簧在最大工作负荷的范围内,负荷与压缩量呈正比。在焦炉生产中,必须经常对弹簧的负荷进行检查和调节,但单纯按弹簧负荷进行放松是不正确的,因为焦炉生产一定年咸后,大弹簧就会产生残余变形,使弹簧的自由高度变短,大弹簧的名义变大,实际负荷变小。如果不考虑这种变化,对大弹簧的测量高度不进行修正,简单地按测量高度对大弹簧进行放松,并且对放松量不记录、不统计,缺少对比,结果就会过度放松,人为地降低对焦炉砌体的保护性压力。为避免产生上述问题,焦炉生产中应不间断地记录并统计大螺帽的松放量,并在任意一段时间内使螺帽的放松量不得大于炉体的膨胀量。弹簧在长期使用中因弹性疲劳而失效时要立即更换,以保证弹簧负荷的真实和准确。上部大弹簧应加装保护套,防止火烤而加速其疲劳失效。4：如何对机焦侧炉体膨胀测量线架进行校正?
焦炉机焦侧炉体膨胀测量线架刻度是炉体膨胀测量和钢柱曲度测量的基准点,其准确与否,直接关系到所测炉体膨胀的真实性,因此应定期对测量线架进行校正。校正时通过抵抗墙顶向埋设在焦炉炉顶的中心刻印沿机焦侧方向引一条垂直于焦炉纵中心线的直线,在此直线上水平放置一根直木杆,木杆的一端刻上标记,并使标记与焦炉的纵中心线刻印重合。大开机焦侧走台预留孔,根据焦炉砌筑时安装测量线架所定的初始尺寸在木杆的另一端做好标记,并沿此标记吊一垂
线至废气盘标高处,如垂线与抵抗墙同一侧不同高度测量线架的原刻印都重合,则表明测量线架及其刻印准确无误,如果一线架的刻印与垂线不能重合,则需对该线架重新进行刻印。此测量工作应由专业人员定期执行。
5：影响炉体膨胀的主要因素有那些，如何测量和计算？
生产过程中的焦炉膨胀包括硅砖中晶形不断转化所造成的焦炉炉长增长，以及因焦炉受到意外损伤带来的焦炉炉长的附加增长，特别是护炉铁件对砌体的挤压力不足造成的砌体松弛，导致裂缝的不断增大，使焦炉炉长产生附加增长。上述情况的前者称为焦炉正常膨胀，后者称为叫炉的非正常膨胀。正常膨胀对焦炉基本上没有破坏性，焦炉仍保持原来的完整性、严密性及结构强度；非正常膨胀对焦炉有破坏性，使焦炉砌体在某些方面的性能削弱。
焦炉膨胀测量点选在上横铁、下横铁、斜道及箅子砖等水平标高处。在这些火纯青测量点的同一水平标高处，沿机、焦两侧分别引拉钢丝线。这些钢丝线挂在与抵抗墙相连的测线架上。每侧的4条钢丝线应保持在同一垂直平面内，并与焦炉中心点距离始终不变。随着焦炉的膨胀，钢丝线到焦炉炉体正面的距离也随之缩短，缩短的数值即为焦炉炉体总膨胀值。相邻两年总膨胀值的差即为年膨胀值，再除以炉长的设计尺寸即得年膨胀率。
6：焦炉炉门不严密有什么危害？
⑴炼焦生产中，由于炭化室处于正压状态，炉门不严密会造成炭化室内的荒煤气外泄，影响焦炉煤气和化学产品的回收，同时，荒煤气外泄会恶化操作环境，烧坏护炉铁件，导致焦炉炉体损坏，缩短炉体使用寿命。
⑵焦炉炉门不严密，在结焦末期因集气管压力波动等原因，空气会漏入炭化室烧掉部分焦炭，增加焦炭中的灰分，降低焦炭的质量和产量。在高温状态下，当灰分与炉墙作用时会产生局部结瘤，导致焦炉炉体损坏。
⑶焦炉炉门不严密会导致炭化室内的压力波动，使炉墙砖缝的石墨遭到严重的破坏，引起炉墙互相窜漏，破坏焦炉的加热制度，给焦炉的温度和压力控制带来困难。
7：怎样保证焦炉炉门的严密性？
保证焦炉炉门的严密性的措施如下：
⑴应制定合理的检修计划对炉门定期进行维修，一般经不2-3个月要对所有的炉门循环检修一次。同时要加强对炉门修理设备的维护，保证炉门刀边与炉门框的正常接触。
⑵要加强清扫的管理，认真清扫好炉门刀边、炉门框和炉门衬砖表面的焦油渣、焦粉及其它残留物，保证炉门刀边与炉门框的正常接触。
⑶加强炉门衬砖的检查和修理，使其处于良好状态，以免造成炉门局部过热而发生变形，进而破坏炉门的严密性。
⑷加强推焦车和拦焦车的精心操作，防止因操作不当撞坏炉门刀边而影响炉门的严密性。
8：如何检查和更换焦炉上部横拉条？
上部横拉条的检查应选择最容易损坏的部位，即选择装煤口和上升管底座处，采用内卡尺直接测量。对严重受损或直径小于原始直径的75﹪的横拉条，应及时进行补强或更换。
上部横拉条更换前，应制定详细的更换方案，准备好所有的更换备件、材料，及相应的更换用工具。更换时，先在炉顶用钢丝绳、葫芦等工具将机焦侧钢柱拉紧，并将机焦两侧钢柱用槽钢与相邻的钢柱连接紧固，保证在拉条弹簧松开
后机焦两侧的钢柱不发生向外傾移的现象。然后撬开拉条沟的盖板砖，松开拉条大弹簧，取下旧拉条，将拉条沟清理干净。将新拉条放置到位，安装上部大弹簧并将弹簧吨位调整到规定负荷，最后拆除炉顶拉紧钢绳以及机焦两侧紧固钢柱的槽钢。
9：焦炉炉框和保护板断裂的原因有那些？
⑴炉框和保护板的材质不能满足长期在高温状态下的要求，因受热变形而断裂。
⑵炉体膨胀不均匀，造成保护板和炉框受力不均，局部应力过大而断裂。
⑶钢柱弹簧吨位控制不合理，造成保护板和炉框受力不均，局部应力过大而断裂。
⑷下大暴雨，保护板和炉框急冷及热，内部应力突然增大而断裂。
⑸摘、对炉门或导焦槽对炉框的撞击，保护板和炉框内部产生不均匀的应力而断裂。
10：如何更换炉框？
当焦炉炉框因断裂、变形而影响焦炉推焦作业或影响炉门刀边严密性能时，应对炉框进行更换。一般利用推焦车或拦焦车进行更换炉框的作业。更换前一天，将旧炉框的固定钩头螺栓逐个更换为新螺栓，准备一个炉门对上备用炉框，并将炉门上、下横铁与炉框炉钩用夹具固定好。在备品炉框的外沿和内沿密封槽处安装好密封用石棉绳，并将石棉绳用细铁丝缠绕固定好。在待更换炉门框号对应的炭化室结焦时间3-4h,将炉门上、下横铁与炉框炉钩用夹具固定好。将取门机构钩住炉门，拆除旧炉框所有的连接用钩头螺栓，移动取门机将炉门连同旧炉框一起摘下，移至炉门修理站。清理干净保护板与炉框的接触面及槽内杂物，扒掉炉口部分焦炭并用风管吹扫干净。用取门机摘下与炉门固定在一起的新炉框，移至要更换的炭化室部位，调整好炉框的标高，移动取门机将新炉框对好位，穿上连接用钩头螺栓及蝶形弹簧，并将钩头螺栓紧固。取下炉门，对炉框与保护板的接触用精矿粉抹严抹实，在对上炉门，恢复焦炉的正常生产。
11：如何更换翻板座？
当翻板座严重腐蚀或严重变形而导致唤板不能正常动作时，应对唤板座进行更换。对于单集气管焦炉，先将待更换唤板座对应炭化室的焦炭推出，保持空炉状态，对双集气槽焦炉，可在结焦末期将另一侧高压氨水打开，然后吊走该唤板座对应的桥管及上升管，上升管口用铁板盖住。将集气管压力调至0-5Pa,并保持稳定，可用集气管手动调节翻板进行微调。采用煤车上的起吊装置吊走要更换的旧翻板座，此时集气管压力一定要控制在0-5Pa并保持稳定。将翻板座法兰盘清扫干净后装上新的翻板座，再依次装上上升管和桥管。更换工作完成后恢复集气管的正常压力，恢复焦炉的正常生产。
更换过程中保持集气管压力稳定，特别是旧翻板座吊走后，用圆盖板盖住连接口法兰盘。在清扫翻板座与集气管连接的法兰盘时，要采用铜器清理，并在法兰上涂上机油，防止产生火花。
12：如何更换集气管的∏形管？
当焦炉∏形管腐蚀严重，采用焊补的方法不能解决问题时,应对∏形管予以更换。由于更换∏形管时要断开焦炉集气管与鼓风机之间的荒煤气通道，焦炉炼焦产生的荒煤气无法正常抽往回收车间，只能放散，因此，更换∏形管前，要对焦炉的出炉计划进行调整，将∏形管两侧各10个炭化室安排在一个结焦周期前出炉，更换前与一个班要减少出炉数，更换前4h焦炉不要出炉,以减少焦炉全炉
荒煤气的发生量。
更换∏形管前，先停煤车滑线及大车磨电道的电，拆除与∏形管连接的氨水管道，落下∏形管两侧各10个号炭化室与集气管连接的翻板（这些炭化室已处于结焦末期,荒煤气发生量已很小）,打开集气管自动放散点火装置放散集气管中的荒煤气,逐步关小吸气管大阀门,作到吸气管只流氨水,而煤气不能流通,减少焦油盒氨水的满流量。根据生产实际降低鼓风机的转速。通过放散点火装置翻板的开度以及焦炉两端的上升管放散来调整集气管的压力，使之控制在5-40Pa,尽量保持在微正压装态。
将待更换的旧∏形管吊起来，采用事先准备的密封板将手动翻番及自动翻板两处的法兰盖住，如手动翻板法兰处着火，应采用湿麻袋、黄泥等将火扑灭。尽快清理两处法兰盘上的残留物，然后吊装好新的∏形管，并紧固法兰固定螺拴。通过关上升管盖调整集气管压力达到100Pa,打开吸气管大阀门前放散管,待有荒煤气冒出后关闭放散管。然后慢慢打开吸气管大阀门，将手动、自动翻板处调整为微正压，对法兰处的漏点进行焊接处理。安装与新∏形管连接的氨水管，恢复焦炉的正常生产。
13：如何更换保护板和钢柱？
炉柱曲度应保持适当值，一般情况下不超过25mm,这样才能保证炉柱变形在弹性范围内，并保证对炉体施加一定的保护性压力。较小的炉柱曲度，可保护其弹性，避免发生永久性变形；炉柱曲度过大，可能超过弹性极限而失效，特别是焦侧炉柱曲度超过一定值后，还会影响拦焦车的正常行走。对已经严重变形的炉柱要及时进行处理，采用矫正或更换的办法解决。当保护板断裂或变形严重而影响焦炉的正常生产时，也应及时组织进行更换。
钢柱和保护板更换前，要对焦炉另一侧同号的钢柱采取临时性的拉紧措施，防止横拉条与钢柱脱开后另一侧钢柱外傾。选择相邻两个炭化室装煤时间在4-6h左右,打开上升管盖,摘开炉门,扒出一部分焦炭,采用钢管和硅酸铝耐火纤维板制成的假封墙挡住炭化室内的焦炭。采用推焦车或拦焦车配合取下炉框，慢慢松开钢柱与上部及下部横拉条的连接，用吊车拆除要更换的钢柱及保护板。待燃烧室炉头正面清理干净后，用吊车安装好新的钢柱和保护板，并将上、下横拉条大弹簧的吨位调整到规定负荷，再用推焦车或拦焦车配合安装好炉框。待炉头部位密封工作完成后既可恢复焦炉的正常生产。
如果是全炉性的更换钢柱和保护板，应对焦炉炉温和推焦计划进行周密的安排和精准的调整，可采取白天更换，晚上恢复焦炉生产的方式进行，但要防止出现高温事故，同时要防止因焦炉成熟不够而出现推焦困难。
14：测量上升管的傾斜度有何意义？
焦炉上升管底部与炉顶上升管座相连，上部通过桥管与集气管翻板座的承接口相连，集气管坐落在钢柱上部。因此上升管的傾斜度在一定程度上可以反映钢柱上部变形情况以及集气管外移及变形的情况。测量上升管傾斜度时，可将垂线的末端固定在托盘上，将托盘顶住上升管的上部，测量上升管下部离垂线的距离，然后算出上升管的傾斜度。每次测量的上升管傾斜度应作好记录，并进行认真的对比分析。
15：测量抵抗墙的垂直度有何意义？
焦炉在烘炉及生产过程中，在整个焦炉的长向会产生膨胀，使得框架式抵抗墙产生傾斜，因此抵抗墙的垂直度在一定程度上可以反映焦炉在长向方向的变形程度和受力情况，同时还可以反映焦炉纵拉条的工作状况。测量抵抗墙的垂直
度时，打开焦炉二层炉间台以及炉端台的测量孔盖，从抵抗墙上部吊垂线测量整个抵抗墙上、中、下三点距垂线的距离。然后算出抵抗墙各断的垂直度。如二层炉间台或炉端台没有留测量孔，就采用吊垂线法测抵抗墙从上部到二层台这一段高度的垂直度。每次测量的抵抗墙垂直度应作好记录，并做好测量数据的对比分析，两次测量数据相差较大时，应复测并查明原因。
16煤在炭化室是怎样变成焦炭的？
具有黏结性的配合煤在焦炉的炭化室内转变为焦炭，大体上要经过干燥脱吸、半焦收缩和焦炭形成等三个阶段，这三个阶段互相交错，不能截然分开。
第一阶段从常温到300℃，为煤的干燥脱气阶段。常温到120℃前，煤主要是脱水和干燥；120-200℃，煤释放出吸附的CH4、CO2、CO、和N2等气体，是一个脱吸过程；200-300℃，煤开始分解，生成CO2、CO、H2等气体，同时释放出结晶水及微量焦油。
第二阶段从300-500℃，是以解聚为主的半焦形成阶段。300-450℃，煤进行剧烈分解和解聚，析出大量焦油和气体，气体主要是CH4及其同系物，还有H2、CO2、CO及不饱和等，这些气体为热解一次气，在此期间生成气、液、固三相为一体的胶质体，使煤发生软化、熔融、流动和膨胀；450-500℃温度范围内，胶质体分解、缩聚固化成半焦。
第三阶段从550-1050℃，是以缩聚为主的焦炭形成阶段。550-750℃，半焦分解析出大量气体，主要是H2和少量的CH4,这些气体称为热解二次气体，在此期间，随着温度的升高和气体的析出，半焦将形成裂纹；750-1050℃，半焦进一步缩聚，继续析出少量气体，主要是H2，分解的残留物进一步缩聚，焦炭变紧、变硬，排列趋于规则化，半焦转化为具有一定强度和块度的焦炭。
17：炼焦过程中荒煤气是怎样流动和冷却的？
荒煤气导出设备包括上升管、集气管、吸气管以及相应的喷洒氨水系统，用以将出炉荒煤气冷却、导出，并保持和控制炭化室在怎个结焦过程中为正压，又防止炭化室压力过高泄漏煤气而污染环境。温度约700-750℃的荒煤气由上升管引出，流经桥管时用温度为75-80℃的热循环氨水喷洒冷却，由于部分氨水讯速蒸发大量吸热，使荒煤气温度急剧降至80-90℃，同时煤气中约60﹪的焦油蒸汽冷凝析出。冷却后的煤气、循环热氨水和冷凝焦油一起进入集气管，并沿集气管向集气管中部的吸气管方向流动。煤气在集气管截面的上部流动，经吸气管即∏形管进入吸气管；低压氨水和焦油在集气管截面的下部流动，经焦油盒（保持一定液封高度，防止荒煤气由此通过）进入吸气管。吸气弯管（∏形管）设有调节翻板用以控制集气管压力，使吸气管下方炭化室底部压力在推焦前保持5Pa。吸气管内荒煤气、循环氨水和冷凝焦油一起流向煤气净化工序，先经气液分离器，煤气进初冷器进一步冷却降温，循环氨水和冷凝焦油进焦油氨水澄清槽，进行焦油渣、焦油和循环氨水的分离，循环氨水经补充蒸发量后由循环氨水泵送回焦炉喷洒冷却出炉的荒煤气。
18：推焦前怎样判断炭化室焦饼成熟情况？
正常情况下，摘下炉门推焦前，炭化室内的焦饼正好处于结焦末期的成熟状态，如果焦炭成熟不够或焦炭过火，都表示在炼焦的某些一环节上存在问题。可以从上升管火焰、炉顶空间火焰、炭化室内焦饼的状态判断焦饼的成熟情况。
⑴焦饼成熟良好的状态。上升管火焰约1m多高，呈金黄色，清晰淡薄，絮云形状，无黑烟。炭化室内的焦饼呈金黄色，而且焦饼收缩良好，收缩缝约10-15mm。炉顶空间火焰清晰、淡薄、无浓烟，银白射目。
⑵焦饼成熟不够的状况。上升管火焰呈紫红色，夹带黑色火焰，且火焰上下波动不止。