焦化干熄焦设备事故原因及维护要点分析

冶金焦化

2021年6月22日 13:34

焦化干熄焦设备事故原因及维护要点分析的图1

　　1、概述：

　　干熄焦（CDQ）是替代传统湿熄焦一次新技术，干熄焦采用惰性气体冷却炽热焦炭，并回收余热产生蒸汽的节能技术，该技术可节约用水，减少大气污染排放，能够回收大量红焦，有效提高能源利用率，提高能源利用率，同时提高焦炭质量，扩大炼焦煤适应性，降低炼铁工序能耗，最终实现企业节能减排。其主要工艺流程为装满红焦的焦罐台车由电机车牵引至焦罐是升井架底部，由焦罐提升机将焦罐提升到干熄炉项，通过炉项装入装置将焦炭装入干熄炉，在干熄焦中焦炭与惰气体进行热交换，并将焦冷却至200度以下，经排焦装置卸至胶带机上，送到筛焦系统。冷却焦炭出来的惰性气体由循环风机通过干熄炉底部的鼓，人装置送入干熄炉，与红焦进行热交换，由于干熄炉出来的热惰性气体，温度者在800度以上，该温度随着入炉焦炭温度的不同而变化，如果焦炭的温度在1050度，该温度约为980度，热的惰性气体经一次除尘器除尘后进行余热锅炉换热，温度降为170度，惰性气体由锅炉出来，再经二次除尘后由循环风机加压给预热器冷却至130度以下后进入干熄炉循环使用，除尘器分离出的焦粉，由专门的输送设备将其收集在储槽内以备外运，干熄焦的装入、排焦、预存室放散等处的含尘气体均进入干熄焦地面除尘站进行排放。在干熄焦生产工艺中焦罐是贯穿整个生产过程的重要设备。它接受从焦炉中推出的1100℃左右的红焦炭，通过牵引装置、提升装置运行至熄焦室顶部，并由装焦装置排入熄焦室。其运行时间长、工作环境恶劣，因此要求较高。

　　焦罐主要由焊接结构骨架与衬板构成。衬板的作用是封闭焦炭和保护焦罐结构不被烧坏，所以要求衬板耐烧、耐激冷激热，否则易发生烧熔和衬板碎裂事故，导致衬板脱落，碎片落入运焦皮带，损坏皮带，同时极易使焦罐结构发生热变形甚至烧损严重影响生产的正常运行。因此衬板材质选用的恰当与否直接影响到焦罐的寿命及生产的运行。

　　2、旋转焦罐的基本结构及主要功能

　　干熄焦罐由两部份组成，一是焦罐框架，二是悬挂和安装在框架上的耐热磨合金衬板，焦罐内衬板共计168块，底部闸门衬板共计30块，焦罐的主要功能是承载红焦，通过不断重复的接焦、运焦、装焦过程、完成红焦装入干熄焦炉的任务，焦罐主要由旋转焦罐。焦罐主要，由罐体、底阀门、拉杆、拉臂、横梁、外罩、内衬板、导向轮等组成，焦罐是整个熄焦车生产过程的重要设备，其作用是用来装运从炭化室出的1100度左右的红焦，并与其它设备配合，将红焦装入干熄焦炉内。

　　2.1、旋转焦罐的常见故障特征：

　　焦罐主要故障表现在焦罐底部闸门关不严，旋转焦罐旋转不到位，操作方面的原因，旋转焦罐不能旋转，旋转电机故障、焦罐内衬板脱落，焦罐底部闸门与提升吊具脱钩等故障。干熄焦系统设备故障主要表现在电器故障、机械故障，旋转密封阀卡料，由于衬板问题造成旋转密封阀卡料停机故障占全年设备故障的40%，由此可见，干熄焦罐问题对生产造成了很大的影响，加上工艺上焦罐配比不足，配件不及时到位等等原因，导致了干熄焦罐维护工作不及时，维护工作量不平衡，因此间接增加了维护工作不到到位，影响了旋转焦罐的正常运行。

　　由于焦罐衬板问题占设备故障较大比例，因此经过分析，焦罐框架的变形导致衬板断裂和脱落的重要原因，特别是导致中间部位的2#、3#、4#衬板的失效，干熄焦罐受到1000度左右高温焦炭灼烤，同时在常温下快速冷却，二者交替进行，间隔周期为18min左右。干熄焦罐长时间在这种工况下工作，框架由于焦炭火苗的烧烤和长主时间处于高温状态同，基本结构开始出现变形，变形导致框架和衬板接触面缝隙增大，加剧了变形，进而导致了衬板受力变形和开裂，现对旋转焦罐存在的故障原因进行分析。

　　2.1.1、焦罐底部闸门关不严：

　　由于焦罐底板衬板变形，可能造成装完焦后，焦罐底部闸门转轴部位夹焦炭，导致焦罐底部闸关不严，这样，当焦炭落到焦罐旋转托盘上时，焦罐会出现一边抬高，或两边同时抬高的现象，及时清除焦炭、焦油渣等异物处理干净。

　　2.1.2、旋转焦罐旋转不到位：

　　主要原因为电机车或焦罐台车本身的缺陷或者操作上的失误，

　　2.1.3、操作方面的原因：

　　按下焦罐旋转停止按钮后，在焦罐旋转到位前，将焦罐选择开关切换到另一个焦罐，也会导致焦罐旋转不到位。焦罐旋转不到位，应停止电机车走行，再次旋转焦罐直到正确对位，如仍不能到位，应松开抱闸，手动操作减速机高速轴进行对位，将焦罐旋转到正确位置，再将焦罐内的红焦装入干熄炉内。对于旋转不能正确定位的焦罐，在检查处理好之前，不允许再次装入红焦。

　　2.1.4、旋转焦罐不能旋转的故障：

　　焦罐因没有收到旋转信号，经检查确认后，需采用更换焦罐信号元件和控制线路的方法来解决。PLC出现故障。遇到此种情况，可通过PLC复位，检查故障源和网络源，加强屏蔽的方法解决。

　　2.1.5、旋转电机故障：

　　可通过检查主电路或更换旋转电动机的方法消除。

　　2.2、焦罐衬板脱落的故障：

　　2.2.1、衬板连接螺栓断裂，导致衬板落入排焦系统内卡阻，使生产中断。因此连接螺栓应用用高强度、不锈钢螺栓进行连接固定。

　　2.2.2、衬析背部挂钩断裂，背部挂钩断裂后，衬板无法固定，导致衬板脱落，此时必须更换衬板来解决。

　　2.2.3、衬板挂钩固定梁开裂。由于固定梁开裂，导致衬板固定不牢固而脱落，必须对固定梁进行重新修复后，安装衬板，才能确保衬板的牢固。

　　2.2.4、焦罐衬板材料不耐高温，容易变形、断裂、脱落，是焦罐最常见的故障之一，因此对衬板可以采用耐高温、变形小的中铬铸钢（ZG3Cr7Si2）材质衬板替代耐热铸铁（RTCr16），以提高衬板的使用寿命，减少衬板变形、破裂、脱落等故障。

　　2.3、焦罐底部闸门与提升吊具脱钩的原因：

　　2.3.1、焦罐底部闸门转轴不灵活。当焦罐装焦时，底闸门的动作慢于提出来升吊具下落的动作，造成提升吊具与底部闸门脱钩。

　　2.3.2、装焦装置与提升机的极限位置不配套，因累加误差过大造成焦罐装焦时底闸门被卡住，提升吊具下落而与底闸门脱钩。发生焦罐底闸门与提升吊具脱钩后，应停止干熄焦的生产，将底闸门用手动葫芦提起，慢慢操作提升机，将提升托辊重新归入底闸门凹槽，然后取下手动葫芦，恢复干熄焦的正常生产。