焦化干熄焦設備事故原因及維護要點分析

冶金焦化

2021年6月22日 13:34

焦化干熄焦設備事故原因及維護要點分析的圖1

　　1、概述：

　　干熄焦（CDQ）是替代傳統(tǒng)濕熄焦一次新技術，干熄焦采用惰性氣體冷卻熾熱焦炭，并回收余熱產(chǎn)生蒸汽的節(jié)能技術，該技術可節(jié)約用水，減少大氣污染排放，能夠回收大量紅焦，有效提高能源利用率，提高能源利用率，同時提高焦炭質量，擴大煉焦煤適應性，降低煉鐵工序能耗，最終實現(xiàn)企業(yè)節(jié)能減排。其主要工藝流程為裝滿紅焦的焦罐臺車由電機車牽引至焦罐是升井架底部，由焦罐提升機將焦罐提升到干熄爐項，通過爐項裝入裝置將焦炭裝入干熄爐，在干熄焦中焦炭與惰氣體進行熱交換，并將焦冷卻至200度以下，經(jīng)排焦裝置卸至膠帶機上，送到篩焦系統(tǒng)。冷卻焦炭出來的惰性氣體由循環(huán)風機通過干熄爐底部的鼓，人裝置送入干熄爐，與紅焦進行熱交換，由于干熄爐出來的熱惰性氣體，溫度者在800度以上，該溫度隨著入爐焦炭溫度的不同而變化，如果焦炭的溫度在1050度，該溫度約為980度，熱的惰性氣體經(jīng)一次除塵器除塵后進行余熱鍋爐換熱，溫度降為170度，惰性氣體由鍋爐出來，再經(jīng)二次除塵后由循環(huán)風機加壓給預熱器冷卻至130度以下后進入干熄爐循環(huán)使用，除塵器分離出的焦粉，由專門的輸送設備將其收集在儲槽內以備外運，干熄焦的裝入、排焦、預存室放散等處的含塵氣體均進入干熄焦地面除塵站進行排放。在干熄焦生產(chǎn)工藝中焦罐是貫穿整個生產(chǎn)過程的重要設備。它接受從焦爐中推出的1100℃左右的紅焦炭，通過牽引裝置、提升裝置運行至熄焦室頂部，并由裝焦裝置排入熄焦室。其運行時間長、工作環(huán)境惡劣，因此要求較高。

　　焦罐主要由焊接結構骨架與襯板構成。襯板的作用是封閉焦炭和保護焦罐結構不被燒壞，所以要求襯板耐燒、耐激冷激熱，否則易發(fā)生燒熔和襯板碎裂事故，導致襯板脫落，碎片落入運焦皮帶，損壞皮帶，同時極易使焦罐結構發(fā)生熱變形甚至燒損嚴重影響生產(chǎn)的正常運行。因此襯板材質選用的恰當與否直接影響到焦罐的壽命及生產(chǎn)的運行。

　　2、旋轉焦罐的基本結構及主要功能

　　干熄焦罐由兩部份組成，一是焦罐框架，二是懸掛和安裝在框架上的耐熱磨合金襯板，焦罐內襯板共計168塊，底部閘門襯板共計30塊，焦罐的主要功能是承載紅焦，通過不斷重復的接焦、運焦、裝焦過程、完成紅焦裝入干熄焦爐的任務，焦罐主要由旋轉焦罐。焦罐主要，由罐體、底閥門、拉桿、拉臂、橫梁、外罩、內襯板、導向輪等組成，焦罐是整個熄焦車生產(chǎn)過程的重要設備，其作用是用來裝運從炭化室出的1100度左右的紅焦，并與其它設備配合，將紅焦裝入干熄焦爐內。

　　2.1、旋轉焦罐的常見故障特征：

　　焦罐主要故障表現(xiàn)在焦罐底部閘門關不嚴，旋轉焦罐旋轉不到位，操作方面的原因，旋轉焦罐不能旋轉，旋轉電機故障、焦罐內襯板脫落，焦罐底部閘門與提升吊具脫鉤等故障。干熄焦系統(tǒng)設備故障主要表現(xiàn)在電器故障、機械故障，旋轉密封閥卡料，由于襯板問題造成旋轉密封閥卡料停機故障占全年設備故障的40%，由此可見，干熄焦罐問題對生產(chǎn)造成了很大的影響，加上工藝上焦罐配比不足，配件不及時到位等等原因，導致了干熄焦罐維護工作不及時，維護工作量不平衡，因此間接增加了維護工作不到到位，影響了旋轉焦罐的正常運行。

　　由于焦罐襯板問題占設備故障較大比例，因此經(jīng)過分析，焦罐框架的變形導致襯板斷裂和脫落的重要原因，特別是導致中間部位的2#、3#、4#襯板的失效，干熄焦罐受到1000度左右高溫焦炭灼烤，同時在常溫下快速冷卻，二者交替進行，間隔周期為18min左右。干熄焦罐長時間在這種工況下工作，框架由于焦炭火苗的燒烤和長主時間處于高溫狀態(tài)同，基本結構開始出現(xiàn)變形，變形導致框架和襯板接觸面縫隙增大，加劇了變形，進而導致了襯板受力變形和開裂，現(xiàn)對旋轉焦罐存在的故障原因進行分析。

　　2.1.1、焦罐底部閘門關不嚴：

　　由于焦罐底板襯板變形，可能造成裝完焦后，焦罐底部閘門轉軸部位夾焦炭，導致焦罐底部閘關不嚴，這樣，當焦炭落到焦罐旋轉托盤上時，焦罐會出現(xiàn)一邊抬高，或兩邊同時抬高的現(xiàn)象，及時清除焦炭、焦油渣等異物處理干凈。

　　2.1.2、旋轉焦罐旋轉不到位：

　　主要原因為電機車或焦罐臺車本身的缺陷或者操作上的失誤，

　　2.1.3、操作方面的原因：

　　按下焦罐旋轉停止按鈕后，在焦罐旋轉到位前，將焦罐選擇開關切換到另一個焦罐，也會導致焦罐旋轉不到位。焦罐旋轉不到位，應停止電機車走行，再次旋轉焦罐直到正確對位，如仍不能到位，應松開抱閘，手動操作減速機高速軸進行對位，將焦罐旋轉到正確位置，再將焦罐內的紅焦裝入干熄爐內。對于旋轉不能正確定位的焦罐，在檢查處理好之前，不允許再次裝入紅焦。

　　2.1.4、旋轉焦罐不能旋轉的故障：

　　焦罐因沒有收到旋轉信號，經(jīng)檢查確認后，需采用更換焦罐信號元件和控制線路的方法來解決。PLC出現(xiàn)故障。遇到此種情況，可通過PLC復位，檢查故障源和網(wǎng)絡源，加強屏蔽的方法解決。

　　2.1.5、旋轉電機故障：

　　可通過檢查主電路或更換旋轉電動機的方法消除。

　　2.2、焦罐襯板脫落的故障：

　　2.2.1、襯板連接螺栓斷裂，導致襯板落入排焦系統(tǒng)內卡阻，使生產(chǎn)中斷。因此連接螺栓應用用高強度、不銹鋼螺栓進行連接固定。

　　2.2.2、襯析背部掛鉤斷裂，背部掛鉤斷裂后，襯板無法固定，導致襯板脫落，此時必須更換襯板來解決。

　　2.2.3、襯板掛鉤固定梁開裂。由于固定梁開裂，導致襯板固定不牢固而脫落，必須對固定梁進行重新修復后，安裝襯板，才能確保襯板的牢固。

　　2.2.4、焦罐襯板材料不耐高溫，容易變形、斷裂、脫落，是焦罐最常見的故障之一，因此對襯板可以采用耐高溫、變形小的中鉻鑄鋼（ZG3Cr7Si2）材質襯板替代耐熱鑄鐵（RTCr16），以提高襯板的使用壽命，減少襯板變形、破裂、脫落等故障。

　　2.3、焦罐底部閘門與提升吊具脫鉤的原因：

　　2.3.1、焦罐底部閘門轉軸不靈活。當焦罐裝焦時，底閘門的動作慢于提出來升吊具下落的動作，造成提升吊具與底部閘門脫鉤。

　　2.3.2、裝焦裝置與提升機的極限位置不配套，因累加誤差過大造成焦罐裝焦時底閘門被卡住，提升吊具下落而與底閘門脫鉤。發(fā)生焦罐底閘門與提升吊具脫鉤后，應停止干熄焦的生產(chǎn)，將底閘門用手動葫蘆提起，慢慢操作提升機，將提升托輥重新歸入底閘門凹槽，然后取下手動葫蘆，恢復干熄焦的正常生產(chǎn)。