ГОРЯЧИЕ РЕМОНТЫ КОКСОВЫХ БАТАРЕЙ НА ЗАВОДАХ КИТАЯ В ХАНЧЖОУ И ТАНШАНЕ

Горячий ремонт коксовой батареи № 2 металлургического завода Hangzhou Iron Steel Group Company в городе Ханчжоу,провинция Чжэцзян

  Работы на коксовой батарее № 2 проводили в два этапа: ноябрь 2008 г. – май 2009 г. и сентябрь 2009 г. – январь 2010 г. Батарея № 2 была построе- на в 1976 г., т. е. на момент начала ремонта срок ее службы составил 33 года. Обследование ба- тареи проведено специалистами ООО «ОКОС» А. А. Винниковым и В. П. Петряковым в декабре 2006 г. совместно с инженерами китайской ком- пании «Чжон Хон Синь». Общие технические характеристики коксовой батареи № 2 металлургического завода Hangzhou Iron & Steel Group Company следующие:

Газосборник на батарее один, с машинной стороны. На коксовой стороне батареи расположен коллектор для бездымной загрузки печей, очень массивный, примерно как газосборник.

Батарея с нижним подводом коксового газа, но регенераторы на ней несекционные. Такие батареи наиболее ремонтопригодны, поддержание нужных температур в ремонтной зоне достигается без особых проблем. По конструкции коксовая батарея практически самая распространенная в Китае из построенных в 70-е годы прошлого века. Аналогичные батареи с небольшими различиями есть на многих заводах Китая.

Начиная с 1995 г. на батарее заводскими силами проводили ремонты кладки обогревательных простенков методом замены дефектных участков новым динасовым кирпичом. Повторяемость ремонтов на некоторых печах достигала 11 раз за 10 лет. При этом имело место смещение ремонтируемых участков в глубину камеры с 1–2 отопительных каналов до 6-го и даже 11-го. В основном ремонты проводили на машинной стороне в рядах 1–20.

Стоит отметить достаточно высокий уровень эксплуатации батареи. Графики выдачи кокса из печей соблюдаются, после загрузки каждой печи уплотняются все появляющиеся на дверях пропуски газа. Четко и правильно фиксируется ампераж выдачи кокса из печей, время выдачи и загрузки камер. Коэффициенты исполнения графика выдачи составили К1 = 0,99; К2 = 1,0; К3 = 0,99.

До ремонта на батарее наблюдали значительную неравномерность ампеража выдачи кокса из печей. Нормальный ампераж выдачи в 140–150 А был только на отдельных печах. Избыточный графит на стенах печных камер препятствовал ходу кокса при его выдаче, создавая большие усилия на стены камер и интенсивно разрушая их. Средняя величина ампеража выдачи кокса из печей составляла 225 А при минимальном значении 120 А и максимальном 500 А (на амперметре шкала на 500 А).

Имело место массовое «бурение» кокса при выдаче печей. Основная причина «бурения» – избыточный графит на стенах печных камер. Практика показывает, что под большими «блямбообразными» отложениями графита могут иметь место глубокие разрушения кирпича. При наличии таких дефектов нельзя гарантировать длительную работу печей без капитального ремонта.

Огнеупорная кладка простенков имела общие для всех печей серьезные дефекты с машинной и коксовой сторон батареи:

• трещины шириной до 15 мм по 1–6 отопительным каналам;
• трещины шириной до 10 мм по 25–28 отопительным каналам;
• местные деформации простенков;
• трещины со смещением кладки и образованием встречного уступа;
• сколы и выкрашивания кирпича на глубину до 40 мм на 1–6 отопительных каналах;
• сетчатые трещины на больших площадях стен камер;
• большая трещиноватость всех сводовых марок и сколы косых сводовых марок загрузочных люков;
• разрушение и выход в камеру до 50 мм в районе 1, 2, 3 загрузочных люков 3–5 рядов кладки загрузочных люков;
• сквозные отверстия на 1–11 отопительных каналах;
• прососы сырого коксового газа в шахточках многих отопительных каналов;
• большие отложения графита на поверхности кладки.

Состояние кладки регенераторов и подовых каналов было достаточно хорошее, позволяю- щее их эксплуатировать еще длительное время. Требовалась очистка и замена 1–2 верхних рядов насадки.

Большинство анкерных колонн находилось в аварийном состоянии и нуждалось в срочной замене. Практически все анкерные колонны имели значительный прогиб и деформацию. Стрела прогиба анкерных колонн и нагрузка на пружины узлов армирования представлены в таблице.

Стрела прогиба анкерных колонн и нагрузки на пружины узлов армирования

Явно бросалось в глаза некоторое несоответствие между высоким уровнем эксплуатации и аварийным состоянием анкерных колонн. Причиной этого оказались волнения в Китае и на заводе в 1989 г., когда завод несколько дней не работал, рабочие покинули цех. Началось горение коксового газа на дверях, что и привело к деформации анкерных колонн.

Ранее на заводе обсуждали вопрос о полной перекладке батареи, даже был готов проект перекладки, но приняли решение делать горячий ремонт из следующих соображений:

1. Коксовая батарея не выводится на ремонт в полном объеме, который при холодном способе длится около 12 мес. В ремонт выводятся только изношенные печные камеры, требующие ремонта, при этом остальные камеры батареи обеспечивают производство кокса.

2. За счет уменьшения потребности в огнеу- порах, материалах и оборудовании при горячем ремонте по сравнению с холодным достигается больший экономический эффект. В зависимости от объема ремонта и типоразмеров коксовых батарей стоимость горячего ремонта составляет 30–40 % от стоимости аналогичного холодного ремонта.

3. Завод расположен вблизи жилой зоны г. Ханчжоу, который имеет культурно-туристическое значение. Городские власти планировали через пять лет производство кокса полностью ликвидировать, в этом случае было нецелесообразно тратить большие средства на новую батарею.

  Особенностью ремонта на заводе в Ханчжоу было то, что работники технического отдела на начальном этапе пытались активно вмешиваться в его процесс, что было не всегда удачно, и приходилось обосновывать на практике те или иные методы нашего ремонта. Так, работники технического отдела требовали вертикальности стен печных камер, как при новой кладке, хотя наклон простенков у контрфорсов был ~ 50 мм. Приходилось доказывать, что невозможно выполнить идеально вертикальные простенки в данном случае. Начальник цеха лично контролировал ремонтные работы без выходных все 10,5 мес. В период с ноября 2008 г. по май 2009 г. было отремонтировано 11 простенков полностью, 8 простенков переложено на 6 отопительных каналов с машинной и коксовой сторон:

За сентябрь 2009 г. – январь 2010 г. отремонтировано четыре простенка полностью, 20 простенков переложено на 6 отопительных каналов с машинной и коксовой сторон. Итого батарея была полностью отремонтирована (все 43 простенка), 15 простенков переложено полностью, 28 простенков переложено на 6 отопительных каналов с машинной и коксовой сторон, из 1204 отопительных каналов было переложено 708 (58,8 %).

Полную перекладку простенков проводили по одному простенку, в отопительных каналах соседних простенков температуру поддерживали в пределах 750–850 °С. Соседние с ремонтным участком печи оставались с коксом в течение всего ремонта. Полубуферные печи выдавались на периодах коксования 24 и 21 ч. Продолжительность перекладки одного простенка в первые месяцы ремонта составляла 28 сут, в дальнейшем была сокращена до 18 сут, что связано с низкой квалификацией механиков и огнеупорщиков. Китайские специалисты, привлеченные для ремонта, ранее не выполняли таких работ, и приходилось их обучать. Обучение началось только с началом ремонта и включало в себя также и теоретический курс (аудиторные занятия). После обучения качество работ улучшилось, работа пошла гораздо быстрее. Однако по ходу ремонта контингент рабочих периодически менялся (частично по 10–15 человек) и приходилось снова проводить обучение.

Перекладку крайних отопительных каналов горячим способом производили на глубину шести отопительных каналов, ремонтировали по два простенка одновременно. Распорные перемычки (домкраты) «бронь – кладка» устанавливали при разборке пружинные. Соседние с ремонтным участком печи оставляли с коксом, полубуферные печи выдавали на ПК 24 и 21 ч, продолжительность ремонта составляла в среднем 10–12 дней.

Разогрев отремонтированной кладки как в случае полного ремонта, так и в случае перекладки на шесть отопительных каналов осуществлялся вследствие теплопроводности и лучистого теплообмена от соседних нагретых простенков и оставляемой части ремонтируемых простенков.

Стык новой и старой кладки выполняли с перевязкой кирпичей в каждом ряду. Конечно, в некоторых простенках перевязка не всегда получалась в каждом ряду, но в целом это условие выполнялось. Стык после разогрева ничем не уплотнялся, прососы газа на стыке пропадали после 2–3 выдач печи.

При перекладке на шесть отопительных каналов все отремонтированные отопительные каналы включались в обогрев через двое суток, при полной перекладке простенка – через трое суток. После этого удаляли распорные перемычки из камер и загружали отремонтированные печи. Первая загрузка была неполной – грузились первый и второй бункер загрузочного вагона. Последующая загрузка увеличивалась, и уже через 3–4 оборота печи грузились полным грузом. Первый оборот печей – 24 ч, последующие – 21 ч и ввод на этом периоде коксования печей в серию. Кроме того, во всех регенераторах были заменены два верхних ряда насадки на глубину от 3 до 6 м от фасада.

Контрфорсные простенки перекладывали вместе с динасовыми контрфорсами, на шамотных контрфорсах ремонтировали только фасады. После разогрева крайних простенков на фасады контрфорсов монтировали армирующие балки для их фиксации.

Во время ремонта простенков проводили так- же замену дефектных броней, рам, анкерных колонн (верхней части от обслуживающей площадки). Всего было заменено 19 анкерных колонн. При каждой замене опорных анкерных колонн сооружали временные опоры на соседних колоннах, которые потом удаляли. Рамы заменяли при помощи рамосъемника на коксовых машинах, брони и колонны меняли при помощи тали. Численность бригады механиков составляла семь человек.

Ремонты на батарее выполняли одновременно на двух участках. При этом бригада по разборке старой кладки была одна (численностью 23 чел.), бригада огнеупорщиков-кладчиков из 42 человек (12 огнеупорщиков и 30 подсобников) также была одна, но разделена на две смены. На одном участке проводили разборку кладки, на другом – кладку и разогрев. Кладчики могли выделяться в помощь механикам, а разборщики – в помощь как кладчикам, так и механикам. При этом разборку кладки по требованиям техники безопасности проводили только в светлое время суток, новую кладку вели круглосуточно.

Весь ремонт осуществляли под непосред- ственным руководством начальника ремонта В. Ф. Богданова и круглосуточным контролем специалистов ООО «ОКОС»: четыре начальника смены, четыре инструктора-огнеупорщика и инженер-механик (на начальном этапе ремонта).

На этом заводе особое внимание уделяется технике безопасности. Батарея № 2, на которой проводили ремонт, работала в паре с батареей № 1, на каждой батарее по 42 печи. График выдачи сквозной, иными словами, обе батареи работали, как одна батарея, одним комплектом машин. Ремонт можно было выполнять только во время выдачи печей на батарее № 1 и цикличных остановок выдачи. Как только выдача переходила на батарею № 2, ремонт прекращали. Сначала это было несколько неудобно, потребовалось время, чтобы приспособиться и планировать работу в соответствии с графиком выдачи. Получалось примерно 1,5–3 ч работы и 1,5 ч перерыв.

Особое внимание на этом заводе уделяется и экологии. Батареи находятся недалеко от жилых кварталов города, а сам г. Ханчжоу имеет туристическое значение. Коксовый цех небольшой, всего две батареи. Батарея № 1 относительно новая, возраст около 5 лет. Бездымная загрузка работает эффективно, выбросов практически не было. Для бездымной загрузки на анкерных колоннах коксовой стороны смонтированы коллектор отсоса газов загрузки и установка очистки этих газов. Кроме того, двересъемные машины оборудованы беспылевой выдачей кокса. Надо отметить, что и беспылевая выдача кокса и бездымная загрузка работают достаточно эффективно. На территории цеха поддерживается чистота, очень мало коксовой и угольной пыли.

Необходимо отметить хорошее качество огнеупоров для ремонта, практически не требовалось отбраковывать кирпич. К качеству теплоизоляционного материала (муллитокремнеземистый рулонный войлок толщиной 25 мм), применяемого для оклейки стен ремонтного участка, также претензий не было. Все материалы – производства КНР.

Ремонт коксовых батарей № 1, 2 на металлургическом комбинате HBIS в городском округе Таншань, провинция Хэбэй

На комбинате HBIS ремонтные работы также проводили в два этапа: июль 2009 г. – май 2010 г. и ноябрь 2011 г. – январь 2012 г. Обследование коксовых батарей специалисты ООО «ОКОС» провели в ноябре 2007 г. совместно с инженерами китайской компании «Чжон Хон Синь». Общие технические характеристики батарей следующие:

Газосборник на батареях один, с машинной стороны, на коксовой стороне расположен массивный коллектор для бездымной загрузки печей, батареи с нижним подводом коксового газа, проектная загрузка камеры коксования – 30 т. Ввод в эксплуатацию батареи № 1 – 29.01.1987 г., № 2 – 05.07.1988 г.

Среди конструктивных особенностей коксовых батарей можно выделить шамотный свод печи (зарекомендовал себя лучше, чем динасовый), на который опирается рельс УЗВ (а не на простенок, как на батареях проекта Гипрококса).

На момент проведения обследования на коксовой батарее № 1 две печные камеры были забучены и еще две работали на периоде коксования 28 ч. На коксовой батарее № 2 все печные камеры находились в эксплуатации, сведений о ремонтах батарей не имеется.

Основные дефекты кладки печных камер – смещение смотровых шахточек отопительных каналов, прососы сырого газа, замусоривание косых ходов обломками кирпича. Имелись неработающие отопительные каналы с полным отсутствием горения. Также отмечены вогнутости и выпуклости кладки камер, сколы и трещины на головочных отопительных каналах. Фасады кладки над бронями значительного числа печных камер имели неудовлетворительное состояние, особенно вокруг загрузочных люков и на головках печей. Насадка регенераторов замусорена на высоту двух верхних рядов (бой кирпича, мусор).

Отмечен большой прогиб анкерных колонн (до 75 мм), что отрицательно влияло на сохранность кладки коксовых батарей. Колонны, имеющие прогиб 60 мм и более, не выполняют своих армирующих функций.

Уровень эксплуатации на комбинате средний. Отмечена неудовлетворительная работа машинного зала в связи с тем, что он не расширялся при строительстве новых коксовых батарей на комбинате: изначально он был рассчитан на четыре коксовые батареи, а потом были построены еще две.

Весь ремонт проводился под непосредственным руководством начальника ремонта А. М. Пося и круглосуточным контролем специалистов ООО «ОКОС» численностью девять человек: четыре начальника смены, четыре инструктора-огнеупорщика и инженер-механик. Бригады китайских рабочих в среднем состояли из 30–40 разборщиков, 65–70 кладчиков, 13–15 механиков. При этом кладчики могли выделяться в помощь механикам, а разборщики – в помощь как кладчикам, так и механикам.

В период с июля 2009 г. по май 2010 г. полностью отремонтированы 18 простенков, 5 простенков переложены по шесть отопительных каналов с машинной и коксовой сторон. За ноябрь 2010 г. – январь 2012 г. были отремонтированы 34 простенка полностью, 16 простенков переложены по шесть отопительных каналов с машинной и коксовой сторон.

Таким образом, за это время батареи были полностью отремонтированы (все 74 простенка). Полностью переложены 52 простенка, на 21 простенке переложено по шесть отопительных каналов с машинной и коксовой сторон:

Всего на батареях из 2368 отопительных каналов было переложено 1928 (81,4 %). На обеих батареях заменены все брони, колонны, анкерные стяжки и стояки. Качество поставленных для ремонта огнеупоров и материалов – хорошее.

Необходимо отметить хорошие, дружеские отношения, сложившиеся в процессе ремонта с работниками цеха, и всяческое содействие с их стороны.

В настоящее время под руководством начальника ремонта А. М. Пося успешно завершен первый этап горячего ремонта коксовых батарей № 1, 2 металлургического завода в г. Сюаньхуа (сентябрь 2012 г. – март 2013 г.). Это первый горячий ремонт коксовых батарей с печными камерами высотой 6 м, выполняемый специалистами ООО «ОКОС» в Китае.

Таким образом, ООО «ОКОС» совместно с фирмами ООО «Чжон Хон Синь» и ООО «Хуа Чэн» проведены масштабные горячие ремонты 13 коксовых батарей на семи заводах Китая. Специалистами заводов дана высокая оценка качества ремонтов. Начальнику ремонтных работ В. Ф. Богданову 27 сентября 2010 г. была вручена Почетная Награда провинции Ляонин за достойный вклад в экономическое и общественное развитие провинции Ляонин.