日本焦炉设备的长寿命技术

    日本焦炉很多是在经济高度成长时期建的，1984年投产的焦炉是最后建的，最近20年都没有新建焦炉，焦炉的平均炉龄为33年左右，最高的为40年，许多焦炉炉龄还超过了以往通常所说的35年的寿命。延长焦炉寿命、维持焦炉的稳定操作成为了焦炉中的最重要课题，因此日本开发了各种延长焦炉寿命的技术，并取得了效果。

    （1）修补技术

    作为对炭化室壁砖的龟裂和破损进行修补的技术，目前一般是先在高温下将石英质喷补材料溶融，然后再对耐火砖进行喷射修补，取代了以往的灰浆喷吹修补。由于喷射修补形成的修补层的耐用性比以往修补法的好，因此这一技术得到了广泛普及。日本4家钢铁公司共同开发了喷射能力可达到炉壁中心部的大型喷射装置，各钢铁公司在部分修改后进行了引进。

    对于更大的损伤，如炭化室壁穿孔等，可以采用热态更换和重装修补技术。随着修补方法和隔热方法等技术的进步，其应用范围比原来广、且可缩短施工工期。尤其是，对于炭化室窑口采取热态重装的方法已成为最普通的技术。对整个横排火道的耐火砖全部进行重装的方法在欧洲等已被采用，还有的是将相邻的数个炭化室一气呵成进行重装，但这一技术在日本尚未推广。

    作为炭化室壁连续细微龟裂的修补新技术是，利用化学相淀积(CVD)进行修补的技术。这一方法是先在向炭化室喷吹SiCl4，然后在微细龟裂内和从燃烧室扩散而来的水蒸气反应后析出SiO2，对龟裂进行堵塞并强化耐火砖。

    （2）操作管理技术

    作为延长焦炉寿命的技术，与损伤部位修补技术一样，尽量抑制损伤扩大的操作管理技术也是很重要的。尤其是，随着焦炉本体的老化，每个炭化室损伤的状态也有很大的不同，不能像以往那样对焦炉的整个炉组进行管理，而是必须对每个炭化室进行管理，因此正在推进系统化管理方法。

    作为损伤管理最重要的一点就是要防止推焦不顺。当发生推焦不顺时，不仅会给炭化室壁造成过大的负荷，而且在处理推焦不顺时炭化室壁温度的变化会扩大损伤，因此开发了防止发生推焦不顺的技术，并对其发生的原因进行了理论研究。炭化室壁的部分损毁和石墨的生长会造成炉壁形成凹凸，这是导致推焦阻力增大和推焦不顺的原因之一，因此与损毁部位的修补一样，避免炭化室壁粘附石墨的管理受到了重视，开发了炭化室壁粘附石墨的燃烧消除装置，并应用于实际。它是在从推焦到装煤期间从装煤孔插入喷枪，吹入空气对炭化壁粘附的石墨进行燃烧消除。另外，为避免石墨向炉壁的析出，开始采用了在炉壁涂敷玻璃层的装置。为改善推焦性能，作为控制装入煤性状的技术是，加强配合煤膨胀压的管理，控制焦饼和炉壁的间隙。

    （3）炉体诊断技术

    为有效地进行修补和操作管理，因此准确掌握炉体损伤状况，采取适当的应对措施是极为重要的。为此，日本开发了用于炉体计测的各种装置。

    作为观察炭化室内状况的装置，最早是采用从空的炭化室窑口装入摄像机的方法，后来开发了采用装有激光测距仪的计测装置对整个炉壁的凹凸进行定量化的装置。作为能进行一面操作，一面计测炉体的方法，开发了装有挤压杆的移动式炭化室宽度测量仪，可应用于粘附石墨的控制管理等。

    作为燃烧室内的观察装置，开发了在水冷枪上装有摄像机，从燃烧室上部的设备点检口插入对内部进行观察的装置，还开发了插入部分改为空冷耐热电缆，提高操作性能的装置。