一种检验焦炉空压密封修补料性能的方法与流程

本发明属于焦炉修补技术领域，具体涉及一种检验焦炉空压密封修补料性能的方法。

背景技术：

现阶段，焦炉串漏是焦化行业面临的一个持续的关键问题，串漏不仅造成焦炉热能损失，更会造成环境污染问题，治理焦炉串漏也是行业迫在眉睫的工作。目前焦炉治理串漏的主要办法是焊补、抹补、空压密封等常规手段。空压密封是将超细空压密封修补料由串漏缝隙进入燃烧室，在此过程中空压密封修补料在砖缝挂结，从而起到密封堵漏作用。空压密封修补料是硅质料，要求干粉熔化温度要和炉墙的平均温度一致。在裂缝里能熔化生成一层密封薄膜。

现有技术中对空压密封修补料的质量的考察一般通过对其化学成分、耐火度、粒度等指标分别进行检测，检测步骤繁琐。此外，由于空压密封修补料使用的特殊环境，上述指标不能直观的反映空压密封修补料的使用性能，各企业只能通过在焦炉使用中进行实际验证，从而确定其使用效果。通过实际使用验证空压密封修补料方法具有滞后性，且空压密封修补料的成本高，其不确定性还会影响焦炉的使用寿命。

技术实现要素：

本发明提供一种检验焦炉空压密封修补料性能的方法，采用该方法可方便的对空压密封修补料的性能进行检测，便于直观的了解空压密封修补料的使用性能。

本发明的检验焦炉空压密封修补料性能的方法采用如下技术方案：一种检验焦炉空压密封修补料性能的方法，包括如下步骤：(1)将待检样品放入煤焦化验坩埚中，搅拌均匀；(2)升温：将经步骤(1)处理后的带有待检样品(空压密封修补料)的煤焦化验坩埚放入马弗炉中，并保持所述待检样品表面平整，使待检样品以40～55℃/min的速率升温至900～950℃，以33～38℃/min的升温速率从900～950℃升温至1100～1150℃，以20～25℃/min的升温速率从1100～1150℃升温至1360～1400℃；(3)保温：升温结束后，1360℃保温10-15min；(4)从马弗炉中取出，室温条件下自然降温；(5)降温过程中观察所述待检样品是否与所述煤焦化验坩埚粘结在一起以及是否发生分离；当所述煤焦化验坩埚降至室温后，考察所述待检样品的质量和/或体积变化、外观是否呈熔化状和是否有裂纹。发明人在研究过程中发现，使用性能好的空压密封修补料经高温处理后具有粘结性能，若其粘结性能好，则容易与所述煤焦化验坩埚粘结在一起，在降温的过程中通过观察待检样品是否和煤焦化验坩埚粘结在一起以及是否发生分离，可直观的对待检样品(空压密封修补料)的粘结性能进行考察。此外，若空压密封修补料的粘结性能好，按照本发明的方法处理后其表面会呈熔化状。

优选的，所述煤焦化验坩埚中待检样品的料位不超过所述煤焦化验坩埚高度的3/4。

优选的，将待检样品放入煤焦化验坩埚中后，使所述煤焦化验坩埚倾斜，采用末端带有￠5mm圆环的钢针顺时针搅拌以保证所述待检样品的均匀性。

优选的，所述搅拌的速度为100～120r/min，搅拌时间2min。

优选的，所述马弗炉为xl-2100型智能一体马弗炉。

优选的，所述待检样品外观呈熔化状且所述待检样品的质量和/或体积变化越小、裂纹越少，其使用性能越好。

本发明的有益效果是：本发明的检验焦炉空压密封修补料性能的方法通过一次操作即可更快速、直观、科学的对空压密封修补料的各项性能进行检测，无需再分别对空压密封修补料的成分、耐火度、粒度等指标再分别进行检测。

本发明的检验焦炉空压密封修补料性能的方法可模拟空压密封修补料实际工作环境的升温、降温，与其实际应用情况一致性好，检测结果更准确。本发明的检验焦炉空压密封修补料性能的方法具有省时、费用少等优点，可有效避免不合适的空压密封修补料对焦炉造成的损坏和影响焦炉的正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为1#和2#空压修补料按照本发明实施例1的检验焦炉空压密封修补料性能的方法的检测效果图，左图为1#空压修补料经处理得到的样品1，右图为2#空压修补料经处理得到的样品2；

图2为1#和2#空压修补料按照本发明实施例2的检验焦炉空压密封修补料性能的方法的检测效果图，左图为2#空压修补料经处理得到的样品3，右图为1#空压修补料经处理得到的样品4；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

按照本发明的方法对1#空压密封材料和2#空压密封材料的性能进行验证，其中:

1#空压密封修补料的具体成分为

2#空压密封修补料的具体成分为：

实施例1

(1)取两个同样大小的煤焦化验坩埚，清理干净，保证坩埚里没有杂物，向上述清理干净后的两个煤焦化验坩埚中分别装入等量1#和2#空压密封修补料(通过试验天平称量，1#和2#空压密封修补料各称量30.000g)。1#和2#空压密封修补料的料位不超过煤焦化验坩埚高度的3/4。

(2)将装有1#和2#空压密封修补料的煤焦化验坩埚分别倾斜45°角，采用末端带有￠5mm圆环的钢针顺时针搅拌2min，搅拌速度为100～120r/min。搅拌完成后将装有1#和2#空压密封修补料的煤焦化验坩埚分别置于平整的实验台面，轻轻晃动，使煤焦化验坩埚内密封修补料的上表面水平。整个过程中严禁用手或其他工具、物品接触修补料，修补料不得受其他样品污染。

(3)将盛有1#和2#空压密封修补料的煤焦化验坩埚放入到同一xl-2100型智能一体马弗炉内(保持煤焦化验坩埚内密封修补料的上表面水平)，然后设置马弗炉以40℃/min的速率从室温升至900℃，升温至900℃后再以33℃/min的速率升温至1100℃，升温至1100℃后再以20℃/min的速率升温至1360℃。

(4)在将温度加热至1360℃后，恒温10-15min后取出，置于室温下，自然降温，观察检验修补料的粘结性能。由于该降温过程与焦炉常规生产开启炉门后降温速率接近，注意观察空压密封修补料在与坩埚凝结后，因温度的急剧降低是否会造成分离；待空压密封修补料降至常温后，将粘结后形成的1#和2#空压密封修补料固体取出，采用不同角度拍照取证观察其裂纹大小、裂纹的位置、裂纹的形状，观察表面的光滑程度(是否呈熔化状)和粘结程度(待检样品与煤焦化验坩埚之间的粘结强度)；分别测量降至室温的1#和2#空压密封修补料的高度(考察待检样品的体积变化)。

实验结果：如图1所示，左图为1#空压密封修补料处理后的样品(样品1)，右图为2#空压密封修补料处理后的样品(样品2)。样品1和样品2表面均未见明显裂纹，样品1的表面因空压密封材料粒度大，但是样品1#表面有一层明显的似玻璃(样品1表面呈熔化状，粘结性能更好)，表明1#空压密封修补料用于修补焦炉时，修补的效果会更好。

1#和2#空压密封修补料在放入xl-2100型智能一体马弗炉时，上表面水平，样品高度均为40mm；经测量，样品1的高度为35.5mm，样品2的高度为31.2mm，样品2的体积变化较大。表明2#空压密封料在修补过程中损耗大，若采用2#空压密封修补料对焦炉进行修补，在同等条件下，需要消耗的2#空压密封修补料的量更大，修补成本更高，修补后的使用寿命也更短。

实施例2

(1)取两个同样大小的煤焦化验坩埚，清理干净，保证坩埚里没有杂物，向上述清理干净后的两个煤焦化验坩埚中分别装入等量1#和2#空压密封修补料(通过试验天平称量，1#和2#空压密封修补料各称量30.000g)。1#和2#空压密封修补料的料位不超过煤焦化验坩埚高度的3/4。

(2)将装有1#和2#空压密封修补料的煤焦化验坩埚分别倾斜45°角，采用末端带有￠5mm圆环的钢针顺时针搅拌2min，搅拌速度为100～120r/min。搅拌完成后将装有1#和2#空压密封修补料的煤焦化验坩埚分别置于平整的实验台面，轻轻晃动，使煤焦化验坩埚内密封修补料的上表面水平。整个过程中严禁用手或其他工具、物品接触修补料，修补料不得受其他样品污染。

(3)将盛有1#和2#空压密封修补料的煤焦化验坩埚放入到同一xl-2100型智能一体马弗炉内(保持煤焦化验坩埚内密封修补料的上表面平整)，然后设置马弗炉以55℃/min的速率从室温升至900℃，升温至900℃后再以38℃/min的速率升温至1100℃，升温至1100℃后再以25℃/min的速率升温至1360℃。

(4)在将温度加热至1360℃后，恒温10min后取出，置于室温下，让其自然降温，观察检验修补料的粘结性能。由于该降温过程与焦炉常规生产开启炉门后降温速率接近，注意观察空压密封修补料在与坩埚凝结后，因温度的急剧降低是否会造成分离；待空压密封修补料降至常温后，将粘结后形成的1#和2#空压密封修补料固体取出，采用不同角度拍照取证观察其裂纹大小、裂纹的位置、裂纹的形状，观察表面是否呈熔化状；分别测量降至室温的1#和2#空压密封修补料的高度。

实验结果：如图2所示，左图为2#空压密封修补料处理后的样品(样品3)，右图为1#空压密封修补料处理后的样品(样品4)。样品3和样品4表面均未见明显裂纹，相对于样品3，样品4的表面有明显的熔化状物质，表明1#空压密封修补料用于修补焦炉时，粘结性能更好，修补的效果会更好。

1#和2#空压密封修补料在放入xl-2100型智能一体马弗炉时，上表面水平，样品高度均为40mm；经测量，样品3的高度为28.7mm，样品4的高度为36.2mm。表明2#空压密封料在修补过程中损耗大，若采用2#空压密封修补料对焦炉进行修补，在同等条件下，需要消耗的2#空压密封修补料的量更大，修补成本更高，修补后的使用寿命也更短。

实施例3

将1#和2#空压密封修补料分别用于修补焦炉

(1)在焦炉生产中，选择了两个串漏较相同的炭化室，标注1#、2#，推完炭化室内的焦炭，烧半小时空炉。

(2)安放好密封用的料罐，盖上机焦侧上升管，炉盖用泥浆密封，炉门密封，拉开两旁的立火道盖。

(3)向漏斗中倒入密封料，送压缩空气(≥0.6mpa)半小时后，停止送风，等待1小时25分钟后再喷，重复喷2-3次，操作完毕后装煤。

(4)按照操作步骤对标注的1#、2#串漏的炭化室各自加入1#、2#空压密封材料各50kg。

(5)然后加煤后，进行观察串漏情况。

实验结果：使用1#空压密封材料的炭化室串漏现象比使用2#空压密封材料的明显减小，经过7天的观察时间后，使用2#空压密封材料的炭化室串漏情况与空压密封前相同，使用1#空压密封材料的炭化室暂时没有扩大的情况。说明1#空压密封材料在炭化室内在经进过煤与焦炭的多次摩擦后仍能保持较高的粘结强度。证明1#空压密封材料比2#空压密封材料性能较好，也验证了本次发明的检验空压密封修补料性能的方法的有效性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。