Perbaikan Tahan Api Oven Coke

Perbaikan Tahan Api Oven Coke

Baterai oven kokas adalah struktur tahan api, terkandung dalam baja dan/ atau kerangka luar beton. Kerangka luar ini disatukan dalam arah lateral oleh serangkaian batang pengikat di antara buckstay baja. Buckstay adalah balok baja vertikal yang terletak di ujung dinding pemanas di antara oven. Dalam arah memanjang, batang pengikat memanjang di antara dinding pinion di kedua ujung baterai.

Dinding pemanas secara tradisional dibangun dari refraktori silika. Silika adalah refraktori pilihan terutama karena, pada suhu operasi baterai oven kokas normal, refraktori silika tunduk pada creep minimal. Juga, karena hampir semua ekspansi batu bata silika terjadi pada suhu di bawah 650 derajat C, maka fluktuasi suhu moderat dinding tidak berpengaruh pada stabilitas volume refraktori yang terdiri dari dinding selama operasi normal baterai.

Baterai oven kokas akan memiliki masa pakai selama dua puluh hingga empat puluh tahun, bergantung pada kondisi pengoperasian dan perawatan baterai. Ada beberapa contoh baterai oven kokas yang bekerja selama 40 – 50 tahun karena pengoperasian yang benar dan perbaikan tepat waktu. Ada juga kasus di mana kegagalan refraktori oven kokas terjadi dalam waktu kurang dari 10 tahun operasinya. Biasanya baterai memerlukan perbaikan khusus pada refraktori, baja atau mesin. Perbaikan ini, jika dilakukan dengan benar, akan memperpanjang masa pakai baterai.

Untuk memperpanjang masa pakai baterai oven kokas, penting untuk menghindari kerusakan pada dinding oven. Secara khusus, sangat penting untuk menghindari kerusakan bata, karena ini menyebabkan lubang pada dinding bata dan oven harus dihentikan, dan bata oven dapat rusak lebih lanjut selama proses pemalasan.

Dinding oven kokas tunduk pada beban mekanis dan beban termal yang terdiri dari pemanasan dan pendinginan berulang dalam operasi rutin dan karenanya setiap kerusakan pada mereka semakin memburuk dari tahun ke tahun. Ada dua jenis kerusakan utama pada dinding oven kokas. Ini adalah sebagai berikut.

• Penurunan ketebalan dinding bata – Deposit karbon pada permukaan kasar dinding disebabkan oleh erosi bata dan hilangnya mortar selama bertahun-tahun pengoperasian oven. Saat endapan karbon jatuh atau terpisah dari dinding, lapisan ini akan mengelupas lebih banyak batu bata yang hancur, menyebabkan erosi lebih lanjut pada tembok.
• Terjadinya dan perambatan vertikal melalui retakan – Di bawah pengaruh mekanis selama pengisian batubara dan tegangan termal yang disebabkan oleh pemanasan dan pendinginan berulang, retakan memanjang terbentuk yang akhirnya mencapai ruang bakar. Saat karbon masuk ke celah itu, badan oven mengembang.

Penyebab kerusakan pada refraktori oven adalah sebagai berikut.

• Keausan dan kerusakan alami dari refraktori karena usianya yang mengakibatkan hilangnya ketebalan, peningkatan abrasivitas permukaan, dan pengelupasan dinding bata oven.
• Pelanggaran disiplin teknologi selama pengoperasian baterai.
• Pergerakan dinding pemanas sebagai respons terhadap tekanan diferensial yang tidak seimbang di seluruh dinding pemanas.
• Tekanan kokas yang berlebihan pada dinding selama karbonisasi. Tekanan kokas ini bergantung pada karakteristik batubara kokas.
• Kegagalan mendorong disebabkan oleh oven yang lengket. Dorongan keras dapat menyebabkan dinding pecah karena gaya lokal sekitar 600 N sering terjadi dalam kondisi dorongan keras dan mencapai batas yang dapat ditoleransi pada oven yang rusak

Umur refraktori oven tergantung pada efisiensi operasi, diagnosis kerusakan yang tepat waktu, dan kualitas pemeliharaan preventif. Kerusakan kecil pertama pada peletakan batu bata dapat diamati pada tahun-tahun awal operasi. Sejak saat itu perkembangan karakter kerusakan menjadi semakin kompleks. Sifat kompleks dari perkembangan kerusakan dinding oven ditunjukkan pada Gambar 1.

 Gbr 1 Perkembangan kerusakan dinding oven

Selanjutnya karena kerusakan dinding bata oven menjadi semakin mencolok, insiden kegagalan dorong dan masalah lain yang menghambat pengoperasian oven kokas yang stabil juga terus meningkat. Dengan kondisi ini, semakin sulit untuk memperbaiki oven kokas yang bermasalah secara efisien dengan metode konvensional. Oleh karena itu, deteksi dini dan analisis kuantitatif dari bagian dinding oven yang rusak sangat penting untuk perbaikan refraktori oven yang terencana dan tepat waktu.

Pekerjaan perbaikan refraktori oven kokas membutuhkan keahlian yang cukup. Teknik perbaikan panas tahan api dinding oven kokas harus memenuhi kriteria berikut.

• Tidak ada gangguan pada siklus produksi.
• Metode ini dapat diandalkan dan memberikan kinerja umur panjang dari bagian dinding yang diperbaiki.
• Metodenya sederhana, hemat biaya dan hemat waktu.

Pekerjaan perbaikan refraktori dapat dilakukan baik dalam kondisi dingin (dikenal sebagai perbaikan dingin) atau dalam kondisi panas (dikenal sebagai perbaikan panas). Ada tiga jenis metode perbaikan panas yang diterapkan untuk perbaikan bata oven kokas. Ini dijelaskan di bawah ini.

Perbaikan dingin

Jika seluruh baterai dinding tembus akan diganti dari lantai oven ke bagian bawah atap oven, perbaikan dapat dilakukan dengan baterai tahan api yang didinginkan hingga suhu atmosfer. Jenis perbaikan yang dilakukan setelah pendinginan baterai ini dikenal sebagai perbaikan dingin baterai.

Penggantian dinding tembus dari seluruh baterai dilakukan dengan membiarkan baterai didinginkan di bawah kondisi yang terkendali sebelum perbaikan dilakukan. Pendinginan dapat memakan waktu hingga 21 hari selama tekanan waktu dipertahankan pada dinding oven dengan menyesuaikan batang pengikat atas dan bawah. Atap oven harus ditopang. Setelah dinding dibangun kembali dan sebelum dipanaskan, semua checker dikeluarkan dari regenerator dan setiap retakan pada dinding pilar harus dibersihkan dan dikemas dengan benang keramik sebelum checker diganti agar tidak menghalangi ekspansi bata selama pemanasan.

Baterai yang diperbaiki dipanaskan dengan cara yang sama seperti baterai baru.

Baterai yang diperbaiki dengan dinding tembus pandang baru, dengan perawatan yang tepat dapat diharapkan memiliki masa pakai sekitar 15 hingga 20 tahun dengan biaya yang lebih murah dari baterai oven kokas baru.

  Perbaikan senapan

  Mengenai prosedur gunite ada metode tembak kering dan basah dan metode penyemprotan. Untuk mencapai masa pakai yang optimal dari bahan gunning yang dilapisi, banyak faktor yang harus dipertimbangkan. Ini dimulai dengan berbagai mesin penembak, peralatan dan aksesori senjata, dan diakhiri dengan pemrosesan yang ekonomis dan ekologis.

Pada pemrosesan produk perbaikan tahan api, penting untuk selalu menyesuaikan rasio pencampuran bahan dan air yang optimal. Terutama pada perbaikan penembakan, aliran material yang merata penting untuk mengurangi berkembangnya debu dan pantulan.

Untuk perbaikan tembak perbaikan bata oven kokas, biasanya digunakan mesin penembak rotor. Di sini dosis dilakukan oleh suatu sistem, yang terdiri dari rotor dan washer pengepakan. Penggerak dilakukan oleh motor roda gigi listrik atau motor udara terkompresi. Alat berat ini kokoh, praktis, mobile, dan cocok untuk kapasitas tembak 0,25 cum /jam hingga 4,0 cum/jam.

Perbaikan guniting bukanlah perbaikan yang terlalu efektif dan memberikan hasil sementara dan lebih bersifat kosmetik.

Pengelasan keramik

Pengelasan keramik adalah metode perbaikan yang diakui secara luas. Teknologi pengelasan keramik memberikan banyak peluang untuk perbaikan lapisan berbagai komposisi fisik dan kimia untuk meningkatkan masa pakai reaktor suhu tinggi. Teknologi ini dikembangkan di Eropa untuk aplikasi dalam tungku kaca. Teknologi ini kemudian diadaptasi ke oven kokas untuk melakukan perbaikan panas dari refraktori yang rusak di dinding oven kokas. Teknologi ini memberikan ketahanan maksimum pada area yang diperbaiki dengan dampak negatif minimal pada tembok bata. Area tahan api oven kokas yang telah diperbaiki dalam waktu lama dapat dicapai berdasarkan teknologi pengelasan keramik canggih menggunakan bahan berkualitas tinggi.

Proses pengelasan keramik pertama kali diterapkan pada tahun 1970-an. Proses perbaikan panas ini digunakan untuk memperbaiki refraktori oven kokas pada suhu operasi dengan gangguan minimal pada produksi. Bahan perbaikannya adalah keramik yang direkatkan ke refraktori yang rusak, memanfaatkan proses fusi yang menghasilkan reaksi eksotermik lebih dari 2200 derajat C. Kekuatan ikatan pengelasan keramik memungkinkan perbaikan superior yang mengembalikan integritas struktural ke bata asli.

Sebelum  pengelasan keramik, sistem peledakan pneumatik digunakan untuk membersihkan refraktori. Proses pembersihan ini harus dilakukan dengan trauma minimal pada refraktori di sekitarnya.

Pengelasan keramik menyelesaikan apa yang tersirat dari namanya yaitu pengelasan bata silika di dalam oven kokas. Hal ini dicapai dengan menyampaikan campuran bubuk, kaya silika, melalui tombak pipa kecil melalui aliran udara terkompresi yang diperkaya oksigen. Campuran silika bubuk dikeluarkan dari ujung tombak dan menyala, hampir meledak, ke dinding panas oven kokas. Panas reaksi menembus bata silika menciptakan zona plastik silika. Reaksi tersebut juga mengubah campuran bubuk silika menjadi massa cair, yang terikat pada zona plastik yang disebutkan di atas pada batu bata silika. Penampilannya mirip dengan sambungan las. Juga, efeknya serupa, karena material baru yang sama kuatnya diendapkan pada bata silika yang sudah aus dan retak. Aspek berikut ini penting untuk pengelasan keramik.

• Afinitas komposisi kimia dan mineral bahan las keramik terhadap karakteristik bata yang akan direstorasi
• Identitas komposisi fasa struktural bahan tahan api
• Keterkaitan antar atom (kristalin) yang kuat dari lapisan yang dilas dan dinding bata oven

Metode pengelasan keramik tidak hanya dapat mengelas retakan dan keripik, tetapi juga cacat area yang luas, seperti rongga. Selain itu, teknologi ini memungkinkan pengelasan sambungan peletakan batu bata lama dan baru yang andal.

Dipasang dengan benar, bahan las keramik telah memberikan layanan dua puluh tahun. Namun, rata-rata las keramik akan bertahan sekitar 10 tahun.

Skema untuk pengelasan keramik ditunjukkan pada Gambar 2.

 Gbr 2 Skema pengelasan keramik

Pelapisan ulang dinding oven kokas panas

Pemasangan ulang dinding pemanas panas ke berbagai kedalaman hingga pemasangan ulang lengkap juga merupakan metode perbaikan yang diakui efektif. Perbaikan bata yang biasanya dilakukan adalah penggantian cerobong asap, penggantian dinding oven antara lantai oven dan atap oven, dan perbaikan darurat di dalam ruang oven. Perbaikan ini dilakukan saat baterai dalam kondisi panas membuat coke.

Perbaikan dinding bata oven dapat terdiri dari penempatan dinding tembus (sisi pendorong ke sisi kokas) di atas lantai oven dan di bawah atap oven. Pada saat yang sama, perbaikan bata dapat dilakukan di area corbel, dan dinding bata depan serta atap oven individual dapat diganti.

Perbaikan dilakukan dengan baterai dalam kondisi panas dengan satu atau dua oven penyangga (oven kosong) di setiap sisi dinding yang diperbaiki. Oven baterai lainnya mungkin menghasilkan kokas. Sebelum pembongkaran dinding yang rusak, balok penyangga atap harus ditambahkan di oven yang berdekatan, panel isolasi harus dipasang di dinding panas yang berdekatan, jembatan rel mobil pengisi harus dipasang di atas oven, dan dukungan disediakan untuk atap oven di mana dinding akan diganti. Perawatan harus diambil untuk menjaga panas di regenerator dan di dinding yang berdekatan. Berikut ini adalah karakteristik utama dari jenis perbaikan ini.

• Batu silika digunakan dalam bentuk asli.
• Peletakan dilakukan dengan ikatan bata desain di setiap jalur, termasuk sambungan bagian lama dan baru.
• Pemanasan sebagian dan perluasan lapisan bata berlangsung terus menerus karena konduktivitas panas dan pertukaran panas radiasi dari dinding berpemanas yang berdekatan dan bagian istirahat dari dinding yang diperbaiki.
• Pemanasan akhir dari dinding yang diperbaiki dilakukan dan biasanya memakan waktu sekitar 8 hingga 10 hari,
• Pertumbuhan sisa bata (pada pemanasan akhir hingga suhu kerja setelah perbaikan) tidak signifikan, yang memberikan ketahanan dan kekencangan gas dari pekerjaan bata baru yang dilaksanakan.

Hasil terbaik dari realisasi perbaikan panas yang menggabungkan proses peletakan batu bata dan pemanasan parsial dari pemasangan batu bata dicapai dalam kondisi berikut.

• Bata silika berkualitas tinggi digunakan untuk perbaikan
• Perbaikan dilakukan pada satu dinding secara bersamaan
• Kedalaman pelapisan ulang tidak boleh kurang dari 4 vertikal, termasuk atap cerobong vertikal silika dan fireclay dan zona atap oven
• Selama perbaikan dinding pemanas, batu bata sol oven dan batu bata yang rusak di bagian bawah dari bagian ujung dinding pemanas juga harus diganti (juga di ruang kokas)

Keamanan dinding yang berdekatan dicapai karena pemeliharaan suhu (750 derajat C hingga 850 derajat ?) di dinding pemanas selama perbaikan, sehingga tidak termasuk transformasi modifikasi silika.

Masalah dasar dalam penggunaan refraktori silika dalam perbaikan panas adalah pemeliharaan daya tahan dan kekencangan gas dari sambungan vertikal kontinu antara bagian bata lama dan baru karena deformasi pada pemanasan, yang disebabkan oleh ekspansi linier termal silika yang signifikan (1,2% hingga 1,4% ). Karena itu, perbaikan bata oven kokas dilakukan di beberapa negara menggunakan modul kuarsa leburan, yang memiliki koefisien ekspansi termal kecil 0,2 % hingga 0,3 %.

Keuntungan dari metode perbaikan ini adalah sebagai berikut.

• Perbaikan memperpanjang umur baterai oven kokas hingga 7 hingga 12 tahun asalkan disiplin teknologi pengoperasian baterai dipertahankan.
• Karena perbaikan hanya dilakukan pada ruang yang aus/rusak, produksi dari baterai tidak berhenti tidak seperti perbaikan dingin yang berlangsung selama lebih dari 12 bulan tanpa produksi dari baterai.
• Selama perbaikan oven kokas tersebut, bagian jangkar yang aus (pelat lampu kilat, kusen pintu, bagian kolom jangkar, batang pengikat) dan pekerjaan bata tahan api diganti. Hal ini tidak memperburuk kondisi keseimbangan bata dan angkur yang tidak diganti.
• Perbaikan baterai dengan panas memiliki keunggulan tekno-ekonomis yang lebih dibandingkan perbaikan dingin. Biaya perbaikan adalah 30% sampai 40% dari biaya perbaikan dingin.






Refraktori untuk Tungku Oksigen Dasar Proses Produksi untuk Refraktori Berbentuk