Jasa Perbaikan Refraktori Tungku Kokas Ahli untuk Performa Optimal

Perbaikan Refraktori Tungku Kokas

Baterai tungku kokas adalah struktur refraktori, yang terkandung dalam exoskeleton baja dan/atau beton. Exoskeleton ini dijaga bersama dalam arah lateral oleh serangkaian tie rod antara steel buckstays. Buckstays adalah balok baja vertikal yang terletak di ujung dinding pemanas antara tungku. Dalam arah longitudinal, tie rod memperluas antara pinion walls di kedua ujung baterai.

Dinding pemanas tradisional dibangun dengan refraktori silika. Silika adalah pilihan refraktori terutama karena, pada suhu operasi baterai tungku kokas normal, refraktori silika tunduk pada creep minimal. Juga, karena hampir semua ekspansi bata silika terjadi pada suhu di bawah 650 derajat C, fluktuasi suhu sedang dinding tidak memiliki efek pada stabilitas volume refraktori yang terdiri dari dinding selama operasi normal baterai.

Baterai tungku kokas akan memiliki umur operasi dua puluh hingga empat puluh tahun, tergantung pada kondisi operasi dan pemeliharaan baterai. Ada beberapa contoh baterai tungku kokas yang bekerja selama 40 – 50 tahun karena operasi yang benar dan perbaikan tepat waktu. Ada juga kasus di mana kegagalan refraktori tungku kokas telah terjadi dalam kurang dari 10 tahun operasi. Biasanya baterai memerlukan perbaikan spesifik pada refraktori, konstruksi baja, atau mesin. Perbaikan ini, jika dilakukan dengan benar, memperpanjang umur baterai.

Untuk memperpanjang umur pakai baterai tungku kokas, penting untuk menghindari kerusakan pada dinding tungku. Secara khusus, sangat penting untuk menghindari retakan bata, karena ini menyebabkan pembukaan di dinding bata dan tungku harus dihentikan, dan tata batu bata tungku dapat rusak lebih lanjut selama proses idle.

Dinding tungku kokas tunduk pada beban mekanis dan beban termal yang terdiri dari pemanasan dan pendinginan berulang dalam operasi rutin dan oleh karena itu setiap kerusakan pada mereka semakin parah tahun demi tahun. Ada dua jenis utama kerusakan pada dinding tungku kokas. Ini adalah sebagai berikut.

• Penurunan ketebalan dinding bata – Setoran karbon pada permukaan kasar dinding yang disebabkan oleh erosi bata dan kehilangan mortar selama bertahun-tahun operasi tungku. Karena setoran karbon jatuh atau terpisah dari dinding, itu mengupas lebih banyak bata yang hancur, menyebabkan erosi lebih lanjut pada tata batu bata.
Keadaan dan propagasi retakan vertikal melalui – Di bawah impact mekanis selama pengisian batu bara dan stres termal yang diinduksi oleh pemanasan dan pendinginan berulang, retakan longitudinal terbentuk yang akhirnya mencapai ruang pembakaran. Karbon masuk ke retakan tersebut, tubuh tungku melebar.

Alasan kerusakan pada refraktori tungku adalah sebagai berikut.

• Aus dan kerusakan alami refraktori karena usianya yang mengakibatkan kehilangan ketebalan, meningkatnya abrasivitas permukaan, dan pelupasan dinding bata tungku.
• Pelanggaran disiplin teknologis selama operasi baterai.
• Gerakan dinding pemanas sebagai respons terhadap tekanan diferensial tidak seimbang di seluruh dinding pemanas.
• Tekan koksi yang berlebihan pada dinding selama karbonisasi. Tekanan koksi ini bergantung pada karakteristik batu bara koksi.
• Kegagalan push yang disebabkan oleh tungku menempel. Push yang keras dapat menyebabkan kerusakan dinding karena gaya lokal sekitar 600 N sering terjadi dalam kondisi push keras dan mencapai batas yang dapat ditanggung pada tungku yang rusak

Umur refraktori tungku bergantung pada efisiensi operasi, diagnosis tepat waktu atas kerusakan dan kualitas pemeliharaan pencegahan. Kerusakan minor pertama pada tata batu bata dapat diamati pada tahun-tahun awal operasi. Dari saat itu karakter perkembangan kerusakan menjadi semakin kompleks. Sifat kompleks dari perkembangan kerusakan dinding tungku ditunjukkan dalam Gambar 1.

Gambar 1 Perkembangan kerusakan dinding tungku

Selanjutnya seiring semakin mencoloknya kerusakan bata dinding tungku, insidensi kegagalan push dan masalah lain yang menghambat operasi tungku kokas yang stabil juga semakin meningkat. Di bawah kondisi ini, semakin sulit untuk memperbaiki tungku kokas yang bermasalah secara efisien dengan metode konvensional. Oleh karena itu, deteksi dini dan analisis kuantitatif pada bagian yang rusak dinding tungku sangat penting untuk perbaikan refraktori tungku yang terencana dan tepat waktu.

Pekerjaan perbaikan refraktori tungku kokas memerlukan keahlian yang besar. Teknik perbaikan panas dinding tungku kokas refraktori harus memenuhi kriteria berikut.

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

Pekerjaan perbaikan refraktori dapat dilakukan dalam kondisi dingin (disebut cold repairs) atau dalam kondisi panas (disebut hot repairs). Ada tiga jenis metode perbaikan panas yang diterapkan untuk perbaikan bata tungku kokas. Ini dijelaskan di bawah ini.

Perbaikan Dingin

Jika seluruh baterai dinding melalui akan diganti dari lantai tungku hingga bawah atap tungku, perbaikan dapat dilakukan dengan refraktori baterai didinginkan hingga suhu atmosfer. Jenis perbaikan ini yang dilakukan setelah pendinginan baterai dikenal sebagai perbaikan dingin baterai.

Penggantian dinding melalui seluruh baterai dicapai dengan mengizinkan baterai untuk didinginkan dalam kondisi yang terkontrol sebelum perbaikan dilakukan. Pendinginan mungkin memakan waktu hingga 21 hari selama waktu tekanan dipertahankan pada dinding tungku dengan menyesuaikan tie rod atas dan bawah. Atap tungku harus didukung. Setelah dinding dibangun kembali dan sebelum pemanasan, semua checker dihilangkan dari regenerator dan retakan pada dinding pilar harus dibersihkan dan diisi dengan floss keramik sebelum checker diganti sehingga tidak menghambat ekspansi batu bata selama pemanasan.

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

Baterai yang diperbaiki dengan semua dinding melalui baru, dengan pemeliharaan yang tepat dapat diharapkan memiliki umur sekitar 15 hingga 20 tahun dengan sebagian kecil dari biaya baterai tungku kokas baru.

Perbaikan Guniting

Sehubungan dengan prosedur gunite ada metode gunning kering dan basah serta metode spraying. Untuk mencapai umur pakai optimal dari bahan coating gunning, banyak faktor harus dipertimbangkan. Ini dimulai dengan mesin gunning yang berbeda, peralatan gunning dan aksesori dan diakhiri dengan pengolahan yang hemat biaya dan ramah lingkungan.

Pada pengolahan produk perbaikan refraktori, penting untuk selalu menyesuaikan rasio pencampuran optimal dari bahan dan air. Khususnya pada perbaikan gunning, aliran bahan yang merata penting untuk mengurangi debu dan rebound yang berkembang.

Untuk perbaikan gunning perbaikan bata tungku kokas, biasanya digunakan mesin gunning rotor. Di sini dosing dilakukan oleh sistem yang terdiri dari rotor dan packing washers. Penggerak dilakukan oleh motor gear listrik atau motor udara terkompresi. Mesin ini kokoh, praktis, mobile dan cocok untuk kapasitas gunning 0,25 cum /hr hingga 4,0 cum/hr.

Perbaikan gunting tidak sangat efektif dan memberikan hasil sementara dan lebih kosmetik.

Lasing Keramik

Lasing keramik adalah metode perbaikan yang diakui luas. Teknologi lasing keramik menyediakan peluang yang melimpah untuk perbaikan lining dari berbagai komposisi fisik dan kimia untuk meningkatkan umur pakai reaktor suhu tinggi. Teknologi ini dikembangkan di Eropa untuk aplikasi di tungku kaca. Teknologi ini kemudian disesuaikan dengan tungku kokas untuk melakukan perbaikan panas refraktori yang rusak di dinding tungku kokas. Teknologi ini menyediakan resistensi maksimum pada area yang diperbaiki dengan dampak negatif minimal pada tata batu bata. Umur panjang area yang diperbaiki refraktori tungku kokas dapat dicapai berdasarkan teknologi lasing keramik canggih menggunakan bahan berkualitas tinggi.

Proses lasing keramik pertama kali diterapkan pada tahun 1970. Proses perbaikan panas ini digunakan untuk memperbaiki refraktori tungku kokas pada suhu operasi dengan gangguan minimal pada produksi. Bahan perbaikan diikat keramik ke refraktori yang rusak, menggunakan proses fusasi yang menghasilkan reaksi eksotermik di atas 2200 derajat C. Kekuatan ikatan lasing keramik memungkinkan perbaikan yang superior yang memulihkan integritas struktural pada tata batu bata asli.

Sebelum lasing keramik, sistem blasting pneumatik digunakan untuk membersihkan refraktori. Proses pembersihan ini harus dilakukan dengan trauma minimal pada refraktori sekitar.

Lasing keramik mencapai yang diimplikasikan namanya yaitu lasing bata silika di dalam tungku kokas. Ini dicapai dengan mengirimi campuran bubuk yang kaya akan silika melalui pipa lancang kecil melalui aliran udara terkompresi yang diperkaya oksigen. Campuran bubuk silika dihembuskan dari ujung lancang dan menyala, hampir meledak, terhadap dinding panas tungku kokas. Panas reaksi menembus bata silika menciptakan zona plastik silika. Reaksi juga mengubah campuran bubuk silika menjadi massa cair, yang melekat pada zona plastik tersebut pada bata silika. Penampilan mirip dengan las joint. Juga, efeknya mirip, karena bahan baru yang sama kuatnya ditetapkan pada bata silika yang lama yang aus dan retak. Aspek-aspek berikut penting untuk lasing keramik.

• Afinitas komposisi kimia dan mineral bahan lasing keramik dengan karakteristik tata batu bata yang akan dipulihkan
Identitas komposisi fasa struktural bahan refraktoriIkatan inter atomik (kristal) yang kuat antara lapisan yang di las dan tata batu bata dinding tungku

Metode lasing keramik tidak hanya dapat melas retakan dan kerucut, tetapi juga cacat area besar, seperti rongga. Selanjutnya, teknologi ini memungkinkan lasing yang andal pada joint antara tata batu bata lama dan baru.

Jika dipasang dengan benar, bahan lasing keramik telah memberikan dua puluh tahun pakai. Namun, lasing keramik rata-rata akan bertahan sekitar 10 tahun.

Skema lasing keramik ditunjukkan dalam Gambar 2.

Gambar 2 Skema lasing keramik

Penggantian Bata pada Dinding Tungku Kokas yang Panas

Penggantian bata dinding pemanas panas pada berbagai kedalaman hingga penggantian bata sepenuhnya juga merupakan metode perbaikan yang efektif dan diakui. Pekerjaan perbaikan tata batu bata yang biasanya dilakukan adalah penggantian end flues, penggantian dinding tungku antara lantai tungku dan atap tungku, dan perbaikan darurat di dalam ruang tungku. Perbaikan ini dilakukan sementara baterai dalam kondisi panas menghasilkan koks.

Perbaikan tata batu bata dinding tungku mungkin terdiri dari penempatan dinding melalui (sisi pusher ke sisi koks) di atas lantai tungku dan di bawah atap tungku. Pada saat yang sama, perbaikan tata batu bata dapat dilakukan di area corbel, dan tata bata muka serta atap tungku individual dapat diganti.

Perbaikan dilakukan dengan baterai dalam kondisi panas dengan satu atau dua buffer tungku (tungku kosong) di setiap sisi dinding yang diperbaiki. Tungku lain dari baterai mungkin menghasilkan koks. Sebelum pemusnahan dinding yang rusak, balok dukungan atap harus ditambahkan di tungku yang berdekatan, panel isolasi harus dipasang di dinding panas yang berdekatan, jembatan rel mobil pengisian harus dipasang di atas tungku, dan dukungan disediakan untuk atap tungku di bawahnya dinding akan diganti. Hati-hati harus diambil untuk memelihara panas di regenerator dan di dinding yang berdekatan. Berikut adalah karakteristik utama dari jenis perbaikan ini.

• Bentuk asli bata silika digunakan.
Penyusunan dieksekusi dengan bata bonding desain pada setiap course, termasuk joint antara bagian lama dan baru.Pemanasan parsial dan ekspansi lapisan tata batu bata terjadi secara berkelanjutan karena konduktivitas termal dan pertukaran radiasi panas dari dinding pemanas yang berdekatan dan bagian sisa dinding yang diperbaiki.Pemanasan akhir dinding yang diperbaiki dilakukan dan biasanya memakan waktu sekitar 8 hingga 10 hari,Pertumbuhan sisa tata batu bata (pada pemanasan akhir ke suhu kerja setelah perbaikan) tidak signifikan, yang memberikan daya tahan dan ketahanan gas dari tata batu bata baru yang dieksekusi.

Hasil terbaik dari realisasi perbaikan panas yang menggabungkan proses penyusunan tata batu bata dan pemanasan parsial tata batu bata yang disusun dicapai dalam kondisi berikut.

• Bata silika berkualitas tinggi digunakan untuk perbaikan
Perbaikan dilakukan pada satu dinding secara bersamaanKedalaman penggantian bata tidak boleh kurang dari 4 vertikal, termasuk flue vertikal silika dan fireclah serta zona atap dinding tungkuSelama perbaikan dinding pemanas, bata sole tungku dan bata rusak pada course bawah bagian ujung dinding pemanas juga harus diganti (seperti dalam kamar koksi)

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

Masalah dasar dalam penggunaan refraktori silika dalam perbaikan panas adalah pemeliharaan daya tahan dan ketahanan gas dari joint vertikal kontinu antara bagian tata batu bata lama dan baru karena deformasi pada pemanasan, disebabkan oleh ekspansi linear termal yang signifikan dari silika (1,2 persen hingga 1,4 persen). Karena ini, perbaikan tata batu bata tungku kokas dilakukan di beberapa negara menggunakan modul fused quartz, yang memiliki koefisien ekspansi termal kecil sebesar 0,2 persen hingga 0,3 persen.

Keuntungan dari metode perbaikan ini adalah sebagai berikut.

• Perbaikan memperpanjang umur baterai tungku kokas selama 7 hingga 12 tahun asalkan disiplin teknologis operasi baterai dipertahankan.
• Karena perbaikan hanya dilakukan pada kamar yang aus/rusak, produksi dari baterai tidak berhenti berbeda dengan perbaikan dingin yang berlangsung lebih dari 12 bulan tanpa produksi dari baterai.
• Selama perbaikan tungku kokas ini, bagian aus/rusak dari anchorage (flash plates, door frames, bagian kolom anchor, tie rods) dan tata batu bata refraktori diganti. Ini tidak menurunkan kondisi tata batu bata dan anchorage yang tidak diganti.
• Perbaikan panas baterai memiliki lebih banyak keuntungan teknokonomis dibandingkan perbaikan dingin. Biaya perbaikan adalah 30 persen hingga 40 persen biaya perbaikan dingin.