CN101268202B - 高炉的残铁的拆除方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种残铁的拆除方法，其在进行高炉的修复时，将炉底残留固化的残铁以分割的残铁块的形式拉出炉外而拆除，其特征在于：将用于拉出分割的残铁块的部分的铁皮除去；在残铁下的炉底耐火材料中进行穿孔，以形成用于插通线锯的残铁下贯通孔；将线锯插通在残铁下贯通孔中，并将线锯卷绕在残铁的外周；使线锯行走，沿纵向切断残铁和炉底耐火材料，从而分割成多个残铁块；然后将分割的残铁块拉出炉外。这样，可在短期间且安全地拆除固化的残铁。

Description

高炉的残铁的拆除方法

技术领域

本发明涉及一种进行高炉的修复时，可以将残存于高炉炉底的通过冷却而固化的残铁(remaining pig iron)在短时间且安全地拆除的残铁的拆除方法。

背景技术

在进行高炉的修复时，往处于高温熔融状态而残留的炉内内容物上注水，从而使内容物冷却固化。该固化的内容物残留在炉底部。在内容物中，比重较高的残铁残存在炉底而与之成为一体，其重量达300吨～2000吨。该炉底残存的残铁的拆除在解体高炉主体方面是不可缺少的工序，成为高炉修复时的关键工序。该残铁的拆除是难度极高的作业，过去看来有许多该拆除不能预期地进行而引起修复工期延迟的实例。

残铁的比重大、且硬度高，因此作为以短时间破碎残铁的方法，一直认为通过爆破进行的破碎手段是最合适的，到目前为止，多年以来残铁解体一直通过爆破来进行。因此，作为高炉修复的残铁拆除施工方法而开发的技术，是采用爆破有效地破碎拆除残铁的手段或与其相关的技术、以及该技术的机械化(参照特开2000-256717号公报)。

图6a表示从前通过爆破进行的残铁拆除方法的一个实例，图6b表示通过爆破进行的残铁破碎的步骤的一个实例。

高炉在包围其外周部的铁皮4的内周面砌筑耐火砖，在炉底层叠耐火砖而形成炉底耐火材料2。

在高炉修复时，为了拆除因冷却而固化的残铁1，在炉底部的铁皮的对置方向上对2个部位开口，以形成高4m×宽4m左右的铁皮开口部5而使残铁1露出。在露出的残铁1上，采用残铁钻孔机15的钻头而打出爆破用孔。爆破用孔的深度为1.5m左右。在该爆破用孔内装填炸药，使其爆破而分成碎块。被分成碎块的残铁1用强力推土机式铲土机等重型机械16扒出而运走。通过以上的作业，从残铁外周部的铁皮开口位置依次向炉的中心方向推进，从图6b所示的数字(1)开始，依次反复拆除碎块。

但是，在从前通过爆破进行的残铁的拆除作业中，通过1次爆破而使残铁解体的结果，向炉心方向的可能掘进量距残铁的外周为1.5m左右，为了到达残铁中心，根据到达残铁中心的距离，必须进行数次爆破。另外，伴随着向炉心方向的推进，工作面的面积增大，因此为了使整个工作面掘进到1.5m的距离，爆破用孔的打孔和爆破需要进行多次。为此，尽管受残铁量所左右，但直到残铁拆除结束，需要极长的时间，根据过去的实际成果，在300吨的残铁通过爆破而破碎拆除的情况下，需要大约7天的时间，另外，在1500吨的残铁的情况下，大约需要14天的时间。

另外，通过爆破进行的残铁的拆除方法因为伴随着危险的发生，所以需要采取万全的安全对策。另外，在采用爆破将残铁破碎成碎片的情况下，爆破时的爆炸气浪和残铁碎片的飞散等对周边设备产生损伤，因此需要对损伤设备进行修补。为了防止周边设备的损伤，在破碎的残铁搬出用铁皮开口部设置防止飞散的养护用临时设备等，在这样的安全对策设备上需要投入大量的费用。

通常将拆除的炉腰环梁配置在残铁周围，以此作为防止飞散用防护壁加以灵活应用，在挪用炉腰环梁的情况下，为了防止因爆破引起的炉腰环梁的损伤，需要设置防护壁，从而将投入大量的养护费用。

另外，为了确保爆破作业时周边作业者的安全，在爆破作业时间带，暂时中断周围的作业而使作业者退避等，毫无疑义地将导致周边作业时间的损失。例如，在周边作业的作业者因爆破作业而从爆破实施1小时前开始退避，直至确认爆破结束后的哑炮确认等安全问题需要2小时左右，例如进行20次爆破的情况下，在每次爆破时作业者都要进行退避，因此作业损失时间达40小时左右。

发明内容

于是，本发明提供一种残铁的拆除方法，其在进行高炉的修复时，可以将炉底残留固化的残铁通过线锯而在短时间且安全地分割拆除。

本发明涉及一种残铁的拆除方法，其在进行高炉的修复时，将炉底残留固化的残铁以分割的残铁块的形式拉出炉外而拆除，其特征在于：将用于拉出分割的残铁块的部分的铁皮除去；在残铁下的炉底耐火材料中进行穿孔，以形成用于插通线锯的残铁下贯通孔；将线锯插通在残铁下贯通孔中，并将线锯卷绕在残铁的外周；使线锯行走，沿纵向切断残铁和炉底耐火材料，从而分割成多个残铁块；然后将分割的残铁块拉出炉外。

残铁的切断可以采用以下的方式进行：即沿着与残铁块的拉出方向平行的分割线、或者沿着在拉出方向逐渐扩展的分割线，在垂直方向切断残铁和炉底耐火材料而分割成多块；或者在与残铁块拉出方向垂直的方向上进行穿孔，以形成用于插通线锯的残铁下贯通孔；然后沿着与残铁块拉出方向垂直的方向的分割线在垂直方向将残铁和炉底耐火材料切断而分割成2个残铁块。另外，也可以采用多条线锯沿任意多条分割线并行地将残铁切断。再者，在切断残铁时，也可以在线锯行走的路径上连续地供给冷却流体，从而一边冷却线锯一边进行切割。

另外，在将残铁块拉出炉外时，将残铁块的搬出用台车或残铁块的搬出用台架设置在残铁块的侧面，并使其上表面的水平面与拉出残铁块的底面处在相同的水平面上，向残铁块施加水平力，使残铁块与残留的炉底耐火材料之间产生滑动，从而残铁块沿水平方向横向移动，被拉出而装载在残铁块的搬出用台车或残铁块的搬出用台架上；或者也可以将残铁块用千斤顶升起，并在残铁块与残留的炉底耐火材料之间形成的空间内，将装载残铁块的移动装置配置在残铁块的下部，使残铁块降下而装载在移动装置上，水平移动装载着残铁块的移动装置而将残铁块拉出炉外。

本发明的残铁的拆除方法使用线锯切断残铁而成为大的残铁块，然后将该残铁块拉出炉外，这样与从前的通过爆破而破碎的残铁的拆除方法相比，能够以短时间且切实地拆除残铁。

另外，采用线锯的残铁切断部的间隙为10mm左右，切断后的残铁块之间的间隙尽管狭小，但切断面平滑，即使在拉出块之间的残铁时，也不会有因相邻的块之间的凹凸等引起的挂碰，而且即使残铁块之间接触，也因为切断面平滑，因而残铁能够容易地拉出。基于这一点，分割成大块的残铁也可能一次拆除。此外，使残铁块在拉出方向取较宽的宽度而逐渐扩展分割线，由此形成拉出余量，从而可以使相邻的残铁块互不接触而顺利地拉出。

另外，本发明的残铁块的拆除方法由于是用线锯切断残铁的整个断面，因此不必像采用爆破进行破碎时那样，考虑对工程进度的管理产生影响的残铁的拆除深度等，所以拆除作业的管理变得简单。

本发明的基于线锯的残铁块的拆除方法由于不进行爆破，因此没有爆炸气浪、以及残铁小片的飞散而是安全的，再者，由于减少了针对它们设置防护墙等的临时设备费用，因而也具有极大的经济效益。

在本发明中，通过在线锯行走的路径上连续地供给冷却流体而冷却线锯，也可以将冷却固化不久的高热的残铁切断，从而能够使工期得以缩短。

本发明的拆除方法不管残铁分割块数如何，通过准备多台线锯机，1次可以切割许多面，因此，切割任意的多个面的时间几乎不会发生变化，从而可能进行高效的解体。

在将残铁块拉出炉外时，搬出用台车或残铁块搬出用台架设置在残铁块的侧面而装载残铁块；或者将残铁块顶起，并将残铁块装载在移动装置上而拉出炉外，由此使残铁块的搬出变得容易。

附图说明

图1a是表示去除铁皮的状态以及残铁的分割线的一个实例的俯视图。

图1b是表示在炉底耐火砖上进行贯通孔的穿孔的状态的示意图。

图1c是表示用线锯切断残铁的状态的示意图。

图1d是表示拉出的一个实例的示意图。

图1e是表示拉出的一个实例的示意图。

图2是线锯的示意图。

图3a是表示本实施例的残铁的分割线以及拉出方向的俯视图。

图3b是表示另一实施例的残铁的分割线以及拉出方向的俯视图。

图4a是表示被分割的残铁块的拉出的实例的主视图。

图4b是表示被分割的残铁块的拉出的实例的俯视图。

图5是表示将切断端部用灰浆堵塞的状态的示意图。

图6a是表示从前的通过爆破进行的残铁拆除作业的画像。

图6b是表示通过爆破进行的残铁碎块的一个实例的俯视图。

具体实施方式

下面使用附图就本发明的实施例进行说明。

实施例1

如图1b所示，高炉修复时，因注水而冷却固化的残铁1残留在由碳砖等层叠结构构成的炉底耐火材料2上。残铁1的表面残留的炉渣3也被冷却固化而粘附下来。

本实施例的残铁撤除方法是用线锯切割残铁而分割成多块，然后将该被分割的残铁块拉出炉外的实例。

下面根据图1a～1d，依次说明本实施例的撤除方法的工序。

(1)铁皮的去除

如图1a所示，除去在炉体下部的残铁1的位置、且相对置的位置的铁皮4而设置2个铁皮开口部5。其中1个铁皮开口部5为线锯6出入的线锯机7的操作侧。另1个铁皮开口部5是分割的残铁块1a的拉出侧(箭头方向)，开口成能使残铁块1a拉出的大小。

(2)残铁下贯通孔的穿孔

如图1b所示，为了将线锯6卷绕在残铁1上，必须使线锯6贯通残铁1的下方，因此，在位于残铁1下边的炉底耐火材料2的任意水平面上用钻孔机9形成残铁下贯通孔8。残铁下贯通孔8例如在线锯的外径约为11mm的情况下，孔径为65mm左右，这是线锯6可以自由行走时的直径。

(3)用线锯切断

线锯6广为人知，正如图2所示的那样，是由基体金属和金刚石珠等磨粒层构成的珠6a以一定的间隔设置在金属绞线即钢丝绳上，并且在珠之间用树脂和橡胶6b包覆钢丝绳。在本发明中，作为线锯，例如可以使用地铁、大厦、道路、桥梁等的解体、修复中使用的“株式会社アライドマテリアル产品，产品编号为EWLS-225”。

从防止线锯6的金刚石珠6a堵塞的角度考虑，残铁下贯通孔8优选在炉底耐火材料2的下方靠近炉底底板的水平面上穿孔。当用线锯6只切断金属时，在线锯6的金刚石珠6a上附着金属，线的连珠之间发生堵塞，从而使切割变得困难。但是，由于是同时切割残铁1和炉底耐火材料2，因而不会发生堵塞而可以进行良好的切断。一般认为其原因在于：炉底耐火材料2的切粉对金刚石珠6a没有附着性或粘着性，由于没有附着性的切粉介于其间，因而残铁1的切粉不会附着在金刚石珠上，从而金刚石珠6a经常维持着刀刃的功能。

如图1c所示，在切断时，将线锯机7的线锯6的顶端插通在穿孔于炉底耐火材料2而得到的残铁下贯通孔8中，再输送到残铁1上而卷绕残铁1。然后，使线锯行走而进行切断。此时线锯6的行走速度优选为20m/s～30m/s的范围。在速度不足20m/s时，难以进行有效的切断，在超过30m/s时，线锯6的钢索多发生断线。

用线锯6切断的残铁1的分割如图1a所示，从俯视图看，沿着与拉出方向平行的分割线10、或沿着在拉出方向逐渐扩展的分割线11进行纵向切断，优选的是在垂直方向进行切断，以分割成2以上的多个残铁块1a。

(4)残铁块的拉出

分割的残铁块1a如图1d和图1e所示，在残铁的拉出侧端部通过镗孔设置有上下方向的贯通孔1b，在贯通孔1b中通入钢丝12b，用液压千斤顶12a拉到拉出台架12上。炉底耐火材料2在拉出时的较大拉出力的作用下发生剥离或者崩塌而分离。

在将残铁块拉出炉外时，将搬出用台车或残铁块的搬出用台架设置在残铁块的侧面，并使其上表面的水平面与拉出残铁块的底面处在相同的水平面上，向残铁块施加水平力，使炉底耐火材料上的残铁与炉底耐火材料之间产生滑动，从而残铁块沿水平方向横向移动而被拉出，装载在搬出用台车或残铁块的搬出用台架上而搬出。

表1比较表示了本发明的通过线锯进行的拆除方法与从前的通过爆破而破碎的拆除方法的拆除时间。此外，本发明的通过线锯进行的拆除方法是，残铁量300吨时分成3块，残铁量1500吨时分成5块的实例。

                                表1

拆除方法	残铁量
			300吨	1500吨
	从前法(采用爆破破碎残铁的拆除方法)	约7天			约14天
本发明(采用线锯切断残铁的拆除方法)			约4天	约7天

如表1所示，根据本发明的拆除方法，与从前的拆除方法相比，拆除时间可以大幅度地缩短。而且这种缩短可以相应地缩短高炉修复时高炉的休炉期间，从而具有极大的与生产相伴的经济效益。

实施例2

本实施例如图3a、图3b所示，以分割线10将残铁1分成2块而拆除。

如图3a所示，去除残铁1的位置的铁皮4，在残铁拉出侧设置铁皮开口部5。铁皮开口部5开口成为分为2块的残铁块1a可拉出的尺寸。

用线锯切断的残铁1的分割线10从俯视图上看，为垂直于拉出方向的直径方向，沿分割线将残铁1在垂直方向切断而分割成2块。

在残铁1的下方的炉底耐火材料2的任意水平面上，在与拉出方向垂直的直径方向上进行穿孔，以形成用于通过线锯的残铁下贯通孔8。

线锯的顶端插通在穿孔于炉底耐火材料2而得到的残铁下贯通孔8中，进而输送到残铁1上而卷绕残铁1，然后用线锯切断残铁，被分割的残铁块1a挂好钢丝绳而沿箭头方向拉出高炉外。

此外，如图3b所示，如果将残铁1周围的铁皮完全拆除，则残铁块1a可沿着箭头所示的2个方向或任意方向拉出。

在本实施例中，由于将残铁分成2块拉出，因此对残铁量比较少的情况是有效的。

实施例3

本实施例如图4a和图4b所示，是使用移动装置拉出残铁块的实例。

用线锯分割残铁后，将欲拉出的残铁块1a用千斤顶升起，在残铁块1a的下面，延长拉出台架12，使滑板13在拉出台架12上移动而配置在残铁块1a的下面，然后降下而将残铁块1a装载在滑板13上。其次，拉出载有残铁块1a的滑板13，借助于液压千斤顶12a使残铁块1a在台架12上沿拉出方向滑动。此外，可以使用台车等其它移动装置以代替滑板13。

与以剥离或崩塌的方式分离炉底耐火材料、并使被分割的残铁块在炉底耐火材料上移动而将其拉出的情况相比，本实施例中用较小的力即可拉出残铁块。

实施例4

本实施例是用线锯进行切断时，通过冷却线锯而可以将温度高的残铁切断的实例。

炉内通过注水冷却而冷却固化的残铁的热容量大，经过数天后残铁温度依然较高。例如，注水冷却后经过7天，残铁本身的温度通常为600℃以上的温度。另一方面，线锯的橡胶或树脂部分一般能承受200℃以下的温度，由于没有为切断高温的残铁所需要的耐热性，因而难以就那样直接切割残铁。

于是，为了在确保锯线强度的同时切断该高热的残铁，向锯线接触高温残铁的切割面、以及锯线通过高温区的范围连续地供给冷却水或冷却氮等冷却流体，由此一边进行散热一边切断残铁，这样便可以用线锯进行残铁的切断。

如图5所示，切割开始后将切断端部用灰浆14堵塞，由此能够高效率地利用所供给的冷却流体。

根据本发明，可以使用线锯将残铁分割成大的残铁块，并将该大的残铁块拉出炉外，因此，与从前的通过爆破而使残铁破碎的方法相比，能够在更短的时间内安全切实地拆除残铁，因此，本发明在产业上具有非常大的可利用性。

Claims (7)

1.一种残铁的拆除方法，其在进行高炉的修复时，将炉底残留固化的残铁以分割的残铁块的形式拉出炉外而拆除，其特征在于：

将用于拉出分割的残铁块的部分的铁皮除去，从而在炉体下部设置开口部；

在残铁下的炉底耐火材料中进行穿孔，以形成用于插通线锯的残铁下贯通孔；

将线锯插通在残铁下贯通孔中，进而将该线锯卷绕在残铁的外周；

使线锯行走，沿纵向同时切断残铁和炉底耐火材料，从而分割成多个残铁块；

通过所述开口部将分割的残铁块拉出炉外。

2.根据权利要求1所述的残铁的拆除方法，其特征在于：沿着与残铁块的拉出方向平行的分割线、或者沿着在拉出方向逐渐扩展的分割线，在垂直方向切断残铁和炉底耐火材料而分割成多块。

3.根据权利要求2所述的残铁的拆除方法，其特征在于：采用多条线锯沿任意的多条分割线并行地将残铁切断。

4.根据权利要求1所述的残铁的拆除方法，其特征在于：在与残铁块拉出方向垂直的方向上进行穿孔，以形成用于插通线锯的残铁下贯通孔；

沿着与残铁块拉出方向垂直的方向的分割线在垂直方向将残铁和炉底耐火材料切断而分割成2个残铁块。

5.根据权利要求1～4的任一项所述的残铁的拆除方法，其特征在于：在切断残铁时，在线锯行走的路径上连续地供给冷却流体，从而一边冷却线锯一边进行切割。

6.根据权利要求1～4的任一项所述的残铁的拆除方法，其特征在于：在将残铁块拉出炉外时，将残铁块的搬出用台车或残铁块的搬出用台架设置在残铁块的侧面，并使其上表面的水平面与拉出残铁块的底面处在相同的水平面上；

向残铁块施加水平力，使残铁块与残留的炉底耐火材料之间产生滑动，从而残铁块沿水平方向横向移动，被拉出而装载在残铁块的搬出用台车或残铁块的搬出用台架上。

7.根据权利要求1～4的任一项所述的残铁的拆除方法，其特征在于：在将残铁块拉出炉外时，将残铁块用千斤顶升起；

在残铁块与残留的炉底耐火材料之间形成的空间内，将装载残铁块的移动装置配置在残铁块的下部；

使残铁块降下而装载在移动装置上；

水平移动装载着残铁块的移动装置而将残铁块拉出炉外。

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