CN101875989A - 炼铁生产热风炉及改造施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炼铁生产热风炉及其改造施工工艺，其炉体包括直体段(1)、热风出口(2)、台体段(3)、配气混合段和拱顶(5)，所述的热风炉的燃烧区(6)设在所述的台体段(3)的内部。采用上述技术方案，取消了外置燃烧器，使热风炉改造为一种长寿、稳定高效卡鲁金型热风炉，降低热风炉拱顶温度，提高燃烧效率和使用寿命，从结构上解决了烧嘴开焊的繁重、危险的维护工作，消除安全隐患；减少了拱顶结构重量、提高了结构稳定性；使风温稳定提高，极大地减少了热风炉炉顶的维护工作量，为高炉生产提供稳定的高温风提供了良好条件。

Description

炼铁生产热风炉及改造施工工艺

技术领域

本发明属于冶金工业生产的技术领域，涉及冶金工业生产炉窑技术，更具体地说，本发明涉及一种炼铁生产热风炉。

背景技术

热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等技术措施来实现。理论研究和生产实践表明，采用优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的有效途径。

目前，在高炉炼铁生产中，采用新兴铸管型(即顶燃式外置短焰燃烧器)的热风炉，如本说明书附图中的图1所示，外置燃烧器4和内置烧嘴在使用后期，由于材料烧损脱落，造成外置燃烧器4温度过高，在交变的温度场下，金属燃烧器和热风炉壳体材料产生裂纹、造成漏风；同时空气、煤气环管腐蚀严重。

由于结构形式的限制，这种结构的热风炉拱顶使用周期短(一般在2～3年，风温1150℃)，后期的维护工作量很大，成了制约风温稳定提高的限制条件。

发明内容

本发明所要解决的第一个问题是提供一种炼铁生产热风炉，其目的是提高燃烧效率和使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明所提供的炼铁生产热风炉，其炉体包括直体段、热风出口、台体段、配气混合段和拱顶，所述的热风炉的燃烧区设在所述的台体段的内部。

为使本发明更加完善，还进一步提出了以下更为详尽和具体的技术方案，以获得最佳的实用效果，更好地实现发明目的，并提高本发明的新颖性和创造性：

所述的热风炉内部的蓄热体采用格子砖。

所述的热风炉安装了氮气吹扫系统及氮气吹扫系统控制装置。

所述的氮气吹扫系统控制装置包括调节阀和电控部分。

本发明要解决的第二个问题是，提供热风炉的改造施工工艺，是将传统的热风炉改造成本发明所述的炼铁生产热风炉，其发明目的与上述技术方案是相同的，该工艺的技术方案包括以下工艺步骤：

1、设备准备：

拱顶挡板设计制作；配气室隔离板设计制作；煤气、空气管道设计制作；氮气吹扫管路及其控制设备的设计制作；所述的氮气吹扫管路的控制设备包括调节阀和电控部分；

2、材料准备：

热风出口以上配气口、拱定组合转型设计及制作；近燃烧区格子转选型及准备、相应大墙砖选型及准备；

3、停炉、凉炉及拆炉：

使在用热风炉内环境温度按规定的凉炉温度曲线降到适合人工作业的要求；

3、人员及施工设备进场：

拆除需改进的炉衬、炉壳、燃烧器及配套管道，为之后设备安装及砌筑作好准备；

4、安装及砌筑：

拱顶连接段、托砖板、球壳、配套管路及氮气吹扫系统安装；

大墙段、格子转砌筑；台体段、配气燃烧段砌筑；拱顶段砌筑；

5、后期结束工作：

炉内设备清场、拆除、管路打压实验、氮气吹扫系统实验；

烘炉、烧炉，检验合格后投入生产工艺。

本发明采用上述技术方案，取消了外置燃烧器，使热风炉改造为一种长寿、稳定高效卡鲁金型热风炉，降低热风炉拱顶温度，提高燃烧效率和使用寿命，从结构上解决了烧嘴开焊的繁重、危险的维护工作，消除安全隐患；减少了拱顶结构重量、提高了结构稳定性；使风温稳定提高，极大地减少了热风炉炉顶的维护工作量，为高炉生产提供稳定的高温风提供了良好条件。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图为本说明书背景技术的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图。

图中标记为：

1、直体段，2、热风出口，3、台体段，4、外置燃烧器，5、拱顶，6、燃烧区。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1、图2所表达的本发明的结构，本发明为一种炼铁生产热风炉，其炉体包括直体段1、热风出口2、台体段3、配气混合段和拱顶5。

本发明所提供的这种顶燃式外置短焰燃烧器的热风炉包括：新兴铸管型顶燃式热风炉热风出口以上炉窑砌体、壳体及燃烧器、配套管路及控制装置。

本发明所提供的炼铁生产热风炉，所述的热风炉的燃烧区6设在所述的台体段3的内部。

热风出口2以上炉顶托砖板以上壳体按砌体外形重新制作，以上炉窑砌体包括：直体段、台体段、配气混合段、拱顶及球体段进行了重新设计和施工。改进后的热风炉高温燃烧区6实现了下移，实现了拱顶5温度下降的目的，

以下是本发明的具体实施方式：

本发明所述的热风炉内部的蓄热体采用格子砖。为适应高温燃烧区6下移对蓄热体顶部部分格转和墙体材料的材质性能进行了改进，热风出口以下部分结构和设备未做变动。

所述的热风炉安装了氮气吹扫系统及氮气吹扫系统控制装置。

改进配套空气、煤气管道。

所述的氮气吹扫系统控制装置包括调节阀和电控部分。

本发明从结构上解决了高风温对顶燃式热风炉拱顶稳定、长寿的要求；消除了外置燃烧器开裂、跑风等繁重、危险的维护工作，大大提高了作业安全性，极大地减少了劳动强度；提高了燃烧效率，采用本发明的热风炉，在纯高炉煤气(综合燃料比515公斤标煤)燃料条件下，热风温度稳定在1180度，实际提高使用风温30度，降低燃料费用786万元/年(按产量47万吨、综合燃料价格1385元/吨计算)。

本发明提供下面的热风炉的改造施工工艺，是将传统的热风炉改造成本发明所述的炼铁生产热风炉，其发明目的与上述技术方案是相同的，该工艺的技术方案包括以下工艺步骤：

1、设备准备：

拱顶挡板设计制作；配气室隔离板设计制作；煤气、空气管道设计制作；氮气吹扫管路及其控制设备的设计制作；所述的氮气吹扫管路的控制设备包括调节阀和电控部分；

2、材料准备：

热风出口以上配气口、拱定组合转型设计及制作；靠近燃烧区6格子砖选型及准备、相应大墙砖选型及准备；

3、停炉、凉炉及拆炉：

使在用热风炉内环境温度按规定的凉炉温度曲线降到适合人工作业的要求；

人员及施工设备进场：拆除需改进的炉衬、炉壳、燃烧器及配套管道，为之后设备安装及砌筑作好准备；

4、安装及砌筑：

拱顶连接段、托砖板、球壳、配套管路及氮气吹扫系统安装；

大墙段、格子转砌筑；台体段、配气燃烧段砌筑；拱顶段砌筑；

5、后期工作：

炉内设备清场、拆除、管路打压实验、氮气吹扫系统实验；

烘炉、烧炉，检验合格后投入生产工艺。

具体地说，热风炉大修工艺包括以下过程：

1、凉炉、施工准备；2、扒拱顶砖；3、各阀门装盲板；4、搭保护棚；5、扒格子砖；6、炉箅子调整；7、拆拱顶钢结构；8、装拱顶钢结构；9、喷涂；10、格子砖砌筑；11、保护棚拆除；12、球顶组合砖砌筑；13、装烟道阀；14、冷却水管道安装；15、各阀门拆盲板；16、烘炉。

本发明的上述工艺中的具体要求：

一、施工安全：

安全目标：

杜绝重大事故、重大机械事故，死亡、重伤、轻伤事故为零。

1、组织保证措施：

落实安全施工生产责任制，牢固树立“安全第一、预防为主”的思想，坚持管施工必须管安全的原则，确保一方平安。

(1)项目经理为安全施工第一责任人，负责安全施工的全面领导，项目副经理为安全施工的具体责任人，负责现场施工的全面指挥和协调；主任工程师负责制定切实可行的安全技术措施。

(2)项目部设立安全管理组，负责施工现场安全检查、监督、控制并填安全记录。

(3)作业层设专职或兼职安全员负责日常安全工作具体落实和安全隐患整改，操作工人在各自的岗位上牢树“我要安全”意识，执行安全操作规程，不违章作业。

(4)开工前主任工程师或工号技术员要做好安全技术交底，在施工过程做好分部、分项安全技术交底，作业层每班上班前做好当天任务的有针对性的安全交底。

现场安全工作要做到一级抓一级，一级保一级，横向到边，纵向到底。

2、技术保证措施：

2.1、安全管理制度：

项目部要结合本工程施工特点和现场条件，制定安全管理规章制度并责任到人，落实到实处，做到科学管理，安全施工。遵守国家有关安全生产标准、规程和管理规定。特种作业人员必须持证上岗，无证不准上岗。项目部对参战职工要结合工程特点逐级进行安全教育。设备、专用机具的操作人员必须熟练掌握其操作规程，禁止违章作业。坚持安全交底和安全例会制度，工程开工以前必须进行安全交底，组织一次联合安全大检查，检查合格无隐患后方可开工，并详细做好安全记录。项目部除日常安全检查外，还要组织定期安全大检查，在检查中发现隐患和不安全因素要立即进行整改。对于危及人身、设施安全可能造成事故的紧急情况，安全监督者有权责令停工，确认排险后，方可重新开工。作业层的外协队伍必须按规定签定安全协议，并严格执行协议中的的各项规定。

2.2、安全管理要点：

施工现场要保持整洁干净，道路畅通平坦，施工危险区域设置明显安全警戒标志。运输车辆(含叉车)按规定路线行驶。

进入施工现场人员必须戴好安全帽，系好帽扣，工作时正确使用安全防护用品，2m以上高空作业要戴安全带。

各种专用设施(如提升机)、设备在使用前要经过技术、安全人员共同确认，方可使用。

炉内人行道、梯子必须安全牢固，并有充足照明。

上下交叉作业要有足够的安全设施和措施。喷涂回弹料、砌筑垃圾等要及时清扫出炉。炉内隔离平台上严禁堆放重物。

炉内和炉外脚手架要严格按照搭设规程进行。脚手架必须设有扫地杆、斜拉杆，竖杆对接必须在同一垂直线上，炉内砌筑脚手架上必须搭设满铺跳板。不得存在探头板。脚手架在翻跳时上下必须统一协调，互相提醒、保护。

凡用轻便轨道进行水平运输的施工区域必须设置保护棚，运输用的提升机、喷涂作业必须设置联络信号。提升机搭设完毕后必须负荷试车验收、挂牌，提升罐笼应设限位开关。运料用的罐笼、吊笼严禁乘人。

施工现场用电缆要绝缘好并配用标准配电箱，设有漏电装置。碘钨灯必须做接零保护。

气、电焊作业，严格按照操作规程进行，雨天禁止露天焊接。并配有足够的消防器材和规定办理动火证。

患有心脏病、高血压、癫痫病等人不得从事高空作业；雨天、大雾及六级以上大风不得从事室外高空作业。

所用机械在投入使用之前必须进行空运转及负荷试运转，确认无误后方可投入使用。

检查和修理机械或电器设备时，必须拉开启动装置或电源开关，并挂牌以示提醒。

凡接触有腐蚀性或有毒物质作业人员必须穿戴好劳保用品，并做好自我保护。采取安全可靠的防范措施或定时换人作业。做好现场通风工作。

进入现场施工人员牢记三不伤害原则，即：我不伤害他人，我不被他人伤害，我不伤害自己。

本工程安全重点监控点：

序号	安全监控点	安全隐患	危害	措施
					1	上料罐笼下	高空坠物	伤人	拉警戒线、安装信号铃
2	各层上料平台	踏空	伤人	拉警戒线、张挂安全网

二、施工质量：

工程质量保证措施：

1、组织保证措施：

质量是企业的生命，是企业的信誉，以优良的工程质量交给业主是施工单位的最好承诺之一。

本工程质量目标：合格率100％、优良率80％以上，单位工程质量达到优良，用户满意。为此，特制定如下切实可行的质量保证体系。

建立和完善现场质量保证体系，成立以项目经理为首，主任工程师负责日常工作，技术人员，质检人员等参加的质量管理小组，以严格执行质量规范为主导，不断提高各级施工管理人员操作人员的质量意识，确保各项质量标准的严格执行。

2、控制保证措施：

2.1、强化现场施工质量管理责任制：

(1)项目经理是工程质量第一责任人，主任工程师是工程质量具体责任人。

(2)技术人员必须严格按施工图、设计变更单和施工方案组织施工，坚决执行业主要求和规范、标准规定，同时要做好分部分项工程技术交底。

(3)不定型耐火材料和耐火泥浆要严格按设计要求和供应商提供的使用说明书进行施工，并按要求留置试块。

(4)技术人员和搅拌人员要严格掌握不定型耐火材料和耐火泥浆搅拌时的添加水量(制作专门量具)。

(5)严格执行质量“三检制”。即：

a、操作人员要严格操作规程，严格按标准施工，随干随自查，确保一方质量，每班下班前操作人员必须自查，班长或自检员要填写好质量检查表，做到“三实一可靠”，即实测、实量、实记、检查数据可靠，并做好当班签字确认。

b、项目部检查员每班要组织工号负责人或工号技术人员对当班提出的自检记录进行互检，并做好互检记录，以考核自检工作的相符率。

c、项目专检员负责对工程质量进行专检，并随时检查当班的自、互检记录，凡不符合质量标准或未按操作规程施工的部位，责令其返工处理，直至达到符合标准或规程要求，做到坚持标准或严格规程不让步。

(6)严格交接班制，在施工现场进行质量交接，上一班的质量未经确认或质量问题处理不好不准进行下一班的施工。

(7)项目部组织热风炉大墙、格子砖和砌筑的专项检查，检查完后及时公布检查结果，对质量差的部位提出整改意见，并限期改正。

2.2、推行质量保证金：

严格执行筑管发(2000)3号文《质量保证金制度实施细则》，公司在该工程项目上提取合同价款5％作为质量保证金，在工程实施过程中，根据有关质量考核条例，公司专检员视检查出的问题开具罚单，并限时整改，重复出现的质量问题加重处罚。

2.3、建立工序质量管理点，强化关键工序控制：

序号	施工部位	名称	控制内容	保证措施
					1	球顶	耐材砌筑	内半径、灰缝	用转动样板控制
2	格子体	格子砖砌筑	中心线、平整度	根据不同排列中心线预加工、选砖配层
					3	上下部各孔洞	组合砖砌筑	标高、灰缝、中心线	按照组装图预摆，边调整边施工

3、主要质量标准：

本工程质量目标：合格率100％。优良率80％以上，单位工程达到优良，用户满意。并实施贯彻如下质量标准：

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种炼铁生产热风炉，其炉体包括直体段(1)、热风出口(2)、台体段(3)、配气混合段和拱顶(5)，其特征在于：所述的热风炉的燃烧区(6)设在所述的台体段(3)的内部。

2.按照权利要求1所述的炼铁生产热风炉，其特征在于：所述的热风炉内部的蓄热体采用格子砖。

3.按照权利要求1所述的炼铁生产热风炉，其特征在于：所述的热风炉安装了氮气吹扫系统及氮气吹扫系统控制装置。

4.按照权利要求3所述的炼铁生产热风炉，其特征在于：所述的氮气吹扫系统控制装置包括调节阀和电控部分。

5.一种炼铁生产热风炉的改造施工工艺，是将传统的热风炉改造成如权利要求1或2或3或4所述的热风炉，其特征在于该改造施工工艺包括以下步骤：

设备准备：

拱顶挡板设计制作；配气室隔离板设计制作；煤气、空气管道设计制作；氮气吹扫管路及其控制设备的设计制作；所述的氮气吹扫管路的控制设备包括调节阀和电控部分；

材料准备：

热风出口以上配气口、拱定组合转型设计及制作；近燃烧区格子转选型及准备、相应大墙砖选型及准备；

停炉、凉炉及拆炉：

使在用热风炉内环境温度按规定的凉炉温度曲线降到适合人工作业的要求；

人员及施工设备进场：

拆除需改进的炉衬、炉壳、燃烧器及配套管道，为之后设备安装及砌筑作好准备；

安装及砌筑：

拱顶连接段、托砖板、球壳、配套管路及氮气吹扫系统安装；

大墙段、格子转砌筑；台体段、配气燃烧段砌筑；拱顶段砌筑；

后期结束工作：

炉内设备清场、拆除、管路打压实验、氮气吹扫系统实验；

烘炉、烧炉，检验合格后投入生产工艺。

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