CN103898263B - 热风管道预混室耐火砖脱落快速修复设备和方法 - Google Patents

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本发明属于冶金设备技术领域，特别是一种热风管道预混室耐火砖脱落快速修复设备和方法，适用于高炉热风管道预混室竖井式管道内部耐火砖在热震等工况条件下砌体脱落、破损的快速修复。本发明用弧形钢板逐块焊接成内模，内模上的垂直段焊接盘和水平段焊接盘分别与热风管道的垂直段开孔处和水平段开孔处焊接，焊接好内模后通过水平段焊接盘与外壳支模焊接成一体，大幅降低了施工难度，修复工期大幅缩短至3-4天，进而缩短了停炉降低了成本。所述外壳支模内设有锚钉，锚钉呈Y字形，开口角度为120°。所述外壳支模内侧设有多个锚钉，锚钉呈田字形结构排布。锚钉可以更加牢固的固定浇筑料，浇筑料冷凝成型后更加牢固耐用，使用寿命大幅提升。

Description

热风管道预混室耐火砖脱落快速修复设备和方法
技术领域
本发明属于冶金设备技术领域，特别是一种热风管道预混室耐火砖脱落快速修复设备和方法，适用于高炉热风管道预混室竖井式管道内部耐火砖在热震等工况条件下砌体脱落、破损的快速修复。
背景技术
众所周知，炼铁高炉热风管道为高炉冶炼输送经热风炉加热后的热空气即热风，为提高冶炼效率，近年来国内高炉普遍采用高风温、高风量、高风压的冶炼技术，热风温度达到1250℃以上，压力在0.3～0.4MPa范围。为达上述目的，热风炉从烧炉工艺、热风炉结构配置等各方面进行改进，而输送热风的管道系统没有进行实质的改进一直沿用传统的热风管道，当风温达到1250℃以上时经常出现管道内部耐材砌体开裂、脱落而引起管道外壳发红的现象，严重时还会造成烧穿事故。
目前热风管道修复多采用灌浆、外壳割开抹泥修补、外部打水冷却等方法，灌浆法不能完全填实高温点耐材砌体的裂缝或缺损，严重时会造成灌浆料进入管道内部或风口处，造成严重堵塞致使整个热风管道报废；外壳割开抹泥修补法，修补面积大耗费大量人力，需要停炉检修20-30天，耐高温材料全部拆除后重新砌筑，检修周期长及成本高。外部打水冷却法，打水不能完全覆盖发红区域，只能局部缓解发红现象，不能从根本上解决问题，同时冷却耗水量大，会产生大量热蒸汽存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种维修便捷、维修工期短、使用寿命长的热风管道预混室耐火砖脱落快速修复设备和方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：
热风管道预混室耐火砖脱落快速修复设备，包括内模和外壳支模,内模上分别设有垂直段焊接盘和水平段焊接盘，内模通过水平段焊接盘与外壳支模焊接成一体，内模和外壳支模之间形成浇筑空腔，外壳支模上边缘与垂直段焊接盘之间留出浇筑进料口。
所述浇筑进料口上设有封堵板，封堵板上设有压入泥浆观察孔、泥浆灌入孔和泥浆压入孔。
所述外壳支模内侧设有锚钉，锚钉呈Y字形，开口角度为120°。
所述外壳支模内侧设有多个锚钉，锚钉呈田字形结构排布。
所述外壳支模上开设透气孔，透气孔等间距排布。
热风管道预混室耐火砖脱落快速修复设备的使用方法,具体步骤如下：
A、温度监控
使用红外测温仪对管壳温度进行测量，测出管壳温度最高点作为报警点进行标记，报警点的测量数据连续超过300℃时，可判定预混室耐火砖烧损开始脱落管壳内壁有1250℃热风流通，需要安排停炉进行检修；
B、确定开孔位置
停炉后，以报警点为中心在管壳画出600mm间距的网格进行分块测温，对温度超过250℃的分块进行标记，根据标记的超温分块数量计算出开孔面积；
C、休风开孔
高炉休风后在管壳的报警点处割开探测孔洞，工作人员佩戴隔热面罩通过探测孔洞检查内部砌体脱落情况，计算开孔面积完全覆盖砌体脱落区域后根据网格边缘进行切割开孔；开孔时，先拆卸水平段砌体后拆卸垂直段砌体；
D、安装内模和外壳支模
用弧形钢板逐块焊接成内模，内模上的垂直段焊接盘和水平段焊接盘分别与热风管道的垂直段开孔处和水平段开孔处焊接，焊接好内模后通过水平段焊接盘与外壳支模焊接成一体；
E、制备浇筑材料
浇筑材料包括矾土水泥和高铝骨料，高铝骨料的粒度为1～3mm，矾土水泥与高铝骨料按重量比1:3配制并搅拌均匀；
F、分步浇筑
先用木塞封堵透气孔，先对浇筑空腔的横管段进行浇筑，待冷凝后再分段浇筑空腔浇筑竖管段；浇筑到浇筑进料口时停止浇筑，浇筑进料口上焊接封堵板，通过泥浆灌入孔灌满浇筑材料，浇筑材料无法进入时封堵焊接泥浆灌入孔，并通过泥浆压入孔进行压力灌浆，泥浆压力≤0.1MPa，泥浆观察孔溢出浇筑材料时停止压力灌浆，去除木塞并安装通气阀；
G、烘干成型
高炉使用冷风送风，送风后40分钟改送热风，混风调节控制高炉，高炉内送冷风，弯管段和拼接段风干后40分钟后，通入热风烘干，风温每小时升高5℃，烘干过程中打开排气孔上的通气阀，无蒸汽外溢时关闭阀门。
本发明的有益效果为：
1、用弧形钢板逐块焊接成内模，内模上的垂直段焊接盘和水平段焊接盘分别与热风管道的垂直段开孔处和水平段开孔处焊接，焊接好内模后通过水平段焊接盘与外壳支模焊接成一体，大幅降低了施工难度，修复工期大幅缩短至3-4天，进而缩短了停炉降低了成本。
2、所述外壳支模内设有锚钉，锚钉呈Y字形，开口角度为120°。所述外壳支模内侧设有多个锚钉，锚钉呈田字形结构排布。锚钉可以更加牢固的固定浇筑料，浇筑料冷凝成型后更加牢固耐用，使用寿命大幅提升。
3、通过泥浆压入孔进行压力灌浆，提高了浇筑料的填充密实度，提高了隔热效能，同时，外壳支模布设多个透气孔，烘干成型时排出多余蒸汽，便于快速定型投产。
附图说明
图1为现有的热风管道结构示意图；
图2为本发明的开孔位置示意图；
图3为本发明的锚钉结构示意图；
图4为本发明的锚钉排布示意图；
图5为本发明的结构示意图；
图6为本发明的透气孔排布示意图；
图7为本发明的封堵板结构示意图。
具体实施方式
一种热风管道预混室耐火砖脱落快速修复设备，包括内模1和外壳支模2,内模1上分别设有垂直段焊接盘3和水平段焊接盘4，内模1通过水平段焊接盘4与外壳支模2焊接成一体，内模1和外壳支模2之间形成浇筑空腔5，外壳支模2上边缘与垂直段焊接盘3之间留出浇筑进料口6。所述浇筑进料口6上设有封堵板7，封堵板7上设有压入泥浆观察孔8、泥浆灌入孔9和泥浆压入孔10。所述外壳支模2内侧设有锚钉11，锚钉11呈Y字形，开口角度为120°。所述外壳支模2内侧设有多个锚钉11，锚钉11呈田字形结构排布。所述外壳支模2上开设透气孔12，透气孔12等间距排布。
修复设备的具体使用安装步骤如下：
A、温度监控
使用红外测温仪对管壳温度进行测量，测出管壳温度最高点作为报警点进行标记，报警点的测量数据连续超过300℃时，可判定预混室耐火砖烧损开始脱落管壳内壁有1250℃热风流通，需要安排停炉进行检修；
B、确定开孔位置
停炉后，以报警点为中心在管壳画出600mm间距的网格进行分块测温，对温度超过250℃的分块进行标记，根据标记的超温分块数量计算出开孔面积；
C、休风开孔
高炉休风后在管壳的报警点处割开探测孔洞，工作人员佩戴隔热面罩通过探测孔洞检查内部砌体脱落情况，计算开孔面积完全覆盖砌体脱落区域后根据网格边缘进行切割开孔；开孔时，先拆卸水平段砌体后拆卸垂直段砌体；
D、安装内模和外壳支模
用弧形钢板逐块焊接成内模1，内模1上的垂直段焊接盘3和水平段焊接盘4分别与热风管道的垂直段开孔处和水平段开孔处焊接，焊接好内模1后通过水平段焊接盘4与外壳支模2焊接成一体；
E、制备浇筑材料
浇筑材料包括矾土水泥和高铝骨料，高铝骨料的粒度为1～3mm，矾土水泥与高铝骨料按重量比1:3配制并搅拌均匀；
F、分步浇筑
先用木塞封堵透气孔，先对浇筑空腔的横管段进行浇筑，待冷凝后再分段浇筑空腔浇筑竖管段；浇筑到浇筑进料口6时停止浇筑，浇筑进料口6上焊接封堵板7，通过泥浆灌入孔9灌满浇筑材料，浇筑材料无法进入时封堵焊接泥浆灌入孔9，并通过泥浆压入孔10进行压力灌浆，泥浆压力≤0.1MPa，泥浆观察孔8溢出浇筑材料时停止压力灌浆，去除木塞并安装通气阀；
G、烘干成型
高炉使用冷风送风，送风后40分钟改送热风，混风调节控制高炉，高炉内送冷风，弯管段和拼接段风干后40分钟后，通入热风烘干，风温每小时升高5℃，烘干过程中打开排气孔上的通气阀，无蒸汽外溢时关闭阀门。
实施例：以酒钢炼铁厂7号高炉为例具体说明。
A、温度监控
使用红外测温仪对管壳温度进行测量，测出管壳温度最高点作为报警点进行标记，报警点的测量数据连续超过300℃时，可判定预混室耐火砖烧损开始脱落管壳内壁有1250℃热风流通，需要安排停炉进行检修；
B、确定开孔位置
停炉后，以报警点为中心在管壳画出600mm间距的网格进行分块测温，对温度超过250℃的分块进行标记，根据标记的超温分块数量计算出开孔面积；
C、休风开孔
高炉休风后在管壳的报警点处割开探测孔洞，工作人员佩戴隔热面罩通过探测孔洞检查内部砌体脱落情况，计算开孔面积完全覆盖砌体脱落区域后根据网格边缘进行切割开孔；开孔时，先拆卸水平段砌体后拆卸垂直段砌体；
D、安装内模和外壳支模
用弧形钢板逐块焊接成内模1，内模1上的垂直段焊接盘3和水平段焊接盘4分别与热风管道的垂直段开孔处和水平段开孔处焊接，焊接好内模1后通过水平段焊接盘4与外壳支模2焊接成一体；
E、制备浇筑材料
浇筑材料包括矾土水泥和高铝骨料，高铝骨料的粒度为1～3mm，矾土水泥与高铝骨料按重量比1:3配制并搅拌均匀；
F、分步浇筑
先用木塞封堵透气孔，先对浇筑空腔的横管段进行浇筑，待冷凝后再分段浇筑空腔浇筑竖管段；浇筑到浇筑进料口6时停止浇筑，浇筑进料口6上焊接封堵板7，通过泥浆灌入孔9灌满浇筑材料，浇筑材料无法进入时封堵焊接泥浆灌入孔9，并通过泥浆压入孔10进行压力灌浆，泥浆压力≤0.1MPa，泥浆观察孔8溢出浇筑材料时停止压力灌浆，去除木塞并安装通气阀；
G、烘干成型
高炉使用冷风送风，送风后40分钟改送热风，混风调节控制高炉，高炉内送冷风，弯管段和拼接段风干后40分钟后，通入热风烘干，风温每小时升高5℃，烘干过程中打开排气孔上的通气阀，无蒸汽外溢时关闭阀门。
对修复后的混风管道外壳温度连续监测2天，最高温度为230℃，修复后达到隔热要求。实际修复用时72小时，检修费用50.95万元。与传统设备、工艺相比工期和费用均大幅缩减。

Claims (3)

1.热风管道预混室耐火砖脱落快速修复设备，其特征在于包括内模(1)和外壳支模(2),内模(1)上分别设有垂直段焊接盘（3）和水平段焊接盘（4），内模(1)通过水平段焊接盘（4）与外壳支模(2)焊接成一体，内模(1)和外壳支模(2)之间形成浇筑空腔（5），外壳支模(2)上边缘与垂直段焊接盘（3）之间留出浇筑进料口（6）；
所述浇筑进料口（6）上设有封堵板（7），封堵板（7）上设有压入泥浆观察孔（8）、泥浆灌入孔（9）和泥浆压入孔（10）；
所述外壳支模(2)内侧设有锚钉（11），锚钉（11）呈Y字形，开口角度为120°；
所述外壳支模(2)内侧设有多个锚钉（11），锚钉（11）呈田字形结构排布。
2.根据权利要求1所述的热风管道预混室耐火砖脱落快速修复设备，其特征在于所述外壳支模(2)上开设透气孔（12），透气孔（12）等间距排布。
3.根据权利要求1至2任一权利要求所述的热风管道预混室耐火砖脱落快速修复设备的使用方法,具体步骤如下：
A、温度监控
使用红外测温仪对管壳温度进行测量，测出管壳温度最高点作为报警点进行标记，报警点的测量数据连续超过300℃时，可判定预混室耐火砖烧损开始脱落管壳内壁有1250℃热风流通，需要安排停炉进行检修；
B、确定开孔位置
停炉后，以报警点为中心在管壳画出600mm间距的网格进行分块测温，对温度超过250℃的分块进行标记，根据标记的超温分块数量计算出开孔面积；
C、休风开孔
高炉休风后在管壳的报警点处割开探测孔洞，工作人员佩戴隔热面罩通过探测孔洞检查内部砌体脱落情况，计算开孔面积完全覆盖砌体脱落区域后根据网格边缘进行切割开孔；开孔时，先拆卸水平段砌体后拆卸垂直段砌体；
D、安装内模和外壳支模
用弧形钢板逐块焊接成内模(1)，内模(1)上的垂直段焊接盘（3）和水平段焊接盘（4）分别与热风管道的垂直段开孔处和水平段开孔处焊接，焊接好内模(1)后通过水平段焊接盘（4）与外壳支模(2)焊接成一体；
E、制备浇筑材料
浇筑材料包括矾土水泥和高铝骨料，高铝骨料的粒度为1～3mm，矾土水泥与高铝骨料按重量比1:3配制并搅拌均匀；
F、分步浇筑
先用木塞封堵透气孔，先对浇筑空腔的横管段进行浇筑，待冷凝后再分段浇筑空腔浇筑竖管段；浇筑到浇筑进料口（6）时停止浇筑，浇筑进料口（6）上焊接封堵板（7），通过泥浆灌入孔（9）灌满浇筑材料，浇筑材料无法进入时封堵焊接泥浆灌入孔（9），并通过泥浆压入孔（10）进行压力灌浆，泥浆压力≤0.1MPa，泥浆观察孔（8）溢出浇筑材料时停止压力灌浆，去除木塞并安装通气阀；
G、烘干成型
高炉使用冷风送风，送风后40分钟改送热风，混风调节控制高炉，高炉内送冷风，弯管段和拼接段风干后40分钟后，通入热风烘干，风温每小时升高5℃，烘干过程中打开排气孔上的通气阀，无蒸汽外溢时关闭阀门。
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