CN103924017A - 一种更换高炉风口大套的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种更换高炉风口大套的方法。所述方法包括以下步骤在风口大套远离风口大套和法兰座连接重合段的管壁上选定至少两个预定点；以所述预定点为起点沿着风口大套的母线方向采用熔化切割的方式将风口大套的管壁破开，以将风口大套位于所述预定点和风口大套炉内端之间的管壁切割为多个部分，所述多个部分的端面面积均小于风口大套端面面积的1/2，并且至少在所述多个部分中的两个部分之间熔化形成空间；沿远离高炉的方向将风口大套从高炉上卸下。采用本发明的方法能够快速将风口大套破开并不会损坏法兰座，实现了快速卸下风口大套，以及缩短了更换风口大套的时间。

Description

一种更换高炉风口大套的方法

技术领域

本发明属于高炉的炉前操作技术领域，更具体地讲，涉及一种更换高炉风口大套的方法。

背景技术

高炉风口是保证高炉正常生产的关键部件，是钢铁生产中炼铁厂高炉上的关键工艺件。高炉风口通常包括风口大套、风口中套（又称为风口二套）和风口小套（又称为风口三套），通常，高炉炉壳上焊接有法兰座，风口大套的大口径端（即炉外端）通过螺栓与所述法兰座连接从而与炉体装配连接在一起，风口大套的小口径端（即炉内端）套于风口中套的大口径端（即炉外端）外部，即风口大套小口径端的内锥面与风口中套的大口径端的外锥面配合，风口大套的作用是支承风口中套和小套，并将其与高炉炉体连成为一体；风口中套的小口径端（即炉内端）套于风口小套的大口径端（即炉外端）外部，其作用是支承风口小套；风口小套的小口径端成一定角度探入炉腔内；风口大套通常为铸铁件，风口小套和中套通常为青铜铸件。

更换风口大套操作是高炉风口大套破损或烧损严重后，在休风状态下进行的常规操作，目前，更换风口大套存在更换困难和更换时间长等缺点。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种能够快速且安全可靠的更换高炉风口大套的方法

为了实现上述目的，本发明提供了一种烧高炉风口大套的方法。一种更换风口大套的方法，所述风口大套通过紧固件与安装在高炉风口处的法兰座连接，其中，所述风口大套的炉外端端部的外壁面上沿周向设置有向外延伸的凸缘，所述凸缘扣置于所述法兰座上并且所述凸缘上设置有供所述紧固件穿过的通孔，所述风口大套的炉内端穿过所述法兰座的管道连接段并向高炉炉腔方向延伸，所述风口大套与所述法兰座的接触面为圆锥面，其特征在于，所述方法包括以下步骤：在风口大套远离风口大套和法兰座连接重合段的管壁上选定至少两个预定点；以所述预定点为起点沿着风口大套的母线方向采用熔化切割的方式将风口大套的管壁破开，以将风口大套位于所述预定点和风口大套炉内端之间的管壁切割为多个部分，所述多个部分的端面面积均小于风口大套端面面积的1/2，并且至少在所述多个部分中的两个部分之间熔化形成空间；沿远离高炉的方向将风口大套从高炉上卸下。

根据本发明更换风口大套的方法的一个示例性实施例，所述方法可以采用通有氧气的氧气管和通有天燃气的天燃气管同步混合燃烧的方式进行所述熔化切割。

据本发明更换风口大套的方法的一个示例性实施例，所述方法包括先在所述预定点处熔化形成预熔孔，然后将所述天然气管点燃并置于所述预熔孔中，接着将所述氧气管置于所述预熔孔中，待所述氧气管被点燃并且所述氧气管和天然气管混合燃烧产生的火焰足以将所述风口大套的套壁沿套壁厚度方向烧穿后，将所述天然气管和氧气管沿着所述风口大套的母线方向向风口大套的炉内端移动以将所述风口大套的管壁破开。

据本发明更换风口大套的方法的一个示例性实施例，可以采用电焊钳熔化风口大套的套壁以形成所述预熔孔。

据本发明更换风口大套的方法的一个示例性实施例，所述预定点与所述风口大套的炉外端的端面之间的距离等于或略大于所述风口大套与所述法兰座的连接重合段的长度。

据本发明更换风口大套的方法的一个示例性实施例，所述风口大套与所述法兰座的连接重合段的长度为200mm，所述预定点与风口大套的炉外端的端面之间的距离可以为200～240mm。

据本发明更换风口大套的方法的一个示例性实施例，所述预定点可以为两个并且所述两个预定点之间的连线与所述风口大套的水平中心线平行。

据本发明更换风口大套的方法的一个示例性实施例，所述预定点与所述风口大套的水平中心线之间的距离不大于50mm。

据本发明更换风口大套的方法的一个示例性实施例，所述将风口大套从高炉上卸下的步骤可以包括：拆除所述紧固件；将风镐或钢钎插入所述凸缘与所述法兰座的接触面内并对所述凸缘施力，以将风口大套从高炉上卸下。

据本发明更换风口大套的方法的一个示例性实施例，所述风口大套为空腔水冷风口，所述方法还包括在所述熔化切割步骤之前，停止向所述风口大套供水并利用压缩空气吹干所述风口大套内的残余水的步骤。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：采用从外向内的燃烧方式并将破开风口大套的燃烧起点设置在远离法兰座的位置，能够有效避免烧坏用于连接风口大套和炉体的法兰座；将风口大套不与法兰座连接的部分的管壁破开以便于风口大套与炉衬及渣皮分离，便于将风口大套拉下；并且在燃烧起点处预熔形成预熔孔并采用氧气管和天然气管同步混合燃烧，有效地缩短了破开风口大套的时间，最终实现了高效、安全的更换风口大套。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1是某高炉风口设备的侧视剖视图。

附图标记说明：

1-风口中套冷水管、2-风口大套密封罩、3-炉壳、4-风口大套、5-风口小套冷水管、6-风口小套、7-风口小套压紧机构、8-法兰座、9-风口中套压紧装置、10-风口中套以及11、螺栓。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例详细地描述根据本发明的烧高炉风口大套及更换高炉风口大套的方法。

图1是某高炉风口设备的侧视剖视图。如图1所示，该高炉风口设备包括风口中套冷水管1、风口大套密封罩2、风口大套4、风口小套6、风口中套10、风口小套冷水管5、风口小套压紧装置7、风口中套压紧装置9和法兰座8。法兰座8焊接在高炉风口处的炉壳3上，风口大套4为空腔水冷风口，即风口大套为空腔式结构，内通水冷却，风口大套4通过紧固件11（例如螺栓）与法兰座8连接，具体地，风口大套4的炉外端端部的外壁面上沿周向设置有向外延伸的凸缘（例如环状凸缘），凸缘上设置有供螺栓穿过的一个或多个通孔，风口大套4放入风口时，风口大套4的炉内端穿过法兰座8的管道连接段并向高炉炉腔方向延伸，风口大套4炉外端上的凸缘扣置于法兰座8上并且凸缘上的通孔与法兰座8的通孔对准，将螺栓插入凸缘和法兰座的通孔内从而实现风口大套4与法兰座8的连接，风口大套4与法兰座8的接触面为圆锥面。当风口大套破损或烧损后，采用以下方法更换高炉风口大套，具体包括以下操作：

（1）在高炉休风后，对风口大套4作断水处理，即停止向风口大套4的水冷空腔中供水，然后，用压缩空气吹干风口大套内的残余水。此步操作的目的是停止风口大套的通水冷却，以利于高炉炉内的高温对风口大套进行自然加热、升温，从而利于烧风口大套。

（2）拆除风口大套4与炉壳3上的法兰座8之间的螺栓11，卸下风口直吹管（未示出）、风口小套6和风口中套10等。

（3）烧风口大套。在风口大套的炉外端的预定点处用电焊钳熔化出两个直径为20～25mm的预熔孔，预定点位于大口风套的管壁上并且两个预定点之间的连线与风口大套的水平中心线平行，预定点可以设置在风口大套的水平中心线上方或下方，并且优选地，预定点与风口大套的水平中心线之间的距离不大于50mm，进一步优选地，预定点与风口大套的水平中心线之间的距离可以选为零，即将预定点设置在风口大套水平中心线与风口大套套壁交叉的两点处。需要说明的是，风口大套的端面为圆环形，风口大套的水平中心线是指这个圆环的水平方向的直径所在的直线，即过风口大套端面圆心且向水平方向延伸的直线。预定点与风口大套的炉外端的端面之间的距离不小于风口大套的炉外端与法兰座的连接重合段的长度，以避免烧坏法兰座，优选地，预定点与风口大套的炉外端的端面之间的距离等于或略大于风口大套的炉外端与法兰座的连接重合段的长度。在本实施例中，风口大套4的炉外端与法兰座8的连接重合段的长度为200mm，预定点与风口大套的炉外端的端面之间的距离为200～240mm。

将通有天然气的天然气管点燃并置于预熔孔中，然后将通有氧气的氧气管置于预熔孔中，天然气的主要成分是甲烷（占90％以上），当甲烷燃烧的火焰温度达到制造氧气管的材质的熔点时，例如，氧气管由低碳钢制成，其熔点为1400℃，当天然气管燃烧产生的温度达到1400℃以上时，氧气管开始熔化，称作搭火成功，此时氧气管被点燃。通过使氧气管与天然气管同步混合燃烧，能够增加热量和提高燃烧火焰温度，有利于加快风口大套的熔化速度，从而快速将风口大套的管壁烧穿。另外，氧气管与天然气管同步混合燃烧的方式能够使燃烧区域的火焰亮度更高，利于排除燃烧产生的大量黄烟对操作者视线的干扰。

待氧气管被点燃，并且氧气管和天然气管混合燃烧产生的火焰足以将风口大套的套壁沿套壁厚度方向烧穿后，开始以预熔孔为燃烧起点并沿着风口大套的母线方向向风口大套的炉内端移动天然气管和氧气管，以将风口大套4位于预定点和风口大套炉内端之间的管壁切割为两部分，并且这两部分的端面面积均小于风口大套端面面积的1/2。当然，本发明不限于此，还可以设置多个燃烧起点以将风口大套切割为多个部分，所述多个部分的端面面积均小于风口大套端面面积的1/2，并且至少在所述多个部分中的两个部分之间熔化形成空间。将风口大套不与法兰座连接的部分的管壁按上述方式破开的好处是便于风口大套与炉衬和渣皮分离，减小拉下时的阻力。

在本发明中，先预熔形成预熔孔的作用是为后续破开风口大套作准备，使得后续天然气管和氧气管燃烧时，热量集中在预熔孔周围，节约烧风口大套时间。而将预熔孔的位置选择在距离风口大套的炉外端的端面之间200～220mm处并以其为起点从外向内（即从风口大套的炉外端向炉内端）烧风口大套，可以避免距离法兰座太近而烧坏法兰座，并保证风口大套被破开的部分长度尽量长，以利于后续将风口大套拉下。

（4）卸下风口大套。将风镐或钢钎插入风口大套炉外端和法兰座之间的接触面内以使风口大套与法兰座之间形成松动并对风口大套的凸缘施力以使得风口大套4向远离高炉的方向移动，然后将风口大套拉下。

（5）安装新的风口大套。

为了更好地理解本发明的上述示例性实施例，下面结合具体示例对其进行进一步说明。

某日，某高炉进行计划检修，准备更换某风口大套，该风口大套的炉外端与安装在炉体上的法兰座的连接重合段的长度为200mm。

8:30am高炉休风，风口大套作断水处理，然后，用压缩空气吹干大套内的余水，同时焊工切割风口大套与法兰座之间的螺栓。10:00am风口小套和中套先后拉下，然后在风口大套上距离风口大套的炉外端的端面220mm处的圆周上用电焊钳熔化出两个直径25mm的圆孔，这两个圆孔之间的连线与风口大套的水平中心线平行，并且，这两个圆孔与风口大套的水平中心线之间的距离为0，即这个圆孔位于风口大套的水平中心线与风口大套套壁的交点处。将直径10mm的天然气管点燃火后置于熔化的圆孔中，将直径15mm的氧气管置于熔化的圆孔中，当氧气管在炉内搭火后，沿着风口大套的母线向风口大套的炉内端移动天然气管和氧气管，以使得氧气管和天然气管混合燃烧产生的火焰从圆孔处一直烧到风口大套的炉内端，将风口大套的套壁的从所述圆孔处开始向风口大套炉内端破开，即切割成为两部分。然后用风镐沿风口大套炉外端的径向插入风口大套炉外端和法兰座接触面之间处进行震动，11:00am将风口大套拉下，13:00pm新风口大套更换完毕。

综上所述，本发明提供了一种高效、安全的更换高炉风口大套的方法，该方法采取从外向内的燃烧方式，快速地将风口大套破开，达到快速拉下风口大套，缩短更换风口大套的时间的目的，取得良好的实际生产效果。

尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (10)

1.一种更换风口大套的方法，所述风口大套通过紧固件与安装在高炉风口处的法兰座连接，其中，所述风口大套的炉外端端部的外壁面上沿周向设置有向外延伸的凸缘，所述凸缘扣置于所述法兰座上并且所述凸缘上设置有供所述紧固件穿过的通孔，所述风口大套的炉内端穿过所述法兰座的管道连接段并向高炉炉腔方向延伸，所述风口大套与所述法兰座的接触面为圆锥面，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

在风口大套远离风口大套和法兰座连接重合段的管壁上选定至少两个预定点；

以所述预定点为起点沿着风口大套的母线方向采用熔化切割的方式将风口大套的管壁破开，以将风口大套位于所述预定点和风口大套炉内端之间的管壁切割为多个部分，所述多个部分的端面面积均小于风口大套端面面积的1/2，并且至少在所述多个部分中的两个部分之间熔化形成空间；

沿远离高炉的方向将风口大套从高炉上卸下。

2.根据权利要求1所述的更换风口大套的方法，其特征在于，所述方法采用通有氧气的氧气管和通有天燃气的天燃气管同步混合燃烧的方式进行所述熔化切割。

3.根据权利要求2所述的更换风口大套的方法，其特征在于，所述方法包括先在所述预定点处熔化形成预熔孔，然后将所述天然气管点燃并置于所述预熔孔中，接着将所述氧气管置于所述预熔孔中，待所述氧气管被点燃并且所述氧气管和天然气管混合燃烧产生的火焰足以将所述风口大套的套壁沿套壁厚度方向烧穿后，将所述天然气管和氧气管沿着所述风口大套的母线方向向风口大套的炉内端移动以将所述风口大套的管壁破开。

4.根据权利要求3所述的更换风口大套的方法，其特征在于，采用电焊钳熔化风口大套的套壁以形成所述预熔孔。

5.根据权利要求1所述的更换风口大套的方法，其特征在于，所述预定点与所述风口大套的炉外端的端面之间的距离等于或略大于所述风口大套与所述法兰座的连接重合段的长度。

6.根据权利要求5所述的更换风口大套的方法，其特征在于，所述风口大套与所述法兰座的连接重合段的长度为200mm，所述预定点与风口大套的炉外端的端面之间的距离为200～240mm。

7.根据权利要求1所述的更换风口大套的方法，其特征在于，所述预定点为两个并且所述两个预定点之间的连线与所述风口大套的水平中心线平行。

8.根据权利要求7所述的更换风口大套的方法，其特征在于，所述预定点与所述风口大套的水平中心线之间的距离不大于50mm。

9.根据权利要求1所述的更换风口大套的方法，其特征在于，所述将风口大套从高炉上卸下的步骤包括：

拆除所述紧固件；

将风镐或钢钎插入所述凸缘与所述法兰座的接触面内并对所述凸缘施力，以将风口大套从高炉上卸下。

10.根据权利要求1所述的更换高炉风口大套的方法，其特征在于，所述风口大套为空腔水冷风口，所述方法还包括在所述熔化切割步骤之前，停止向所述风口大套供水并利用压缩空气吹干所述风口大套内的残余水的步骤。