CN104328236B - 一种高炉装料情况下更换冷却设备的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高炉装料情况下更换冷却设备的方法，步骤如下：步骤一、在损坏的冷却壁上开设横向长度不大于损坏冷却壁宽度、纵向长度不大于200mm的孔洞；步骤二、用金属档料板封住割开的孔洞内壁；步骤三、重复步骤一及步骤二，直到整个损坏的冷却壁部位被割开并将金属档料板封住；步骤四、将更换好的冷却壁与周围冷却壁缝隙用耐火材料灌浆填充；步骤五、将外壳焊接密封；步骤六、耐火材料填充金属外壳与冷却壁之间的缝隙及对更换的冷却壁里面灌浆造衬；步骤七、将冷却壁进出水管与炼铁高炉冷却系统相连。本发明具有既安装方便、又避免炉料泄露的风险，减少了对高炉运行寿命的影响的特点，可以广泛应用于冶金行业高炉炼铁技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及冶金行业高炉炼铁技术领域，特别是涉及一种高炉装料情况下更换冷却设备的方法。
背景技术
高炉是一个高温高压的密闭反应容器。封闭高炉炉皮一般包括三层：最外面外纯钢板外壳；中间层为通水冷却的设备(冷却壁，冷却板等)；最里面为高位耐火材料。由于高炉内部的高温、高压及煤气流的冲刷，特别是炉身下部到炉腹以及风口带，这些地方温度要维持在2200-2300℃，随着投产年限的增加，高炉局部冷却设备会烧坏，为了继续生产，需将这些冷却设备进行修复。
传统炉身冷却壁的修复方法有两种：①高炉空料线停炉进行中修或大修更换炉皮内衬(包括冷却设备及耐火材料)；②高炉空料线到需要更换的炉身位置，休风后更换。第一种方法高炉需要一个月以上，且高炉要全部打水冷却，对高炉整体寿命影响较大，一座2000m3的高炉中修一次的费用约6000万，再加上对高炉寿命的影响，高炉停产一个月，这些损失是十分巨大的。第二种方法采取空料线到要更换的冷却壁以下，虽然没有第一种方法那样大损失。但一方面空料线需要大量向炉内打水，使高炉内衬整体稳定降低，从而使高炉整体寿命受到损失，同时高炉空料线不仅要消耗大量的焦炭，而且低料线恢复高炉生产也十分困难。
传统更换方式存在诸多不利，然而装料更换存在巨大难题：由于高炉装满了炉料，更换高炉冷却设备必须将炉皮割开，冷却壁设备一般在1.5×2m2的大小，要割开这么大面积必然导致高炉内大量的炉料从开孔处漏出，从而带来巨大麻烦。为此要装料时更换冷却壁，必须在开孔的同时，还要堵住炉料防止炉料大量外出。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种高炉装料情况下更换冷却设备的方法，具有既安装方便、又避免炉料泄露的风险，减少了对高炉运行寿命的影响，经济效益巨大的特点。
本发明提供的一种高炉装料情况下更换冷却设备的方法，包括如下步骤：步骤一、在损坏的冷却壁上开设横向长度不大于损坏冷却壁宽度(以冷却壁宽度为1000mm为例，则横向开孔长度不大于1000mm)、纵向长度不大于200mm的孔洞；步骤二、用2-4mm厚、横向长度小于孔洞的金属档料板封住割开的孔洞内壁，所述金属档料板两端及一侧焊接在周围的冷却壁上，在金属档料板横向长度方向上每隔一定距离设置圆孔，用长钉垂直于炉皮方向穿过圆孔打入炉料里面，并将长钉尾部焊接在金属档料板上；步骤三、重复步骤一及步骤二，直到整个损坏的冷却壁部位被割开并用金属档料板与之前的金属档料板焊接固定；步骤四、将用于更换的冷却壁吊运安装，并将更换好的冷却壁与周围冷却壁缝隙用耐火材料灌浆填充；步骤五、吊装金属外壳，将吊装的金属外壳与周围外壳焊接密封；步骤六、在吊装的金属外壳上开设灌浆孔，并通过灌浆机用耐火材料填充金属外壳与冷却壁之间的缝隙及对更换的冷却壁里面灌浆造衬；步骤七、将冷却壁进出水管与炼铁高炉冷却系统相连。
在上述技术方案中，所述步骤一中，孔洞尺寸为1000mm×200mm；所述步骤二中，第一块金属档料板尺寸为1000mm×200mm×3mm，其他的金属档料板尺寸为1000mm×300mm×3mm，在金属档料板横向长度方向上每隔200mm距离用长钉固定金属档料板，所述长钉尺寸为长度为600-1000mm，直径为30-40mm，所述圆孔直径为30-40mm。
在上述技术方案中，所述长钉数量为30根。
在上述技术方案中，所述步骤一中，在损坏的冷却壁上部开设孔洞；所述步骤三中，在前一个孔洞下方开设下一个孔洞。
在上述技术方案中，所述步骤四中，用于更换的冷却壁为一个整体，一次装入所开设的孔洞中。
在上述技术方案中，所述步骤一以前，还包括准备步骤，过程如下：1)制造比损坏冷却壁面积小或面积与损坏冷却壁相同的冷却壁；2)制造与损坏冷却壁面积相同或面积比损坏冷却壁大的金属外壳，厚度与原有的金属外壳相同，并在金属外壳与冷却壁水管对应的位置开孔；3)准备好多块金属档料板、多个长钉、灌浆耐火泥料和灌浆机；4)高炉休风并做好煤气的防护措施。
在上述技术方案中，所述高炉休风并做好煤气的防护措施包括：开炉顶煤气放散阀和炉顶上升管的人孔，并全部封闭全部风口，揭开炉顶检修孔，炉顶点火，抽取高炉内煤气。
在上述技术方案中，所述用于更换的冷却壁比损坏的冷却壁厚度小10-20mm。
在上述技术方案中，所述步骤四中，当损坏的冷却壁横向长度大于1500mm时，用于更换的冷却壁为两列设置。
在上述技术方案中，所述步骤四中，用于更换的冷却壁为铜冷却壁。
本发明高炉装料情况下更换冷却设备的方法，具有以下有益效果：因为尺寸为1000mm×200mm的狭窄孔洞会阻止炉料外溢，所以通过多次开设这种尺寸的孔洞，实现了装料的情况下更换冷却壁。在装料的情况下更换冷却壁，避免了空料更换时对高炉寿命的影响，有利于高炉恢复，同时减少了空料更换前后的燃料损失，经济效益巨大。通过测算，2000m3高炉采用此方法更换冷却壁比空料法直接减少经济损失1000万以上。
附图说明
图1为本发明高炉装料情况下更换冷却设备的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
参见图1，本发明高炉装料情况下更换冷却设备的方法包括准备步骤，过程如下：
1)制造比损坏冷却壁面积小或面积与损坏冷却壁相同的冷却壁，例如损坏冷却壁大小为900mm×1400mm×250mm，则可制作896mm×1395mm×200mm的冷却壁，以利于安装；
2)制造与损坏冷却壁面积相同或面积比损坏冷却壁大的金属外壳，厚度与原有的金属外壳相同，并在金属外壳与冷却壁水管对应的位置开孔；
3)准备好多块金属档料板、多个长钉、灌浆耐火泥料和灌浆机，其中，第一块金属档料板尺寸为900mm×200mm×3mm，其他的金属档料板尺寸为900mm×300mm×3mm，以后制造的金属档料板尺寸大是因为需要与前面的金属档料板相叠加，在金属档料板横向长度方向上每隔200mm距离开设直径为30-40mm的圆孔，并准备长度为600-1000mm，直径为30-40mm的长钉30根；
4)高炉休风并做好煤气的防护措施：开炉顶煤气放散阀和炉顶上升管的人孔，并全部封闭全部风口，揭开炉顶检修孔，炉顶点火，抽取高炉内煤气，防止煤气从割开的高炉炉皮位置漏出。
当准备工作做完之后继续按如下步骤操作：
步骤一、在损坏的冷却壁上部开设损坏冷却壁宽度(以冷却壁宽度为1000mm为例，则横向开孔长度不大于1000mm)、纵向长度为200mm的孔洞，因为尺寸为1000mm×200mm的狭窄孔洞会阻止炉料外溢；
步骤二、用横向长度小于孔洞的金属档料板封住割开的孔洞内壁，其中，第一块金属档料板尺寸为1000mm(横向长度)×200mm(高)×3mm(厚)，其他的金属档料板尺寸为1000mm(横向长度)×300mm(高)×3mm(厚)，以后制造的金属档料板尺寸大是因为需要与前面的金属档料板相叠加，所述金属档料板两端及顶部焊接在周围的冷却壁上，在金属档料板横向长度方向上每隔200mm设置直径为30-40mm的圆孔，用30根长度为600-1000mm、直径为30-40mm的长钉垂直于炉皮方向穿过圆孔打入炉料里面，并将长钉尾部焊接在金属档料板上；
步骤三、重复步骤一及步骤二，在前一个孔洞下方开设下一个孔洞，直到整个损坏的冷却壁部位被割开并用金属档料板与之前的金属档料板焊接固定；
步骤四、将用于更换的冷却壁吊运安装，所述用于更换的冷却壁为一个整体，一次装入所开设的孔洞中，且所述用于更换的冷却壁比损坏的冷却壁厚度小10-20mm，这是由于用于更换的冷却壁比损坏的冷却壁冷却效果更好，可以做得薄一点，同时，用于更换的冷却壁为铜冷却壁，这是由于相比较于铸铁制成的冷却壁，铜冷却壁导热更好，结渣更快，一般铸铁冷却壁厚达300mm，而铜冷却壁只有200mm厚，这一方面源于铜的造价更高，另一方面也有利于安装，随后将更换好的冷却壁与周围冷却壁缝隙用耐火材料灌浆填充，尤其注意的是，当损坏的冷却壁横向长度大于1500mm时，用于更换的冷却壁为两个，例如某损坏冷却壁原装尺寸为1800mm×900mm，则设计2块900mm×900mm的冷却壁；
步骤五、吊装金属外壳，将吊装的金属外壳与周围外壳焊接密封；
步骤六、在吊装的金属外壳上开设灌浆孔，并通过灌浆机用耐火材料填充金属外壳与冷却壁之间的缝隙及对更换的冷却壁里面灌浆造衬；
步骤七、将冷却壁进出水管与炼铁高炉冷却系统相连。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (9)
1.一种高炉装料情况下更换冷却设备的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、在损坏的冷却壁上开设横向长度不大于损坏冷却壁宽度、纵向长度不大于200mm的孔洞，孔洞尺寸为1000mm×200mm；
步骤二、用2-4mm厚、横向长度小于孔洞的金属挡料板封住割开的孔洞内壁，所述金属挡料板两端及一侧焊接在周围的冷却壁上，在金属挡料板横向长度方向上每隔一定距离设置圆孔，用长钉垂直于炉皮方向穿过圆孔打入炉料里面，并将长钉尾部焊接在金属挡料板上，第一块金属挡料板尺寸为1000mm×200mm×3mm，其他的金属挡料板尺寸为1000mm×300mm×3mm，在金属挡料板横向长度方向上每隔200mm距离用长钉固定金属挡料板，所述长钉尺寸为长度为600-1000mm，直径为30-40mm，所述圆孔直径为30-40mm；
步骤三、重复步骤一及步骤二，直到整个损坏的冷却壁部位被割开并用金属挡料板与之前的金属挡料板焊接固定；
步骤四、将用于更换的冷却壁吊运安装，并将更换好的冷却壁与周围冷却壁缝隙用耐火材料灌浆填充；
步骤五、吊装金属外壳，将吊装的金属外壳与周围外壳焊接密封；
步骤六、在吊装的金属外壳上开设灌浆孔，并通过灌浆机用耐火材料填充金属外壳与冷却壁之间的缝隙及对更换的冷却壁里面灌浆造衬；
步骤七、将冷却壁进出水管与炼铁高炉冷却系统相连。
挡料板挡料板挡料板挡料板
2.根据权利要求1所述的高炉装料情况下更换冷却设备的方法，其特征在于：所述长钉数量为30根。
3.根据权利要求2所述的高炉装料情况下更换冷却设备的方法，其特征在于：所述步骤一中，在损坏的冷却壁上部开设孔洞；所述步骤三中，在前一个孔洞下方开设下一个孔洞。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的高炉装料情况下更换冷却设备的方法，其特征在于：所述步骤四中，用于更换的冷却壁为一个整体，一次装入所开设的孔洞中。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的高炉装料情况下更换冷却设备的方法，其特征在于：所述步骤一以前，还包括准备步骤，过程如下：
1)制造比损坏冷却壁面积小或面积与损坏冷却壁相同的冷却壁；
2)制造与损坏冷却壁面积相同或面积比损坏冷却壁大的金属外壳，厚度与原有的金属外壳相同，并在金属外壳与冷却壁水管对应的位置开孔；
3)准备好多块金属挡料板、多个长钉、灌浆耐火泥料和灌浆机；
4)高炉休风并做好煤气的防护措施。
6.根据权利要求5所述的高炉装料情况下更换冷却设备的方法，其特征在于：所述高炉休风并做好煤气的防护措施包括：开炉顶煤气放散阀和炉顶上升管的人孔，并全部封闭全部风口，揭开炉顶检修孔，炉顶点火，抽取高炉内煤气。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的高炉装料情况下更换冷却设备的方法，其特征在于：所述用于更换的冷却壁比损坏的冷却壁厚度小10-20mm。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的高炉装料情况下更换冷却设备的方法，其特征在于：所述步骤四中，当损坏的冷却壁横向长度大于1500mm时，用于更换的冷却壁为两列设置。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的高炉装料情况下更换冷却设备的方法，其特征在于：所述步骤四中，用于更换的冷却壁为铜冷却壁。
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