CN104726625A - 一种高炉大修中的炉内废料及残铁的快速清除方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高炉大修中的炉内废料及残铁的快速清除方法，该施工方法是一种在对高炉炉壳进行局部更换的前提下对炉内废料及碳砖进行机械拆除的快速清除方法，是在高炉炉壳局部更换的前提下，对炉内炉料、碳砖耐材实施机械式的拆除和清理，可借助对上部冷却壁的拆除和掉落，对炉内残铁凝块进行同步的重击破碎，并可借助挖掘机将炉内残铁凝块与废料一并清理出炉，具有使用人工少、拆除速度快、操作便利、施工快捷和施工安全等特点，提高了高炉大修过程中炉内废料清理的速度，相比传统的人工拆除及清理方式，提高了高炉大修炉内废料和残铁的清理速度，增加了高炉炉内施工过程的安全系数。

Description

一种高炉大修中的炉内废料及残铁的快速清除方法

技术领域

本发明涉及一种冶金设备的检修工艺，具体地说是一种高炉大修中的炉内废料及残铁的快速清除方法。

背景技术

冶金炼铁高炉在进行高炉大修时，需要对高炉内的残余炉料、结瘤、炉内碳砖以及残铁凝块等全部进行拆除和清理。传统的清理方法是当高炉停止炼铁，炉内残铁释放完毕后，从炉顶打水枪对炉内进行打水降温，当炉内温度降到适合施工人员进入时，由施工人员从高炉热风风口进入炉内，使用风镐及铁锹等操作工具进行人工清理及拆除。对已拆除的炉内废料从炉底残铁释放口清除出炉，再由装载机运送至指定地点。当炉内废料清理至残铁凝块时，将开始清理炉内残铁凝块。传统的残铁凝块清理方法是先采用人工使用风镐及撬棍等，将残铁凝块周围的环形碳砖耐材拆除并清除出炉，之后视炉内残铁凝块的厚度再进行破碎操作。如果炉内残铁凝块量小，将直接使用氧枪将残铁凝块切割成小块运出炉内；如果炉内残铁凝块过于厚重，将考虑采用爆破的方式进行破碎。炉内残铁凝块清除时，传统的处理方式是采用高炉氧气管道接吹氧管对残铁凝块进行氧枪切割，此步骤耗时过长，会造成施工进度的严重延误。如果炉内残铁凝块量大，需采用爆破破碎时，还需办理相应的爆破申请、公安备案等一系列爆破审批手续，对高炉检修施工进度也会产生极大的不利影响。而且，传统的炉内废料及残铁凝块的清除方法用人用工过多，费时费力，施工速度慢，很难满足高炉大修的施工需要。另外，由于高炉的炉内空间狭小，破碎的废料多，炉内施工人员站位密集，炉料随时都有可能坍塌，存在很多的安全隐患。

发明内容

本发明的目的就是提供一种高炉大修中的炉内废料及残铁的快速清除方法，以解决高炉大修中的炉内废料及残铁凝块的清除人工操作、费时费力和周期过长的问题。

本发明是这样实现的：一种高炉大修中的炉内废料及残铁的快速清除方法，包括以下步骤：

a、在高炉停止炼铁且高炉的炉内残铁释放完毕之后，先在高炉的炉顶通过打水枪对炉内进行打水降温，直到炉内温度降到适合施工人员进入的温度时即可停止打水降温操作；

b、由施工人员将高炉上所有热风口上的大套、中套和小套拆除并运离高炉；

c、将高炉出铁口的出铁主沟开挖至主沟钢框架露出，使用气焊割枪将高炉出铁口上的铁口框、出铁口上方平台、铁口框上方的除尘罩一一拆除，然后再对高炉出铁口周边的炉皮进行破口拆除，炉皮破口的拆除范围是破口下沿至与出铁主沟钢框架的底面相平齐，破口高度不少于2600mm，破口宽度不少于2500mm；

d、待炉皮破口完成后，与炉皮破口相对的高炉第三环带冷却壁即暴露出来，使用出铁场行车将60型挖掘机吊至出铁场平台上，并将挖掘机上的挖斗更换为破碎锤，操纵挖掘机使用破碎锤对炉皮破口处暴露出来的高炉第三环带冷却壁进行破碎拆除，拆除范围不小于炉皮破口的范围，待暴露出的第三环带冷却壁拆除完成后，衬在第三环带冷却壁内层的炉内碳砖耐材即暴露出来，操纵挖掘机使用破碎锤对暴露出来的炉内碳砖耐材进行破碎拆除，由此为挖掘机开通一条通向炉内的上部通道；

e、待上部通道开通后，将挖掘机上的破碎锤更换为挖斗，先操纵挖掘机在高炉出铁口的出铁主沟上清理出铁主沟上堆积的破碎的冷却壁及碳砖耐材的残渣，清理完毕，挖掘机沿上部通道前行，操纵挖掘机使用挖斗将炉内的残渣和残料清理出炉外，当炉内残料的料位降至第三环带冷却壁的高度时，挖掘机便可驶入炉内，对第三环带冷却壁以上的炉料、碳砖耐材从挖掘机进入炉内处进行拆除和清出的施工操作；

f、对高炉炉底处的残铁释放口周边的炉皮用气焊割枪进行破口拆除，拆除的炉皮破口大小以可使所述挖掘机能够进入炉内为宜；操纵挖掘机使用破碎锤对炉皮破口处暴露出来的高炉冷却壁进行破碎拆除，待暴露出的冷却壁拆除完成后，衬在冷却壁内层的炉内碳砖耐材即暴露出来，操纵挖掘机使用破碎锤对暴露出来的炉内碳砖耐材进行破碎拆除，由此为挖掘机开通一条通向炉内的下部通道；

g、待下部通道开通后，将挖掘机上的破碎锤更换为挖斗，先操纵挖掘机在高炉炉底处的残铁释放口上清理堆积的破碎的冷却壁及碳砖耐材的残渣，清理完毕，挖掘机沿下部通道前行，操纵挖掘机使用挖斗将炉内的残渣和残料清理出炉外，以便挖掘机驶入炉内，对第三环带冷却壁以下的炉料、碳砖耐材从残铁释放口处进行拆除和清出的施工操作；

h、待炉内的炉料、碳砖耐材被清除至炉内残铁凝块的高度时，操纵挖掘机使用破碎锤对残铁凝块周围的碳砖耐材进行破碎，再操纵挖掘机使用挖斗对炉料和破碎的碳砖耐材进行清除，使残铁凝块的周边完全暴露出来，利用残铁凝块为蘑菇型的特性，在残铁凝块的底部使用三台100吨的千斤顶将残铁凝块顶起，再用破碎的碳砖将残铁凝块支撑架空；

i、完成上步工作后，挖掘机及炉内施工人员撤出炉外，之后，使用两台30吨的千斤顶从炉顶内部将炉皮内的冷却壁由上至下分别逐层逐个顶下，被顶下的冷却壁向炉内被架空的残铁凝块坠落，在掉落的冷却壁的连续重击下，残铁凝块将被砸碎，成为小块的残铁，直到第四环带的冷却壁被拆除后，即可操纵挖掘机使用挖斗将小块残铁和破碎的冷却壁一同清出炉外，至此即可通过机械操作的方式完成炉内耐材、废料及残铁凝块的清除。

本发明施工方法是一种在对高炉炉壳进行局部更换的前提下对炉内废料及碳砖进行机械拆除的快速清除方法，是在高炉炉壳局部更换的前提下，对炉内炉料、碳砖耐材实施的一种机械式拆除和清理方法，可对炉内残铁凝块进行同步的破碎清理，可将炉内残铁凝块与废料一并清理出炉，具有使用人工少、拆除速度快、操作便利、施工快捷和施工安全等特点，提高了高炉大修过程中炉内废料清理的速度，相比传统的人工拆除及清理方式，提高了高炉大修炉内废料和残铁凝块的清理速度，增加了高炉炉内施工过程的安全系数。

本发明施工方法可保证原有高炉本体的结构不变，对高炉炉壳进行局部更换，将挖掘机送入炉内，可加速对炉内碳砖耐材、残渣及残铁凝块的拆除与清理，施工过程中还可根据现场实际情况使用多台挖掘机进行配合施工（炉内一台，炉外多台），以进一步提高施工进度。

附图说明

图1是本发明对高炉废料和残铁进行破碎清除施工的示意图。

图中：1、高炉本体，2、检修平台，3、炉顶卷扬机，4、炉顶检修人孔，5、冷却壁，6、碳砖耐材，7、挖掘机，8、主沟钢框架，9、高炉出铁口，10、炉内残料，11、第三环带冷却壁，12、第四环带冷却壁，13、残铁凝块，14、残铁释放口，15、热风口。

具体实施方式

本发明所使用的工具包括：60型挖掘机一台，气焊割枪两把，5吨倒链若干，30吨千斤顶若干，100吨千斤顶三台。参看图1所示，本发明高炉大修中的炉内废料及残铁的快速清除方法包括以下步骤：

a、在高炉停止炼铁且高炉的炉内残铁释放完毕之后，先在高炉本体1的炉顶检修人孔4通过打水枪对炉内进行打水降温，直到炉内温度降到适合施工人员进入的温度（大约20—30℃）时即可停止打水降温操作。

b、由施工人员将高炉本体1上所有热风口15上的大套、中套和小套拆除并运离高炉。

c、将高炉出铁口9外侧的出铁主沟上的耐火材料层开挖至主沟钢框架8露出，使用气焊割枪将高炉出铁口9上的铁口框、出铁口上方平台、铁口框上方的除尘罩等一一拆除下来，然后，再对高炉出铁口9周边的炉皮进行扩大式的破口拆除，炉皮破口的拆除范围是破口的下沿至与主沟钢框架8的底面相平齐，破口的高度不少于2600mm，破口的宽度不少于2500mm，以便于挖掘机7的顺利进入。

d、与炉皮破口相对的是高炉上的第三环带冷却壁11，待高炉出铁口处的炉皮破口完成之后，第三环带冷却壁11即暴露出来。使用出铁场行车将挖掘机7从地面吊至出铁场平台（即出铁主沟的外部平台）上，并将挖掘机7上的挖斗更换为破碎锤；操纵挖掘机使用破碎锤，对炉皮破口处暴露出来的第三环带冷却壁11进行破碎拆除，拆除范围不小于炉皮破口的范围。待暴露出的第三环带冷却壁11拆除完成后，衬在第三环带冷却壁内层的炉内碳砖耐材6即暴露出来，操纵挖掘机使用破碎锤对暴露出来的碳砖耐材6进行破碎拆除，由此为挖掘机开通了一条通向炉内的上部通道。

e、待上部通道开通后，将挖掘机7上的破碎锤更换为挖斗，先操纵挖掘机7在高炉出铁口9的出铁主沟上清理出铁主沟上堆积的破碎的冷却壁及碳砖耐材的残渣，清理完毕，挖掘机7沿出铁主沟和上部通道前行，操纵挖掘机使用挖斗，将炉内的残渣和残料清理出炉外，当炉内残料的料位降至第三环带冷却壁11的高度时，挖掘机7便可通过上部通道驶入炉内，对第三环带冷却壁以上的炉料和碳砖耐材，从挖掘机进入炉内的上部通道入口处进行拆除和清出的施工操作。

f、对高炉炉底处的残铁释放口14周边的炉皮用气焊割枪进行破口拆除，拆除的炉皮破口大小以可使60型挖掘机能够进入炉内为宜。操纵挖掘机7使用破碎锤，对炉皮破口处暴露出来的高炉冷却壁5进行破碎拆除，待暴露出的冷却壁5拆除完成后，衬在冷却壁内层的炉内碳砖耐材6即暴露出来，操纵挖掘机使用破碎锤对暴露出来的炉内碳砖耐材6进行破碎拆除后即为挖掘机开通了一条通向炉内的下部通道。

g、待下部通道开通后，将挖掘机7上的破碎锤更换为挖斗，先操纵挖掘机7在高炉炉底处的残铁释放口14上清理堆积的破碎的冷却壁及碳砖耐材的残渣，清理完毕，挖掘机7沿下部通道前行，操纵挖掘机使用挖斗将炉内的残渣和残料逐步清理出炉外之后，挖掘机7通过下部通道驶入炉内，对第三环带冷却壁以下的炉料和碳砖耐材6，从残铁释放口处进行拆除和清出的施工操作。

h、待炉内的炉料和碳砖耐材6被清除至炉内残铁凝块的高度时，操纵挖掘机7使用破碎锤，对残铁凝块13周围的碳砖耐材6进行破碎，再操纵挖掘机使用挖斗，对炉料和破碎的碳砖耐材6进行清除，使残铁凝块13的周边完全暴露出来，利用残铁凝块13为蘑菇型的特性，在残铁凝块13的底部使用三台100吨的千斤顶将残铁凝块13顶起，再用破碎的碳砖将残铁凝块13支撑架空。

i、完成上步工作后，挖掘机及炉内施工人员撤出炉外，之后，使用两台30吨的千斤顶从炉顶内部将炉皮内的冷却壁5由上至下分别逐层逐个顶下，被顶下的冷却壁5向炉内被架空的残铁凝块13坠落。由于高炉本体1内的冷却壁5与底部残铁凝块13之间的高度差多在20米左右，而单块冷却壁5的重量约为1.5吨，这样，在掉落的冷却壁的连续重击之下，整块的残铁凝块13将被砸碎而成为小块的残铁，直到第四环带冷却壁12被拆除后，即可操纵挖掘机7使用挖斗，将小块残铁和破碎的冷却壁一同清出炉外，至此即可通过机械操作的方式完成炉内耐材、废料及残铁的清除。

施工过程中，本发明还可根据现场实际情况，使用多台挖掘机进行配合施工，即炉内一台、炉外多台的配置方式，以加速施工进度。

Claims (1)

1.一种高炉大修中的炉内废料及残铁的快速清除方法，其特征是，包括以下步骤：

a、在高炉停止炼铁且高炉的炉内残铁释放完毕之后，先在高炉的炉顶通过打水枪对炉内进行打水降温，直到炉内温度降到适合施工人员进入的温度时即可停止打水降温操作；

b、由施工人员将高炉上所有热风口上的大套、中套和小套拆除并运离高炉；

c、将高炉出铁口的出铁主沟开挖至主沟钢框架露出，使用气焊割枪将高炉出铁口上的铁口框、出铁口上方平台、铁口框上方的除尘罩一一拆除，然后再对高炉出铁口周边的炉皮进行破口拆除，炉皮破口的拆除范围是破口下沿至与出铁主沟钢框架的底面相平齐，破口高度不少于2600mm，破口宽度不少于2500mm；

d、待炉皮破口完成后，与炉皮破口相对的高炉的第三环带冷却壁即暴露出来，使用出铁场行车将所述挖掘机吊至出铁场平台上，并将挖掘机上的挖斗更换为破碎锤，操纵挖掘机使用破碎锤对炉皮破口处暴露出来的第三环带冷却壁进行破碎拆除，拆除范围不小于炉皮破口的范围，待暴露出的第三环带冷却壁拆除完成后，衬在第三环带冷却壁内层的炉内碳砖耐材即暴露出来，操纵挖掘机使用破碎锤对暴露出来的炉内碳砖耐材进行破碎拆除，由此为挖掘机开通一条通向炉内的上部通道；

e、待上部通道开通后，将挖掘机上的破碎锤更换为挖斗，先操纵挖掘机在高炉出铁口的出铁主沟上清理出铁主沟上堆积的破碎的冷却壁及碳砖耐材的残渣，清理完毕，挖掘机沿上部通道前行，操纵挖掘机使用挖斗将炉内的残渣和残料清理出炉外，当炉内残料的料位降至第三环带冷却壁的高度时，挖掘机便可驶入炉内，对第三环带冷却壁以上的炉料、碳砖耐材从挖掘机进入炉内处进行拆除和清出的施工操作；

f、对高炉炉底处的残铁释放口周边的炉皮用气焊割枪进行破口拆除，拆除的炉皮破口大小以可使所述挖掘机能够进入炉内为宜；操纵挖掘机使用破碎锤对炉皮破口处暴露出来的高炉冷却壁进行破碎拆除，待暴露出的冷却壁拆除完成后，衬在冷却壁内层的炉内碳砖耐材即暴露出来，操纵挖掘机使用破碎锤对暴露出来的炉内碳砖耐材进行破碎拆除，由此为挖掘机开通一条通向炉内的下部通道；

g、待下部通道开通后，将挖掘机上的破碎锤更换为挖斗，先操纵挖掘机在高炉炉底处的残铁释放口上清理堆积的破碎的冷却壁及碳砖耐材的残渣，清理完毕，挖掘机沿下部通道前行，操纵挖掘机使用挖斗将炉内的残渣和残料清理出炉外，以便挖掘机驶入炉内，对第三环带冷却壁以下的炉料、碳砖耐材从残铁释放口处进行拆除和清出的施工操作；

h、待炉内的炉料、碳砖耐材被清除至炉内残铁凝块的高度时，操纵挖掘机使用破碎锤对残铁凝块周围的碳砖耐材进行破碎，再操纵挖掘机使用挖斗对炉料和破碎的碳砖耐材进行清除，使残铁凝块的周边完全暴露出来，在残铁凝块的底部使用三台100吨的千斤顶将残铁凝块顶起，再用破碎的碳砖将残铁凝块支撑架空；

i、完成上步工作后，挖掘机及炉内施工人员撤出炉外，之后，使用两台30吨的千斤顶从炉顶内部将炉皮内的冷却壁由上至下分别逐层逐个顶下，被顶下的冷却壁向炉内被架空的残铁凝块坠落，在掉落的冷却壁的连续重击下，残铁凝块将被砸碎，成为小块的残铁，直到第四环带的冷却壁被拆除后，即可操纵挖掘机使用挖斗将小块残铁和破碎的冷却壁一同清出炉外，至此即可完成炉内耐材、废料及残铁的清除。