CN105400920B - 一种热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法，包括S10压入孔制作步骤：根据炉顶壳与耐材内衬之间的缝隙大小，在以热风炉炉顶中心为圆心，向圆周外围的方向上分层次开若干个压入孔，所述压入孔包括外压入孔和内压入孔；S20外压入孔围挡修补步骤：提供压入料的设备通过管道连接至压入孔，使用压入料一在所述外压入孔实施压入操作，用于对缝隙的边界进行围挡；S30内压入孔填充修补步骤：待压入的材料失去流动性，初具强度后，使用压入料二在所述内压入孔实施压入操作，用于对步骤S20形成的围堵结构进行封闭。通过分轮层次压入和搭配填补，实现了对耐热内衬的快速修补。

Description

一种热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法

技术领域

本发明涉及热风炉炉顶的修补技术，具体涉及一种热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法。

背景技术

炼铁高炉的热风炉的作用通过将鼓风加热到要求的温度，提高炼铁高炉的工作效率；目前热风炉的炉顶耐火内衬普遍采用高铝砖、红柱石砖、硅砖等砌筑而成的格子砖，其具体的工作原理为：

煤气在热风炉的燃烧室中燃烧，高温废气通过格子砖并使之蓄热，当格子砖充分加热后，此时关闭燃烧相关的各个阀门，送风各阀打开，热风炉即可改为送风模式，冷风经格子砖加热后被并送出。

为了便于砌筑，热风炉炉顶的格子砖往往是参照热风炉炉顶形状和尺寸制作而成的“组合砖”，而随着使用时间的增加，因受到材料自身的热震损坏、烧损等因素的影响，上述组合砖结构容易导致荷重软化，原先球顶的组合砖及保温砖与炉顶钢壳之间会不可避免地出现不同程度的缝隙，热风通过组合砖的缝隙向外散出导致炉顶尤其是球顶顶部的周边位置的温度过高，炉顶外层钢壳灼热使得炉顶钢壳存在高温氧化甚至烧穿的隐患，因此采取措施以确保球顶温度不超限，通过降低送风温度来避免热量的损失，从而达到减少热能浪费的目的是十分必要的。

针对炉顶外层钢壳表现出的温度过高的问题，较为常见的一般措施是拆炉顶重新砌砖或是支模浇筑维修，不仅耗材、工作量大，工期长，而且整修期间需高炉停工，影响生产效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法，旨在实现对炉顶耐热内衬的快速修补。

本发明采用的技术方案具体为：

一种热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法，包括以下步骤：

S10、压入孔制作步骤：

根据炉顶壳与耐材内衬之间的缝隙大小，在以热风炉炉顶中心为圆心，向圆周外围的方向上分层次开若干个压入孔，所述压入孔包括外压入孔和内压入孔，所述外压入孔的分布轮廓圆直径大于所述内压入孔；

S20、外压入孔围挡修补步骤：

提供压入料的设备通过管道连接至压入孔，使用压入料一在所述外压入孔实施压入操作，用于对缝隙的边界进行围挡；

S30、内压入孔填充修补步骤：

所述外压入孔围挡修补步骤结束后，待压入的材料失去流动性，初具强度后，使用压入料二在所述内压入孔实施压入操作，用于实现修补过程中的封闭功能，对步骤S20形成的围堵结构进行封闭。

在上述热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法中，所述压入料一的特性参数为：粒径≥5mm的颗粒的占比为8wt％，流动值为170～190mm。

在上述热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法中，所述压入料二的特性参数为：颗粒粒径≤1mm，流动值为220～250mm。

在上述热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法中，所述步骤S20进一步包括：

S210、第一轮外压入孔压入步骤：

使用第一压入料一依次在外压入孔中实施压入操作，保证提供压入料的设备的出口端压力小于等于设定值一，保证压入料不沿拱顶钢板向下流动，并在设定时间内实现固化，对拱顶周边的孔洞和缝隙进行第一阶段的围挡；

S220、第二轮外压入孔压入步骤：

步骤S210结束后，待第一阶段的围挡初具强度后，继续在外压入孔中实施压入操作，将第二压入料一次压入第一阶段的围挡压入料的内侧，完全封闭拱顶周边的孔洞和缝隙。

在上述热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法中，所述步骤S30进一步包括：

S310、第一轮内压入孔压入步骤：

使用第一压入料二依次在内压入孔中实施压入操作，保证提供压入料的设备的出口端压力小于等于设定值二，保证压入料自下而上逐渐填满围挡区，对拱顶周边的孔洞和缝隙进行第一阶段的填充；

S320、第二轮内压入孔压入步骤：

步骤S310结束后，待第一阶段的填充初具强度后，继续在内压入孔中实施压入操作，将第二压入料二压入第一阶段的填充压入料的内侧，填充顶部圆弧部位的微细孔。

在上述热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法中，修补在不停炉的状态下进行时，压入料的压入在热风炉的送风间隙进行。

本发明产生的有益效果是：

本发明的热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法先在外围压入快速硬化的压入料，形成挡墙，再向中间部位压入填充压入料，封堵贯穿气孔和缝隙，而且按照功能对压入料进行分类选材，针对不同的功能，采用不同性能的压入料压入到热风炉炉顶的不同部位，采用搭配填补、间隔交叉、分轮分层次的压入方式，将不同性能的压入料压入到热风炉炉顶的不同部位，较之于现有的拆砌或者浇筑方式，降低了热风炉维修难度，不仅操作简便有序，用工少，而且成本低、质量好，修补效率高；

而且本发明的修补方法采用的是将压入料从热风炉顶钢壳开的孔中压入的外部施工方式，在不破坏原热风炉炉顶的内部结构的前提下，在炉顶内部耐热内衬与炉顶钢壳的间隙层内形成新的整体保护炉顶的耐火内衬；而且在施工结束后，热风炉无需烘烤即可直接投入使用，在保证可快速恢复生产的情况下，大幅度地降低了维修成本，由此间接产生的经济效益明显；且由于修补方法可以在不停炉的状态下进行，此时只需要保证压入时间错开送风时间即可，间接地提高了炼铁高炉的生产效率。

附图说明

当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本发明。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明一种热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法中热风炉炉顶开孔部位的示意图；

图2为本发明一种热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法的三次压入料的分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

首先在停风状态时，测量顶部钢板与耐材内衬之间的缝隙大小范围，根据缝隙大小估算所用材料数量，在数量确定后，按照比例分配三轮压入的材料种类。

一种热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法，具体包括如下步骤：

根据顶部钢板与耐材内衬之间的缝隙大小，在在热风炉炉顶中心向圆周往外围的方向上分层次开适当数量的压入孔，参照图1，以炉顶中心为圆心，压入孔包括分布于不同半径的轮廓圆上的外压入孔和内压入孔，经外压入孔压入的压入料用于实现修补过程中的围挡功能；经内压入孔压入的压入料用于实现修补过程中的封闭功能；

外压入孔和内压入孔的孔径尺寸与压入设备接口孔径匹配一致，布孔轮廓圆和孔之间的间距可根据缝隙边缘距炉顶中心的距离适当调整。

在某实际工程中，(内、外)压入孔的个数为(4、8)个，(内、外)压入孔的分布轮廓圆直径为(1000、2000)mm，(内、外)压入孔的直径为100mm.

压入孔加工好之后，并保证提供压入料的设备(压入机)可通过管道连接至压入孔，然后开始修补施工，参照图2，具体包括如下步骤：

S10、第一轮外压入孔压入步骤：

使用低流动值压入料在外压入孔中实施压入操作，每孔压入料260kg，压入机的出口端压力≤4mpa，通过大粒径的低流动值压入料，使其不易沿拱顶钢板往下流动，并在40分钟之内实现内固化，一定程度地封闭拱顶周边的孔洞和缝隙，起到了基础围挡作用；以此类推，按顺序继续将同型号的压入料施工第二个、第三个…，直至将8个外压入孔都均匀压入料260kg或者至压力超限为止。

其中：

用于第一轮压入中的低流动值压入料的主要特性参数优选为：

颗粒最大粒径5mm，流动值控制在170～190mm。260kg料是以某个外压入孔为圆中心、500mm为半径、炉顶钢壳与内衬的间隙为高度形成的一圆柱体，根据的体积的体积结合压入料的体密测算出的用料量。

S20、第二轮外压入孔压入步骤：

为了保证材料失去流动性，使其初步硬化、初具强度，第二轮外压入孔压入于第一轮外压入孔压入结束后至少1小时后进行；第二轮低流动值压入料是借助已固化的第一轮压入料的基础，直至压入料封堵外孔至压力超限，第二轮压入可以选择和第一轮相同的低流动值压入料，每个孔的压入料为170kg，填补因第一轮压入料压入修补流动后造成的新的缝隙，此时第一次压入的压入料已经固化，继续在外压入孔中实施压入操作，将低流动值压入料压入基础围挡压入料的内侧，完全封闭拱顶周边的孔洞和缝隙；依然保持压入机的出口端压力≤4mpa，直至外压力孔压满；以此类推，继续按次序压入，压满8个内压入孔或至压力超限。

其中：

170kg的压入料是根据因第一轮压入料压入修补流动后造成的新的缝隙空间体积，测算出的压满所需压入料的量。当然，也可以根据实际需求，第一轮和第二轮压入中的低流动值压入料采用不同品质和特性的材料。但是需要保证的是：两轮压入料压入之后能流动填补大缝隙，封堵孔洞，不漏料。

S30、第三轮内压入孔压入步骤：

同样是为了保证材料失去流动性，使其初步硬化、初具强度，第三轮外压入孔压入于第二轮外压入孔压入结束后至少1小时候后进行；

使用高流动性的压入料在内压入孔实施压入操作，同样由于压入是在部不停炉的工作状态下进行，所以须错开送风时间；此轮压入每个压入孔所用的压入料的量为140kg左右，控制压入机的出口压力≤3mpa，直至外压力孔压满；以此类推，继续按次序压入，直至压满8个内压入孔或至压力超限；通过高流动性的压入料，并借助前两轮压入形成的围堵，彻底封闭并堵死顶部微细孔。

其中：

140kg压入料是根据缝隙空间体积及压入料体密，核算出的平均压入量；用于第三轮压入中的高流动值压入料的主要特性优选为：

颗粒最大直径1mm，流动值控制在220～250mm。

作为一种优选，为了将热风炉炉顶的顶部圆弧充分填注，第三轮压入可以分两轮压入，四个内孔共计8次全部压满，两轮压入的间隔在30分钟以上。

两轮低流动值压入料压入中，控制压入料的流动值为170～190mm，但是第二轮的粒径小于第一轮；具体地：

第一轮压入的压入料的粒径≥5mm的颗粒的占比为8wt％，而第二轮压入的压入料的粒径则≤1mm，为了节省工序复杂度，这两轮压入也可以采用同一种性能的压入料；

两轮高流动值压入料压入中，控制压入料的流动值为220～250mm，但是第二轮的粒径小于第一轮；具体地：

第一轮压入的压入料粒径≤1mm，而第二轮高流动值压入料的粒径则≤0.088mm，为了节省工序复杂度，这两轮压入也可以采用同一种性能的压入料。

需要保证的是，其中前两轮中的外压入孔压入采用的是粒径大的低流动值压入料，主要用于有效修补缝隙，而第三轮(可以进一步分为两轮压入)中的内压入孔压入粒径小的高流动值压入料，主要用于填补细孔。

本实施例的修补是在不停炉的情况下进行的，当然，在停炉状态下也可以进行上述分轮压入式修补，只不过此时的压入时间就不用考虑“错开送风时间”这个因素了。

可以看出，本发明通过分轮分层次将不同性能的压入料通过外压入孔或者内压入孔压入炉顶内衬的方式，在不停炉的状态下，即可实现对缝隙的快速、可靠的修补。

以上结合附图对本发明的实施例进行了详细地说明，此处的附图是用来提供对本发明的进一步理解。显然，以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何对本领域的技术人员来说是可轻易想到的、实质上没有脱离本发明的变化或替换，也均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、压入孔制作步骤：

根据炉顶壳与耐材内衬之间的缝隙大小，在以热风炉炉顶中心为圆心，向圆周外围的方向上分层次开若干个压入孔，所述压入孔包括外压入孔和内压入孔，所述外压入孔的分布轮廓圆直径大于所述内压入孔；

S20、外压入孔围挡修补步骤：

提供压入料的设备通过管道连接至压入孔，使用压入料一在所述外压入孔实施压入操作，用于对缝隙的边界进行围挡；

S30、内压入孔填充修补步骤：

所述外压入孔围挡修补步骤结束后，待压入的材料失去流动性，初具强度后，使用压入料二在所述内压入孔实施压入操作，用于实现修补过程中的封闭功能，对步骤S20形成的围堵结构进行封闭。

2.根据权利要求1所述的热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法，其特征在于，所述压入料一的特性参数为：粒径≥5mm的颗粒的占比为8wt％，流动值为170～190mm。

3.根据权利要求1所述的热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法，其特征在于，所述压入料二的特性参数为：颗粒粒径≤1mm，流动值为220～250mm。

4.根据权利要求1所述的热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法，其特征在于，所述步骤S20进一步包括：

S210、第一轮外压入孔压入步骤：

使用第一压入料一依次在外压入孔中实施压入操作，保证提供压入料的设备的出口端压力小于等于设定值一，保证压入料不沿拱顶钢板向下流动，并在设定时间内实现固化，对拱顶周边的孔洞和缝隙进行第一阶段的围挡；

S220、第二轮外压入孔压入步骤：

步骤S210结束后，待第一阶段的围挡初具强度后，继续在外压入孔中实施压入操作，将第二压入料一一次压入第一阶段的围挡压入料的内侧，完全封闭拱顶周边的孔洞和缝隙。

5.根据权利要求1所述的热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法，其特征在于，所述步骤S30进一步包括：

S310、第一轮内压入孔压入步骤：

使用第一轮的压入料二依次在内压入孔中实施压入操作，保证提供压入料的设备的出口端压力小于等于设定值二，保证压入料自下而上逐渐填满围挡区，对拱顶周边的孔洞和缝隙进行第一阶段的填充；

S320、第二轮内压入孔压入步骤：

步骤S310结束后，待第一阶段的填充初具强度后，继续在内压入孔中实施压入操作，将第二轮的压入料二压入第一阶段的填充压入料的内侧，填充顶部圆弧部位的微细孔。

6.根据权利要求1所述的热风炉炉顶耐热内衬的压入式修补方法，其特征在于，修补在不停炉的状态下进行时，压入料的压入在热风炉的送风间隙进行。