CN107058658A - 高炉铜冷却板漏水检查方法及在线切堵方法 - Google Patents

Abstract

高炉铜冷却板漏水检查方法及在线切堵方法，首先根据炉体热电偶的温度趋势和冷却系统单方向的流量计波动趋势确定漏水方位，然后根据排气喘气情况进行点火，确定漏水串铜冷却板；最后在漏水串铜冷却板中确定具体的漏水铜冷却板。本发明通过进退水阀门闭水检查，判断铜冷却板是否损坏，如果阀门没有喘息现象说明冷却设备完好，如排气阀门喘息说明冷却设备损坏，并辅以外部煤气点火确认，查找具体的串和块，并对损坏严重的改通工业水，控制漏水量。查找具体的冷却板再进行内外腔的判断，通过外部金属软管连接方式的改变，进行在线分解切堵。本发明能够快速查找切除损坏铜冷却板的内外通道，避免大量冷却水漏入炉内，延长高炉的使用寿命。

Description

高炉铜冷却板漏水检查方法及在线切堵方法

技术领域

本发明属于炼铁高炉安全运行技术领域，具体涉及高炉铜冷却板漏水检查方法及在线切堵方法。

背景技术

大型高炉在开炉运行几年后，高炉炉身的耐火材料出现不均匀磨损或损坏，造成高炉的冷却设备和炉壳损坏，给高炉的安全稳定运行带来困难，也严重影响高炉技术经济指标。

太钢4350M³高炉，在开炉运行4年后，炉壳烧红现象时有发生，铜冷却板也开始损坏，查找损坏的铜冷却板既费时费力又影响高炉的稳定运行。

4350M³高炉炉身安装有2776块铜冷却板，分四大段冷却，每一大段又分为92串～104串，每串连接有6～7块铜冷却板，当铜冷却板发生损坏漏水，必须快速检查出具体哪一块损坏，以利于切堵，减少漏水。

冷却设备向炉内漏水影响高炉的操作，有时会造成高炉炉凉，引起高炉炉缸温度升高，引起炉况失常，影响产量和指标。由于现场煤气浓度高，作业非常危险，需要佩戴个人防护用品，并严格执行煤气区域作业标准才能进行正常作业。

目前铜冷却板损坏后，需要安装压力表、堵头等设备，工作量大，查找损坏铜冷却板较困难，既费时又费力，切除时需要在休风状态下进行，使得高炉的生产不经济，增加燃料降低产量。

发明内容

为工作人员高危险作业的安全，本发明提供快速查找铜冷却板漏水的高炉铜冷却板漏水检查方法。从而快速切堵损坏的水道。

本发明的技术方案：高炉软水密闭系统漏水检查方法，其特征是利用铜冷却板的阀门、冷却管路的流量计和高炉炉身的热电偶判断漏水方位，通过排气阀门排气的变化，查找损坏的铜冷却板。

高炉铜冷却板漏水检查方法，首先根据炉体热电偶的温度趋势和冷却系统单方向的流量计波动趋势确定漏水方位，然后根据排气喘气情况进行点火，确定漏水串铜冷却板；最后在漏水串铜冷却板中确定具体的漏水铜冷却板；

在确定漏水方位之前根据下述漏水指标确定高炉是否漏水：

（1）软水水位下降速度是200~300mm/小时（软水系统的膨胀罐安装有液位计）；

（2）膨胀罐水位8小时补水超过1次；

（3）炉顶煤气成分中H₂含量超过3.2%；

（4）铜冷却板根部渗水、冒泡；

（5）出铁口煤气火焰不是淡蓝色，出铁铁水温度低于1480℃并且出铁的整个过程铁水温度不能升高到正常范围；

（6）软水PH值是下降到8~9；

（7）软水总铁含量超过1 mg/L；

（8）排气口喘息或排出气体为明显增加。

判断漏水串铜冷却板的指标如下：

（1）将漏水串铜冷却板的进水阀门、退水阀门同时停水，观察排气阀门的变化，有高炉内的高温煤气进入管路导致排气口喘气并伴有水间歇性流出；

（2）对漏水串铜冷却板的排气阀门点火，点着火为破损。

本发明在冷却设备的进、退水三通阀门上安装堵头，通过进、退水三通阀门闭水检查，判断铜冷却板是否损坏，如果排气阀门没有喘息现象说明冷却设备完好，如排气阀门喘息说明冷却设备损坏，并辅以外部煤气点火确认，查找具体的串铜冷却板和块铜冷却板，并对损坏严重的改通工业水，控制漏水量。查找具体的冷却板再进行内外腔的判断，通过外部金属软管连接方式的改变，进行在线分解切堵。

所述冷却设备包括铜冷却板、金属软管、三通阀门及连接管路。

本发明能够快速的定位切除，高炉不需要休风，保证高炉稳定顺行。本发明就是在高炉不休风状态下顺利切除损坏的铜冷却板通道，杜绝漏水进入高炉内部。

2010年10月～2016年11月通过在太钢4350M³高炉的实际使用，本发明效果非常明显，每次都能够及时的查处损坏的铜冷却板，避免大量冷却水漏入炉内，六年共计查处237块铜冷却板。

具体实施方式

高炉铜冷却板漏水检查方法，首先根据炉体热电偶的温度趋势和冷却系统单方向的流量计波动趋势确定漏水方位，然后根据排气阀门喘气情况和进行点火，确定漏水串铜冷却板；最后确定具体的铜冷却板；

1、在确定漏水方位之前根据下述漏水指标确定高炉是否漏水：

（1）软水水位下降速度是200~300mm/小时（软水系统的膨胀罐安装有液位计）；

（2）膨胀罐水位8小时补水超过1次；

（3）炉顶煤气成分中H₂含量超过3.2%；

（4）铜冷却板根部渗水、冒泡；

（5）出铁口煤气火焰不是淡蓝色，出铁铁水温度低于1480℃并且出铁的整个过程铁水温度不能升高到正常范围；

（6）软水PH值是下降到8~9；

（7）软水总铁含量超过1 mg/L；

（8）排气口喘息或排出气体为明显增加。

软水系统在运行过程中由于补水或冷却器损坏带入系统中的气体（空气或煤气），需要定时从排气口排出。正常情况下排气口的排水微微发白带有气泡。如气体多时会使排气口喘息或没有水只有气体排出，即为排气口喘息或排出气体明显增加，属于异常。

正常情况下总铁含量在1 mg/L以下，如果总铁含量超过1 mg/L就为异常。

正常情况下高炉铁口煤气燃烧的火焰为淡蓝色，其主要为CO燃烧，如发生火焰为淡黄色就是高炉漏水导致铁口区有水蒸汽或氢气等其他可燃气体的混合物在燃烧。

铁水温度正常情况下为1490~1520℃。如果单个铁口的铁水温度在持续的下降，甚至低于1480℃并且出铁的整个过程都不能升高到正常范围，一般认为铁口附近有漏水。

2、根据炉体热电偶的温度趋势和冷却系统单方向的流量计波动趋势确定漏水方位。

高炉中在炉体不同位置设置热电偶，如果某位置热电偶的温度明显下降说明该位置的冷却发生故障；

每段冷却系统中有8个流量计分别置于8个方位，某方位的流量计流速明显快或者波动剧烈，说明该方位有漏水；

3、根据排气阀门喘气和点火判断串铜冷却板是否损坏

对以上漏水方位的冷却水系统的进水阀门、退水阀门同时停水（先关退水再关进水），观察排气阀门的变化（正常情况下如果冷却板没有损坏，排气口是不会喘气且没有水流出；如果发生损坏，就会有高炉内的高温煤气进入管路导致排气口喘气并伴有水间歇性流出）。

对排气阀门点火。点着火为破损。根据排气阀门的喘气程度可以判断损坏大小以及铜冷却板的高度。

在检查的过程中，排气阀门的排气情况会有多种变化，因为只要是铜冷却板损坏就和高炉内部相通，进退水阀门同时关闭，由于高炉内部的煤气压力作用，排气口会有喘息现象，并伴有煤气溢出，这时候对排气口点火，就会发生着火现象，损坏严重的火焰比较大容易发现和判断，损坏小的就需要收集气体点火。另外，还有一种现象是虽然排气口喘息，但不是煤气外泄，这是由于铜冷却板内部的水汽化引起喘息，这时候点不着火。

因此，在进行检查时要结合现场的温度变化，炉体电偶温度超过400℃，不进行检查。

4、对损坏的单串铜冷却板通入工业水冷却，控制软水补水和漏水量

①、 进水三通球阀处连接进水管，退水三通球阀处连接退水软管，并将其放入退水斗内；

②、 同时关进退水三通球阀（关闭软水系统），开高压进水阀门通工业水；

③、 观察退水头的排水情况，调整水量使排出的水连续而不喘，水温差控制在5℃。

、单串铜冷却板定位，确定损坏的铜冷却板

在判断单串铜冷却板损坏后，就必须对该串铜冷却板里的具体哪一块进行定位，因为该串铜冷却板同时连通7块铜冷却板。

关闭损坏单串铜冷却板的进退水球阀，打开该串铜冷却板里的任意一块的三通球阀，并对三通球阀部位进行点火，同时对上部的排气阀进行点火，如三通球阀处点着火，上部点不着火，判断损坏在该串及下部，如上部点着火，三通球阀处点不着火，说明损坏在该串的上部，如果上下都点着火，就必须对上下铜冷却板进行检查确认。

三通球阀处点着火，上部点不着火：关闭该块三通球阀，打开下一块的三通球阀，进行点火，如不能点着，上部排气阀门点着火，说明该块铜冷却板损坏。

上部点着火，三通球阀处点不着火：关闭该块三通球阀，打开上一块的三通球阀，如三通球阀点着火，上部点不着火，说明该块铜冷却板损坏。

如果某块铜冷却板上下都点着火：则对与某块铜冷却板相邻铜冷却板的三通球阀进行点火检查；

即打开某块铜冷却板的三通球阀，同时打开相邻铜冷却板的三通球阀进行点火确认，相邻铜冷却板的三通球阀处点着火，上部的排气阀点不着火，说明相邻铜冷却板损坏；如相邻铜冷却板的三通球阀处点不着火，上部的排气阀点着火；说明相邻铜冷却板未损坏；依次类推，直到找到损坏的铜冷却板。

利用以上方法能够准确的判断出具体的铜冷却板编号，以利于后续在不休风的情况下快速切除损坏的铜冷却板内外腔。

损坏的铜冷却板切除具体方案措施如下：

6、判断是否适合进行铜冷却板切除工作

根据炉体热负荷及碳砖内的电偶温度判断，单方向的水温不超过40℃，内衬电偶温度不超过300℃，此时可以进行铜冷却板的分解切除。

（1）作业前的准备工作

①、正压空气呼吸器4套，煤气报警器2台，对讲机2部，雨衣雨鞋4套；

②、工具：扳手、点火器、手锤、平头改锥各一个；

③、搬把式快速接头2套，并在其一端安装球阀，金属软管1根；

（2）现场进行分解切除

进入现场必须将相应的防护用品穿戴齐全，工具检查完好，通知值班工长开始作业。

①上下联系关闭该串进排水总阀；

②、 将损坏的铜冷却板的三通球阀打开，并用电火器点火，如火焰比较大，可以关闭三通球阀，上下联系送水，观察软水液位变化情况，如软水液位逐步变小，可以再次联系停水并打开三通球阀；

③、 打开铜冷却板本体的外腔出水口快速接头，对铜冷却板本体外腔出水口和金属软管接口点火，如铜冷却板本体接头点着火为外腔损坏，如金属接头点着火为内腔损坏；

④、 如外腔损坏，必须将下一块铜冷却板的三通球阀金属软管打开，将损坏的铜冷却板打开的金属软管与此相连，并在铜冷却板本体外腔出水口和打开的金属软管接口安装准备好的快速接头，关闭球阀和三通球阀，上下联系送水；

⑤、如内腔损坏，需要将上一块的进水打开，将准备好的金属软管与上下两块铜冷却板连通，在损坏的铜冷却板的内腔接头安装搬把式快速接头并关闭阀门，关闭三通球阀，上下联系送水。

、最后对讲机联系上下关闭该串的进退水阀门，打开排气阀，确认排气平稳不喘，全开进退水阀门送水，人员全部撤离现场，铜冷却板切除工作结束。

（3）对损坏的单串铜冷却板改通工业水冷却，并进行切除

①、 对于每小时漏水大于6吨的特大漏水，必须先改通工业水冷却，再进行切除，主要是控制软水补水量，降低漏入高炉内部的水量，实施切除时必须要求高炉减风；

②、进水三通球阀处连接进水管，退水三通球阀处连接退水软管，并将其放入退水斗内；

③、同时关进退水三通球阀，开高压进水阀门通工业水；

④、观察退水头的排水情况，调整水量，使排出的水连续而不喘，水温差控制在5℃左右;

、准备工作做好后，高炉开始减风，随风量的减少并相应的减小损坏冷却板的水量；

、 风压减到80~100KPa，关工业水，必须将下一块铜冷却板的三通球阀金属软管打开，将损坏的铜冷却板打开的金属软管与此相连，并在铜冷却板本体外腔出水口和打开的金属软管接口安装准备好的快速接头，关闭球阀，开工业水，外环通道堵塞切除；

、观察排水，水量平稳并没有喘息现象，关闭工业水，改通软水，本次作业结束。

Claims (5)

1.高炉铜冷却板漏水检查方法，其特征是首先根据炉体热电偶的温度趋势和冷却系统单方向的流量计波动趋势确定漏水方位，然后根据排气阀门喘气情况和进行点火，确定漏水串铜冷却板；最后确定具体的漏水铜冷却板。

2.根据权利要求1所述高炉铜冷却板漏水检查方法，其特征是在确定漏水方位之前根据下述漏水指标确定高炉是否漏水：

（1）软水水位下降速度是200~300mm/小时（软水系统的膨胀罐安装有液位计）；

（2）膨胀罐水位8小时补水超过1次；

（3）炉顶煤气成分中H₂含量超过3.2%；

（4）铜冷却板根部渗水、冒泡；

（5）出铁口煤气火焰不是淡蓝色，出铁铁水温度低于1480℃并且出铁的整个过程铁水温度不能升高到正常范围；

（6）软水PH值是下降到8~9；

（7）软水总铁含量超过1 mg/L；

（8）排气口喘息或排出气体为明显增加。

3.根据权利要求1所述高炉铜冷却板漏水检查方法，其特征是判断漏水串铜冷却板的指标包括如下任意一种：

（1）将漏水串铜冷却板的进水阀门、退水阀门同时停水，观察排气阀门的变化，有高炉内的高温煤气进入管路导致排气口喘气并伴有水间歇性流出；

（2）对漏水串铜冷却板的排气阀门点火，点着火为破损。

4.根据权利要求1所述高炉铜冷却板漏水检查方法，其特征是确定具体的漏水铜冷却板的方法是：关闭漏水串铜冷却板的进水、退水球阀，打开该漏水串铜冷却板其中的任意一块铜冷却板的三通球阀，并对三通球阀部位进行点火，同时对排气阀进行点火：

（1）如三通球阀处点着火，排气阀点不着火，判断损坏在该漏水串铜冷却板的下部；

关闭着火的三通球阀，打开该任意一块铜冷却板下面的下一块铜冷却板的三通球阀，并对下一块铜冷却板的三通球阀进行点火，如下一块铜冷却板的三通球阀不能点着火，排气阀门点着火，说明该任意一块铜冷却板损坏；

（2）如排气阀点着火，任意一块铜冷却板的三通球阀处点不着火，说明损坏在该漏水串铜冷却板的上部；

关闭该任意一块铜冷却板的三通球阀，打开该任意一块铜冷却板上面的上一块铜冷却板的三通球阀，如上一块铜冷却板的三通球阀能点着火，排气阀点不着火，说明该任意一块铜冷却板损坏；

（3）如三通球阀处和排气阀均能点着火，则对该任意一块铜冷却板相邻铜冷却板的三通球阀进行点火检查。

5.漏水铜冷却板的在线切堵方法，包括下述步骤：

（1）判断漏水铜冷却板是否适合切除工作；即单方向的水温不超过40℃，内衬电热偶温度不超过300℃适合切除；

（2）关闭该串漏水铜冷却板的进水、排水总阀；

（3）如漏水铜冷却板外腔损坏，必须将下一块铜冷却板的三通球阀金属软管打开，将损坏的铜冷却板打开的金属软管与此相连，并在漏水铜冷却板外腔出水口和打开的金属软管接口安装快速接头，关闭球阀和三通球阀并送水；如漏水铜冷却板内腔损坏，将上一块的进水打开，将准备好的金属软管与上下两块铜冷却板连通，在漏水铜冷却板的内腔接头安装快速接头并关闭阀门，关闭三通球阀送水；

（4）关闭该串漏水铜冷却板的进水、退水阀门，打开排气阀，确认排气平稳不喘，全开进水、退水阀门送水，铜冷却板切除工作结束。