CN109913601B - 延长高炉一代炉龄的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种延长高炉一代炉龄的方法，属于高炉设备检修技术领域。通过采用开铁口大门，更换炉缸处耐火炉衬，更换炉身、炉缸烧损冷却壁，处理炉壳煤气泄漏等检修工艺，快速检修、恢复高炉设备到正常状态。经实践表明，该检修工艺只需投资4200万资金，停炉到生产检修时间为25天。本发明已在攀钢大型钒钛磁铁矿冶炼高炉中运用，其中1#高炉、4#高炉已达到一代炉龄15年、14.5年；可延长高炉一代炉龄4至5年，创我国大型钒钛磁铁矿冶炼高炉一代炉龄奇迹。

Description

延长高炉一代炉龄的方法

技术领域

本发明涉及一种延长高炉一代炉龄的方法，属于高炉设备检修技术领域。

背景技术

高炉一代炉龄指的是新建高炉点火到停炉大修的实际运行时间，一代炉龄时间一般为8至10年。由于大型钒钛磁铁矿冶炼高炉冶炼工艺的特殊性，富氧、喷煤技术使用，加上高炉内衬和冷却系统长期经受频繁热负荷冲击作用，到了炉龄后期，高炉内衬和冷却系统损害日益严重，造成炉缸处(特别是铁口、渣口处)炉衬烧损；炉身、炉缸冷却壁局部烧损；炉壳及铁口处煤气泄漏等严重缺陷。从而造成焦比能耗迅速上升、设备存在严重的隐患带来高炉生产工况不稳定、生产操作很困难。因此被迫停炉大修，结束一代炉龄。以攀钢大型钒钛磁铁矿冶炼高炉为例，大修一次至少至少需投资2亿4000万资金，停炉到生产检修时间为2个月。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种延长高炉一代炉龄的方法，可有效延长高炉一代炉龄，降低高炉运营成本。

为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：延长高炉一代炉龄的方法，当高炉的内衬和冷却系统损坏至影响正常生产的程度时，采用包括如下步骤的工艺方法对高炉的内衬和冷却系统进行修复：

A、高炉降料线至风口标高以下，休风停炉，打水凉炉；

B、利用炉顶检修人孔作为施工通道，在高炉顶部搭设保护棚，并为高炉顶部的导出管安设堵板；然后利用保护棚悬空安装简易升降平台；

C、拆除高炉铁口处的部分风口，拆除高炉的铁口处主铁沟炉衬，拆除高炉的铁口处冷却壁，形成铁口通道大门；

D、利用简易升降平台，从上往下进行保护棚至风口区域的悬浮炉渣、炉衬清理，同时检查冷却壁，对有安全隐患的冷却壁进行清理；悬浮炉渣、炉衬及冷却壁清理到炉内；清理完毕后拆除简易升降平台；

E、利用铁口通道大门作为物流通道，将残渣铁及炉衬清理至渣口标高以下；

F、利用保护棚，在煤气封罩上焊接吊耳；利用铁口通道大门作为物流通道，在吊耳上安装大型承重升降吊盘；

G、利用铁口通道大门作为物流通道，以大型承重升降吊盘作为施工平台，进行炉身至炉缸区域处烧损冷却壁更换；

H、恢复炉缸区域的炉衬和冷却壁至设计要求；

I、拆除大型承重升降吊盘、导出管上的堵板、煤气封罩上的吊耳、保护棚，清运完炉内施工废物；恢复修建铁口通道大门时拆除的设备；

J、安装烘炉设施，恢复炉顶检修人孔处拆除的设备；

K、烘炉完毕，交付生产。

进一步的是：步骤B中，安设堵板时，堵板四周通过筋板与导出管焊接固定；堵板外表面还焊接固定设置有加强筋。

进一步的是：加强筋包括多根横向筋和多根竖向筋。

进一步的是：步骤B中，保护棚包括框架梁和保护板；框架梁包括多根横向设置的工字钢和多根竖向设置的工字钢；保护板采用钢板；框架梁和保护板之间焊接固定。

进一步的是：步骤H中，恢复炉缸区域的炉衬时，包括如下步骤：人工或机械拆除炉缸处旧炉墙，形成新炉缸炉衬生根结合面；在新炉缸炉衬生根结合面处，炉缸区域旧炉衬宽度大于500mm，其中炉缸铁口区域的旧炉衬宽度大于1000mm；

清理、打磨旧炉衬生根接触面至耐材本色；砌筑时每层砖依次退台30mm～40mmm达到原施工图标高，然后按设备图恢复炉衬。

进一步的是：炉缸铁口区域为铁口中心线两侧各900mm～1100mmm内的区域。

进一步的是：冷却壁更换完成后，对新安装的冷却壁进行压力灌浆。

进一步的是：若高炉的炉壳及铁口处存在煤气泄漏，在对高炉的内衬和冷却系统进行修复的同时，修复处理煤气泄漏。

进一步的是：铁口通道大门外侧配设有出铁口施工平台。

本发明的有益效果是：通过采用开铁口大门，更换炉缸处耐火炉衬，更换炉身、炉缸烧损冷却壁，处理炉壳煤气泄漏等检修工艺，快速检修、恢复高炉设备到正常状态。

经实践表明，该检修工艺只需投资4200万资金，停炉到生产检修时间为25天。本发明已在攀钢大型钒钛磁铁矿冶炼高炉中运用，其中1#高炉、4#高炉已达到一代炉龄15年、14.5年；可延长高炉一代炉龄4至5年，创我国大型钒钛磁铁矿冶炼高炉一代炉龄奇迹。

以攀钢大型钒钛磁铁矿冶炼高炉为例，按延长高炉一代炉龄4年进行测算，4年正常生产可创造经济效益：3200t/天×100元/t×365天/年×4年＝467200000元，其中3200t/天是指高炉产能，100元/t是指产品利润；

延长高炉一代炉龄检修费为42000000元；

延长高炉一代炉龄检修工艺需花费25天，影响高炉生产经济效益：

3200t/天×100元/t×25天＝8000000元；

一座大型钒钛磁铁矿冶炼高炉炉龄延长4年合计创经济效益为：

467200000-42000000-8000000＝417200000元。

综合以上分析可知，本发明能实现高炉快速修复，延长高炉一代炉龄4至5年，经济效益显著。

附图说明

图1为本发明中导出管安设堵板的结构示意图；

图2为本发明中堵板的结构示意图；

图3为本发明中的保护棚的结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为本发明中的简易升降平台及铁口通道大门安装示意图；

图6为本发明中的大型承重升降吊盘安装示意图；

图7为本发明中的新炉缸炉衬砌筑条件的结构示意图；

图8为本发明中的炉衬修复后结构示意图。

图中零部件、部位及编号：1-炉顶检修人孔，2-保护棚，21-框架梁，22-保护板，3-导出管，4-简易升降平台，5-铁口通道大门，6-出铁口施工平台，7-吊耳，8-大型承重升降吊盘，9-堵板，91-筋板，92-加强筋，10-残渣铁，11-铁口中心线,12-旧炉衬，13-原有炉衬，14-检修新砌炉衬。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

当高炉的内衬和冷却系统损坏至影响正常生产的程度时，本发明采用包括如下步骤的工艺方法对高炉的内衬和冷却系统进行修复：

A、高炉降料线至风口标高以下，休风停炉，打水凉炉；

B、如图1至图5所示，利用炉顶检修人孔1作为施工通道，在高炉顶部搭设保护棚2，并为高炉顶部的导出管3安设堵板9；然后利用保护棚2悬空安装简易升降平台4；设置堵板9和保护棚2可为炉内作业提供安全保障；

C、如图5所示，拆除高炉铁口处的部分风口，拆除高炉的铁口处主铁沟炉衬，拆除高炉的铁口处冷却壁，形成铁口通道大门5；

D、利用简易升降平台，从上往下进行保护棚2至风口区域的悬浮炉渣、炉衬清理，同时检查冷却壁，对有安全隐患的冷却壁进行清理；悬浮炉渣、炉衬及冷却壁清理到炉内；清理完毕后拆除简易升降平台4；这样可使铁口通道大门5达到人员安全进炉要求；

E、利用铁口通道大门5作为物流通道，将残渣铁10及炉衬清理至渣口标高以下；清理时可使用液压锤、重型风镐、液压千斤顶等设备；

F、如图6所示，利用保护棚2，在煤气封罩上焊接吊耳7；利用铁口通道大门5作为物流通道，在吊耳7上安装大型承重升降吊盘8；

G、利用铁口通道大门5作为物流通道，以大型承重升降吊盘8作为施工平台，进行炉身至炉缸区域处烧损冷却壁更换；

H、恢复炉缸区域的炉衬和冷却壁至设计要求；

I、拆除大型承重升降吊盘8、导出管3上的堵板9、煤气封罩上的吊耳7、保护棚2，清运完炉内施工废物；恢复修建铁口通道大门5时拆除的设备；

J、安装烘炉设施，恢复炉顶检修人孔1处拆除的设备；

K、烘炉完毕，交付生产。

其中，在步骤B中，为使得堵板9结构稳固可靠，安设堵板9时，堵板9四周通过筋板91与导出管3焊接固定；堵板9外表面还焊接固定设置有加强筋92。为进一步提高结构可靠性，加强筋92优选实施方式为：包括多根横向筋和多根竖向筋。在本发明的实施例中，加强筋92采用规格为L70mm×6mm的角钢制作。

此外，在步骤B中，为使得保护棚2结构简单可靠，保护棚2包括框架梁21和保护板22；框架梁21包括多根横向设置的工字钢和多根竖向设置的工字钢；保护板22采用钢板；框架梁21和保护板22之间焊接固定。在本发明的实施例中，位于底层的框架梁21为横向设置的45#工字钢，位于中间层的框架梁21为竖向设置的12#工字钢，位于顶层的保护板22为6mm厚的钢板。

为保证炉衬的修复质量，如图7和图8所示，在步骤H中，恢复炉缸区域的炉衬时，包括如下步骤：人工或机械拆除炉缸处旧炉墙，形成新炉缸炉衬生根结合面；在新炉缸炉衬生根结合面处，炉缸区域旧炉衬12宽度大于500mm，其中炉缸铁口区域的旧炉衬12宽度大于1000mm；

清理、打磨旧炉衬12生根接触面至耐材本色；砌筑时每层砖依次退台30mm～40mmm达到原施工图标高，然后按设备图恢复炉衬。其中炉缸铁口区域优选为铁口中心线11两侧各900mm～1100mmm内的区域，进一步优选为铁口中心线11两侧各1000mmm内的区域。

为提高更换的冷却壁的结构可靠性，冷却壁更换完成后，需要对新安装的冷却壁进行压力灌浆。

若高炉的炉壳及铁口处存在煤气泄漏，本发明在对高炉的内衬和冷却系统进行修复的同时，需修复处理煤气泄漏。为便于检修施工，铁口通道大门5外侧配设有出铁口施工平台6。

Claims (7)

1.延长高炉一代炉龄的方法，其特征在于,当高炉的内衬和冷却系统损坏至影响正常生产的程度时，采用包括如下步骤的工艺方法对高炉的内衬和冷却系统进行修复：

A、高炉降料线至风口标高以下，休风停炉，打水凉炉；

B、利用炉顶检修人孔(1)作为施工通道，在高炉顶部搭设保护棚(2)，并为高炉顶部的导出管(3)安设堵板(9)；然后利用保护棚(2)悬空安装简易升降平台(4)；

C、拆除高炉铁口处的部分风口，拆除高炉的铁口处主铁沟炉衬，拆除高炉的铁口处冷却壁，形成铁口通道大门(5)；

D、利用简易升降平台，从上往下进行保护棚(2)至风口区域的悬浮炉渣、炉衬清理，同时检查冷却壁，对有安全隐患的冷却壁进行清理；悬浮炉渣、炉衬及冷却壁清理到炉内；清理完毕后拆除简易升降平台(4)；

E、利用铁口通道大门(5)作为物流通道，将残渣铁(10)及炉衬清理至渣口标高以下；

F、利用保护棚(2)，在煤气封罩上焊接吊耳(7)；利用铁口通道大门(5)作为物流通道，在吊耳(7)上安装大型承重升降吊盘(8)；

G、利用铁口通道大门(5)作为物流通道，以大型承重升降吊盘(8)作为施工平台，进行炉身至炉缸区域处烧损冷却壁更换；

H、恢复炉缸区域的炉衬和冷却壁至设计要求；

I、拆除大型承重升降吊盘(8)、导出管(3)上的堵板(9)、煤气封罩上的吊耳(7)、保护棚(2)，清运完炉内施工废物；恢复修建铁口通道大门(5)时拆除的设备；

J、安装烘炉设施，恢复炉顶检修人孔(1)处拆除的设备；

K、烘炉完毕，交付生产；

步骤H中，恢复炉缸区域的炉衬时，包括如下步骤：人工或机械拆除炉缸处旧炉墙，形成新炉缸炉衬生根结合面；在新炉缸炉衬生根结合面处，炉缸区域旧炉衬(12)宽度大于500mm，其中炉缸铁口区域的旧炉衬(12)宽度大于1000mm；炉缸铁口区域为铁口中心线(11)两侧各900mm～1100mmm内的区域；

清理、打磨旧炉衬(12)生根接触面至耐材本色；砌筑时每层砖依次退台30mm～40mmm达到原施工图标高，然后按设备图恢复炉衬。

2.如权利要求1所述的延长高炉一代炉龄的方法，其特征在于：步骤B中，安设堵板(9)时，堵板(9)四周通过筋板(91)与导出管(3)焊接固定；堵板(9)外表面还焊接固定设置有加强筋(92)。

3.如权利要求2所述的延长高炉一代炉龄的方法，其特征在于：加强筋(92)包括多根横向筋和多根竖向筋。

4.如权利要求1所述的延长高炉一代炉龄的方法，其特征在于：步骤B中，保护棚(2)包括框架梁(21)和保护板(22)；框架梁(21)包括多根横向设置的工字钢和多根竖向设置的工字钢；保护板(22)采用钢板；框架梁(21)和保护板(22)之间焊接固定。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的延长高炉一代炉龄的方法，其特征在于：冷却壁更换完成后，对新安装的冷却壁进行压力灌浆。

6.如权利要求1至4中任意一项所述的延长高炉一代炉龄的方法，其特征在于：若高炉的炉壳及铁口处存在煤气泄漏，在对高炉的内衬和冷却系统进行修复的同时，修复处理煤气泄漏。

7.如权利要求1至4中任意一项所述的延长高炉一代炉龄的方法，其特征在于：铁口通道大门(5)外侧配设有出铁口施工平台(6)。

Images