CN111270034B - 高炉冷却壁微冷棒安装方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，属于高炉维修技术领域。高炉冷却壁微冷棒安装方法包括：将储有冷却水的微冷棒插入形成在冷却壁的安装孔中，微冷棒中的冷却水处于非流动状态，待微冷棒中的冷却水不再形成蒸汽逸出微冷棒后，将微冷棒与炉皮进行焊接。能有效保护微冷棒，同时保证有较好的焊接和压浆效果。

Description

高炉冷却壁微冷棒安装方法

技术领域

本申请涉及高炉维修技术领域，具体而言，涉及一种高炉冷却壁微冷棒安装方法。

背景技术

高炉冷却壁通过采用水冷的方式带走高炉炉内传递至冷却壁本体的热量，从而保护炉墙、高炉本体及炉壳的安全，因此冷却壁的使用直接影响高炉安全及其寿命。一般情况下，冷却壁在使用一定周期后，因水质条件、高炉炉内冶炼条件等的变化，无法避免出现损坏现象，而冷却壁损坏后是不能更换的，如果不及时处理损坏的冷却壁，极易造成大量冷却水漏入炉内，轻者造成炉凉、炉缸冻结，严重会导致高炉本体烧穿。

现有技术中，高炉冷却壁损坏后，在损坏较小的情况下，多采取穿管的方式修复冷却壁，但在冷却壁损坏较严重时穿管修复难以达到冷却要求；在损坏严重的情况下，多采用封堵损坏冷却壁的方式进行处理，但封堵区域失去冷却效果，炉皮通常会达到100-150℃的较高温度水平，需要时刻监控封堵区域温度并采用外部打水的方式辅助冷却，增加了水消耗及劳动强度。

目前，为了解决上述问题，采用了在冷却壁安装冷却棒的方式，根据冷却壁损坏情况安装冷却棒，以适应不同损坏程度的冷却壁修复。但是目前在冷却棒的安装中通常出现冷却棒损坏、焊缝偏移、压浆不密实的问题，使冷却棒的冷却效果受到影响。

发明内容

本申请的目的在于提供一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，能有效保护微冷棒，同时保证有较好的焊接和压浆效果。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，包括：将储有冷却水的微冷棒插入形成在冷却壁的安装孔中，微冷棒中的冷却水处于非流动状态，待微冷棒中的冷却水不再形成蒸汽逸出微冷棒后，将微冷棒与炉皮进行焊接。

本申请实施例提供的高炉冷却壁微冷棒安装方法，有益效果包括：将储有冷却水的微冷棒插入安装孔中，微冷棒中的冷却水能够较好地对安装孔内部进行降温，能够在安装过程中有效保护微冷棒；同时，避免因孔道内温度过高使压浆过程压力升高过快从而导致压浆不密实。待微冷棒中的冷却水不再形成蒸汽逸出后再进行焊接和压浆，保证微冷棒在安装孔内达到了较为稳定的冷却效果，此时微冷棒外壳温度较为稳定，更有利于提高压浆的稳定性。微冷棒以储备冷却水的方式进行冷却，冷却水处于非流动状态，避免冷却水流动对微冷棒产生振动，使得微冷棒能够较好地保持在平稳状态，从而避免微冷棒出现振动、偏移并导致焊接过程中出现焊缝偏移、裂纹等缺陷而影响焊缝质量。在进一步的实施方案中，在焊接中使微冷棒处于储有冷却水的状态且使微冷棒中的冷却水为非流动状态，在压浆填充前使微冷棒储满冷却水并在压浆填充中使微冷棒处于非流动状态，保证焊接过程中微冷棒保持较好的冷却效果及平稳状态，有利于进一步保证焊接及压浆效果。一般情况下高炉冷却壁外部炉皮温度普遍维持在60-100℃的范围内，而按照上述方式在高炉冷却壁安装微冷棒，微冷棒安装稳固、不偏移，高炉运行时微冷棒安装区域温度能够维持在40-45℃的范围内，冷却效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的微冷棒在第一视角的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的微冷棒在第二视角的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的微冷棒的局部剖示图。

图标：100-内管体；110-第一腔体；120-进水口；130-出水口；140-螺旋导向叶；200-外管体；210-第二腔体；220-出水管；230-微冷棒法兰；231-微冷棒压浆管；240-第一管段；250-第二管段；260-第三管段。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本申请实施例的高炉冷却壁微冷棒安装方法进行具体说明。

本申请实施例提供一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，包括：将储有冷却水的微冷棒插入形成在冷却壁的安装孔中，微冷棒中的冷却水处于非流动状态。待微冷棒中的冷却水不再形成蒸汽逸出微冷棒后，将微冷棒与炉皮进行焊接，然后对微冷棒和安装孔之间的空隙进行压浆填充。可以理解的，形成在冷却壁的安装孔是指从炉皮处钻孔并钻入冷却壁的孔道，其在确定高炉冷却壁损坏漏水后在损坏区域钻孔制作得到。

S1.安装孔的制作：

在钻孔前：

在一些可能的实施方案中，首先在高炉本体的待钻孔表面标注好冷却壁损坏处所对应的位置，便于根据冷却壁损坏尺寸及微冷棒尺寸确定微冷棒的安装数量，并方便进一步进行钻孔标记的标注。需要说明的是，由于钻孔时钻头需要依次钻开炉皮、耐火材料层以及冷却壁，因此，在每钻开一层材料后并在对下一层材料进行钻孔之前，均需要在待钻孔表面进行钻孔标记的标注。示例性的，在确定微冷棒安装位置并标注钻孔标记时，需要避开冷却壁在两端安装的紧固螺钉。

可选的，在确定微冷棒的安装数量时，选择相邻两个微冷棒的安装间距与微冷棒的直径之比为(0.9-1.1):1，二者之间的比例例如但不限于为0.9:1、0.95:1、1:1、1.05:1或者1.1:1，使微冷棒有适当的安装密度，保证充分利用微冷棒的冷却作用的同时保证有较好的冷却效果。

进一步的，根据微冷棒的安装数量，在冷却壁的进水通道和出水通道之间均匀标注钻孔标记，后续对应地在冷却壁的进水通道和出水通道之间钻取安装孔，使微冷棒安装并均匀分布在冷却壁的进水通道和出水通道之间，具有较好的冷却效果。

示例性的，在待钻孔表面标注钻孔标记时，钻孔标记包括同心分布的内圈标记线和外圈标记线，内圈标记线的直径等于钻头的直径，外圈标记线的直径比微冷棒的外径大2-3mm，例如外圈标记线的直径比微冷棒的外径大2mm、2.5mm或者3mm；然后将钻头对准内圈标记线并通过调整控制钻头在外圈标记线的范围内进行钻孔。其中，内圈标记线用于保证钻孔开始时钻头放置不会偏移；外圈标记线用于钻头的调整与校正，钻孔的边缘与外圈标记线的边缘大致相同，避免钻孔过程中钻孔偏移，有利于提高钻孔孔洞大小的稳定性，且钻孔得到的安装孔的直径比微冷棒的外径大2-3mm，保证制作的安装孔能够较好地与微冷棒配合。

在一些示例性的实施方案中，为了保证施工安全，在完成钻孔标记的标注后，需要将高炉长时间休风，休风的时间例如为20-30h。高炉休风后，组织关闭漏水冷却壁的进水阀，杜绝冷却水流入高炉内部。在高炉休风10-15min后开启倒流阀，将休风状态下炉内中下部残留的煤气用倒流的方式抽走。在抽取煤气30-60min后开启炉顶点火人孔，组织炉顶点火；炉顶火苗稳定后，组织用有水炮泥将风口全部封堵严密，避免外部空气进入高炉内部。

进一步的，对需要安装微冷棒的区域的煤气浓度检测，要求待煤气浓度小于24ppm后，再进行钻孔。当煤气浓度偏高时，使用移动风扇吹扫，直到煤气浓度在标准控制范围内。

在钻孔时：

发明人研究发现，由于钻孔过程中钻头会依次钻穿炉皮、钻穿耐火材料层再钻入冷却壁，该钻孔过程中钻头会依次在不同材料上进行钻孔，若选择相同类型钻头钻孔或不同形状钻头，会导致在各材料层处的钻孔大小不一且钻孔速率不一的问题，还会导致钻孔效率降低。

在一些示例性的实施方案中，钻开耐火材料层和冷却壁的钻头的直径相同，钻开炉皮的钻头比钻开耐火材料层和冷却壁的钻头的直径大10mm。进一步的，采用硬质合金钻头在炉皮钻孔，示例性的，该硬质合金钻头为空心钻头，牌号JC09、晶粒度0.4μm、硬度HV10：2180、密度15.25g/cm³、强度2500MPa、直径120mm；采用金刚石钻头在耐火材料层钻孔，示例性的，该金刚石钻头直径110mm；采用钻铜钻头在铜质的冷却壁钻孔，示例性的，该钻铜钻头的材质为高速钢、直径110mm。选择三种特定材质和直径比例的钻头配合，在炉皮钻孔直径较耐火材料层和冷却壁处钻头略大10mm、在耐火材料层和冷却壁处钻孔时的钻孔大小均一且较炉皮处钻头略小10mm，使得钻孔速率变化小，能够有效提高钻孔效率和钻孔质量。

示例性的，在钻孔操作中，待钻机转速达到100转/min后，将钻头对准内圈标记线，让钻机开始平稳地钻孔；同时，在钻孔过程中，避免钻头超出外圈标记线。可选的，在钻孔过程中，一边钻孔一边用冷却水喷洒钻头，对钻头进行降温。

进一步的，钻孔的深度可选的大于微冷棒轴向长度5mm。在钻入冷却壁后，保持钻头运行速度稳定，当钻头转速瞬间加快时，停止向前钻，防止过量钻到炉内高温物质引发安全事故。部分冷却壁受磨损的影响，冷却壁厚度变薄，如遇到钻通冷却壁、钻孔喷出热浪时，禁止退出钻头，立即向钻孔出喷洒冷却水，待热浪消失后，才能退出钻头，过程中缓慢退出钻机，操作人员侧面偏离开孔处站位，防止炉内高温物质喷出伤人。

在钻孔完成后将微冷棒安装到高炉冷却壁，以下首先对本申请使用的微冷棒的结构进行介绍。请参阅图1-图3，目前的微冷棒为双空腔结构，微冷棒包括内管体100和外管体200，内管体100和外管体200可选的为紫铜管，内管体100套设在外管体200内，内管体100中具有第一腔体110，内管体100和外管体200之间具有第二腔体210。内管体100的第一端伸出外管体200并具有进水口120，用于外部向微冷棒内供冷却水；内管体100的第二端伸到接近外管体200的底部，内管体100的第二端具有出水口130，第一腔体110和第二腔体210通过出水口130进行连通，以使第一腔体110内的冷却水能够流入第二腔体210内。外管体200的两端封闭，外管体200靠近内管体100的第一端的端部设有与第二腔体210连通的出水管220，用于将微冷棒中的冷却水排出；外管体200靠近内管体100的第一端的端部还设有微冷棒法兰230，用于与炉皮进行焊接；微冷棒设置有连通微冷棒法兰230在微冷棒轴向上两侧的微冷棒压浆管231，用于压浆填充时使浆料流入微冷棒和安装孔之间的空隙。

可选的，本申请使用的微冷棒，内管体100的第二端设有螺旋导向叶140，螺旋导向叶140的边缘抵接外管体200的内壁，使得从出水口130流出的冷却水经螺旋导向叶140的螺旋通道流入第二腔体210内，使得在使用时冷却水有较好的流动效果。

进一步的，本申请使用的微冷棒，外管体200包括依次连接的第一管段240、第二管段250和第三管段260，出水管220和微冷棒法兰230均安装在第一管段240。第一管段240和第三管段260的内径分别沿轴向保持不变，其中第一管段240的内径大于第三管段260的内径，第二管段250的内径从靠近第一管段240的一端到靠近第三管段260的一端逐渐减小，第二管段250能够对水流进行过渡，能够较好地实现冷却以及冷却水的排出。

S2.微冷棒的放置：

在本申请的实施例中，将储有冷却水的微冷棒插入安装孔中，微冷棒中的冷却水能够较好地对安装孔内部进行降温，能够在安装过程中有效保护微冷棒；同时，避免因孔道内温度过高使压浆过程压力升高过快从而导致压浆不密实。待微冷棒中的冷却水不再形成蒸汽逸出后再进行焊接和压浆，保证微冷棒在安装孔内达到了较为稳定的冷却效果，此时微冷棒外壳温度较为稳定，利于浆料压入后与微冷棒的稳定密封，防止孔道区域存在气隙，更有利于提高压浆的稳定性。

可以理解的是，在本申请的实施例中，由于在安装过程中微冷棒处于储水状态，因此需要避免冷却水从微冷棒流出；同时，由于微冷棒在插入安装孔后，在吸热后冷却水会以蒸汽的形式逸出微冷棒，因此还需要保留蒸汽从微冷棒逸出的通道。示例性的，在安装过程中，将微冷棒的出水管220进行封闭，防止冷却水从微冷棒的出口流出；在微冷棒的进水口120插上防止冷却水从微冷棒的入口流出的软管，同时使冷却水形成水蒸气后能够通过软管逸出。

在一些可能的实施方案中，微冷棒插入安装孔内的时间维持在至少5min、安装孔不再喷出热浪、且微冷棒中的冷却水不再形成蒸汽逸出微冷棒时，再将微冷棒进行焊接操作。经发明人研究发现，该操作方式能够有效保障微冷棒处于较为稳定的状态，炉皮的温度能够保持在40-47℃。

需要说明的是，在本申请的实施例中，储有冷却水、储满冷却水等表达中，储均是指储存、储备的意思，表示微冷棒中的冷却水是提前灌装储存、储备的，微冷棒中的冷却水是非流动状态。

另外，在本申请的实施例中，在焊接前微冷棒中是始终处于储有冷却水的状态的，微冷棒中的冷却水不再形成蒸汽逸出微冷棒，并非指微冷棒中的冷却水被蒸发耗尽，而是指安装孔内的温度被下降至不会再使微冷棒中的冷却水以水蒸气的形式逸出。

发明人研究发现，将插入安装孔的微冷棒一直连通流动水时，由于高炉系统中流动水的水压通常约为1.2MPa，水流在微冷棒中的流动会导致微冷棒振动，从而导致微冷棒在安装孔中发生偏移、焊接时焊缝发生偏移，而微冷棒的偏移和焊缝的偏移会影响冷却效果。且由于微冷棒插入安装孔之后至少需要待微冷棒的冷却状态达到稳定再进行焊接，因此焊接之前的微冷棒在安装孔内放置的时间较长，如果一直连通流动水，微冷棒的偏移和焊缝的偏移较为严重，会导致偏移区域的炉皮温度高出未偏移区域炉皮温度20-30℃。

在本申请的实施例中，微冷棒以储备冷却水的方式进行冷却，冷却水完成储存于微冷棒之后处于非流动状态，避免冷却水一直在微冷棒中流动并对微冷棒产生振动，使得微冷棒能够较好地保持在平稳状态，从而避免微冷棒出现振动、偏移并导致焊接过程中出现焊缝偏移、裂纹等缺陷而影响焊缝质量，保证安装了微冷棒的冷却壁有较强且均匀的冷却效果。

由于插入安装孔的微冷棒在达到稳定的冷却效果前，水流会不断地形成蒸汽并逸出微冷棒，导致微冷棒中的冷却水储存量逐渐减少。

在一些可能的实施方案中，焊接操作前，每隔8-12min对安装孔内的微冷棒的储水情况进行检查，例如每隔10min对安装孔内的微冷棒的储水情况进行检查。检查的方法可选的为将干燥的木棒插入微冷棒内，通过木棒的沾水情况判断微冷棒中冷却水储存量。在微冷棒中冷却水耗尽前，临时引水至软管内向微冷棒内补充冷却水，冷却水补充完成后停止继续引水。示例性的，微冷棒插入安装孔时处于储满冷却水的状态，当检查到微冷棒中的冷却水消耗近一半时，例如微冷棒的第二腔体210的水面不超过内管体100的上表面时，临时引水至软管内向微冷棒内补充冷却水，尽可能减少冷却水的引水次数。示例性的，判断微冷棒中的冷却水消耗近一半的标准示例性的为：使微冷棒的出水管220朝上，将干燥的木棒从出水管220伸入第二腔体210直至木棒接触内管体100，若木棒底端没有被沾湿，说明第二腔体210中的水面不超过内管体100的上表面，此时需要向微冷棒中补充冷却水。进一步的，向微冷棒内补充冷却水时，打开微冷棒的出水管220并从微冷棒的进水口120通入常压水，控制进水的流速小于0.5m/s、压力在0.2-0.3MPa，见微冷棒的出水管220有水流出时停止加水，尽可能避免冷却水补充过程中对微冷棒造成振动。

可以理解的是，在本申请的实施例中，在微冷棒插入安装口后且在焊接操作前，只需要保持微冷棒处于储有冷却水的状态即可，其储水量的多少不受限制。

S3.微冷棒的焊接：

在一些示例性的实施方案中，焊接操作中，使微冷棒处于储有冷却水的状态，并使微冷棒中的冷却水处于非流动状态。该焊接操作中，微冷棒内的冷却水能够实现微冷棒的保护以及安装孔内的冷却；冷却水处于非流动状态，进一步避免焊接过程中出现一定程度的微冷棒偏移和焊缝偏移。

发明人研究发现，在焊接操作前以及焊接操作中，如果一直将微冷棒连通水压约为1.2MPa的流动水，微冷棒的倾斜程度可达到10°，焊缝宽度能增大2mm，导致高炉使用时微冷棒冷却效果不均匀的同时，还会导致焊接时间增加至少30min。

焊接过程中，将微冷棒法兰230与炉皮进行焊接。可选的，在焊道区内的母材上引弧；多层多道焊时，接头错开45-55mm，例如50mm，并进行连续施焊，有利于实现稳定焊接。

S4.微冷棒的压浆：

在一些示例性的实施方案中，焊接操作后且压浆操作前，检查并补充微冷棒中冷却水的含量，使微冷棒储满冷却水，确保微冷棒中冷却水储量达到最大；压浆填充操作中，使微冷棒中的冷却水处于非流动状态。该压浆填充操作中，微冷棒内的冷却水能够实现微冷棒的保护以及安装孔内的冷却；控制微冷棒中的冷却水处于储满状态，此时微冷棒内冷却水量较大，炉皮的温度能够保持在40-45℃，保证微冷棒表面的温度有更好的稳定性，此时配合合适的压浆压力，可实现压浆快速冷却、均匀凝固，有利于减少压浆气隙等缺陷；同时对压浆料流动性等要求降低，扩展了压浆料可选泽范围。示例性的，压浆操作中采用的压浆料的材质与耐火材料层的材质相同。

可以理解的是，在本申请的实施例中，焊接操作中使微冷棒处于储有冷却水的状态，和压浆填充操作中使储满微冷棒的冷却水处于非流动状态，是指微冷棒中的冷却水在整个焊接操作过程中和整个压浆填充过程中分别始终处于非流动状态。而在焊接操作前，将储有冷却水的微冷棒插入安装孔中进行冷却，是指微冷棒在插入安装孔前的灌水操作中、以及在插入安装孔后的补充引水操作中，完成加水后会停止继续通水，微冷棒在完成加水操作后其中的冷却水会处于非流动状态进行工作。

发明人研究发现，在相同的初始压力和结束压力的情况下，在压浆操作中采用流动水进行冷却时浆料的用量提高，会导致浆料的浪费，同时浆料容易被压入高炉内部而影响高炉的使用。在该压浆填充操作中，使冷却水处于非流动状态，避免压浆过程中的微冷棒的振动，有利于提高压浆效果、节省浆料。

压浆过程中，将压浆机的管道与微冷棒压浆管231连通。可选的，压浆填充操作中，压浆的初始压力为7.8-8.2MPa，例如但不限于为7.8MPa、7.9MPa、8MPa、8.1MPa或者8.2MPa，保证浆料能够顺利地流动；压浆的结束压力为9.8-10.2MPa，例如但不限于为9.8MPa、9.9MPa、10MPa、10.1MPa或者10.2MPa，保证浆料能够较好地压实；若结束压力过小，会导致压浆不密实；若结束压力过大，在高压作用下会导致浆料寻找新的孔道，从而会破坏已经形成的完整的填料层，产生新的孔道。

进一步的，在将压浆机的管道与微冷棒压浆管231连通之前，先启动压浆机，让压浆料在管道内循环约10min，以尽量排尽管道内的空气，随后关闭压浆机的管道的入口再与微冷棒压浆管231进行连接。

在一些示例性的实施方案中，在微冷棒完成安装后，对安装好的微冷棒进行试漏测试：将微冷棒罐满水，进水口120连接高压压缩空气，出水管220用螺栓紧固关闭；向进水口120通入高压压缩空气，压缩空气压力大于0.6MPa。若压缩空气压力稳定、微冷棒不漏水，则微冷棒安装已安装好，在微冷棒的进水口120和出水管220接上将通水软管后即可通水运行；若发现微冷棒漏水，则需要重新更换微冷棒进行安装。

本申请实施例提供的高炉冷却壁微冷棒安装方法，能够保证微冷棒安装稳固、不偏移，高炉运行时微冷棒安装区域温度能够维持在40-45℃的范围内，冷却效果好。

以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。

以下实施例和对比例中所使用的微冷棒，其结构如图1-图3所示，材质为紫铜。微冷棒的尺寸如下：轴向长度(整体长度，即装配状态下内管体100的第一端同外管体200远离内管体100的第一端的端部之间的距离)为431mm，内管体100的外径为42mm、内径为32mm，外管体200的外径为96mm、第三管段260的内径为66mm。

实施例1

一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，包括：

S1.安装孔的制作：

在高炉本体标注好冷却壁损坏处所对应的位置，按照相邻两个微冷棒的安装间距与微冷棒的直径之比为1:1的标准，根据损坏冷却壁尺寸确定微冷棒数量，然后分别在冷却壁的进水通道和出水通道标注钻孔标记。其中，钻孔标记包括同心分布的内圈标记线和外圈标记线，内圈标记线的直径等于钻头的直径，外圈标记线的直径比微冷棒的外径大2mm。

高炉长计划休风28h；高炉休风后，组织关闭漏水冷却壁的进水阀；在高炉休风15min后开启倒流阀，将休风状态下炉内中下部残留的煤气用倒流的方式抽走；在抽取煤气42min后开启炉顶点火人孔，组织炉顶点火；炉顶火苗稳定后，组织用有水炮泥将风口全部封堵严密，避免外部空气进入高炉内部。

在冷却壁区域加装可移动平台，用于人员操作时安全站位，同时准备好相关工具；对需要安装微冷棒的区域的煤气浓度检测，在该区域煤气浓度检测为10ppm时，用钻机沿对准内圈标记线并在外圈标记线的范围内进行钻孔。其中，钻头的直径与内圈标记线的直径相同；采用硬质合金钻头在炉皮钻孔，采用金刚石钻头在耐火材料层钻孔，采用钻铜钻头在冷却壁钻孔。

S2.微冷棒的放置：

将微冷棒灌满冷却水后插入安装孔中，在进水口120接上进水软管，此时进水软管不通水。每隔10min对安装孔内的微冷棒的储水情况进行检查，在微冷棒中冷却水将消耗近一半时临时引水至软管内向微冷棒内补充冷却水。当微冷棒中的冷却水不再形成蒸汽逸出微冷棒且插入安装孔中的时间维持10min后，准备开始进行焊接。

S3.微冷棒的焊接：

使微冷棒处于储有冷却水的状态，采用J507焊条将微冷棒法兰230与炉皮进行焊接；在焊接过程中引弧在焊道内进行，多层多道焊时接头错开50mm并连续施焊，焊接完毕敲除去焊缝上的保护渣皮。

S4.微冷棒的压浆：

使微冷棒处于储满冷却水的状态；压浆料选用SC-8YK耐火材料，压浆料在管道内循环10min后关闭压浆机的管道入口，将压浆机的管道于微冷棒压浆管231进行连接，然后引入压浆料对微冷棒和安装孔之间的空隙进行压浆填充。其中，压浆的初始压力为8MPa，压浆的结束压力为10MPa。

S5.微冷棒的试漏：将微冷棒罐满水，进水口120连接高压压缩空气，出水管220用螺栓紧固关闭；向进水口120通入压力大于0.6MPa的压缩空气。若压缩空气压力稳定、微冷棒不漏水，则微冷棒安装已安装好，在微冷棒的进水口120和出水管220接上将通水软管后即可通水运行；若发现微冷棒漏水，则需要重新更换微冷棒进行安装。

实施例2

一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，其与实施例1的不同之处仅在于：S1步骤中，钻孔未做标记。

实施例3

一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，其与实施例1的不同之处仅在于：S1步骤中，在炉皮、耐火材料层及冷却壁均采用硬质合金钻头进行钻孔。

实施例4

一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，其与实施例1的不同之处仅在于：S2步骤中，将微冷棒灌入约3/4容量的冷却水后插入安装孔中。

实施例5

一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，其与实施例1的不同之处仅在于：S2步骤中，当微冷棒中的冷却水不再形成蒸汽逸出微冷棒且插入安装孔中的时间维持15min后，准备开始进行焊接。

实施例6

一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，其与实施例1的不同之处仅在于：S2步骤中，当微冷棒中的冷却水不再形成蒸汽逸出微冷棒且插入安装孔中的时间维持20min后，准备开始进行焊接。

实施例7

一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，其与实施例1的不同之处仅在于：S3步骤中，将微冷棒和水压约为1.2MPa的流动水连通。

实施例8

一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，其与实施例1的不同之处仅在于：S4步骤中，未向微冷棒中补充水以使微冷棒处于储满冷却水的状态。

实施例9

一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，其与实施例1的不同之处仅在于：S4步骤中，将微冷棒和水压约为1.2MPa的流动水连通。

实施例10

一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，其与实施例1的不同之处仅在于：S4步骤中，压浆的初始压力为6MPa。

实施例11

一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，其与实施例1的不同之处仅在于：S4步骤中，压浆的结束压力为12MPa。

对比例1

一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，其与实施例1的不同之处仅在于：S2步骤中，将微冷棒和水压约为1.2MPa的流动水连通。

对比例2

一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，其与实施例6的不同之处仅在于：S2步骤中，将微冷棒和水压约为1.2MPa的流动水连通。

对比例3

一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，其与实施例1的不同之处仅在于：S2步骤中，在微冷棒仅插入安装孔2min且安装孔中仍有冷却水形成蒸汽并逸出微冷棒时就准备开始进行焊接。

对比例4

一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，其与实施例1的不同之处在于：在S2、S3和S4步骤中，均未对微冷棒储水或者通水；S4步骤中，压浆的结束压力为11MPa。

试验例1

分别采用实施例1-13以及对比例1-3的高炉冷却壁微冷棒安装方法进行微冷棒安装，然后在高炉使用过程中，控制微冷棒通水压力为1-1.2MPa、流量为24-26m³/h，并对炉皮稳定后的温度进行检测。检测时，将微冷棒周围的炉皮划分为第一区域和第二区域，第一区域是以目标微冷棒为中心、以相邻两个微冷棒之间的距离为半径展开的区域，位于第一区域外的区域为目标微冷棒对应的第二区域，采用测温枪对分别对第一区域和第二区域的炉皮选取多处进行单点测量，其结果如表1所示。

表1.高炉使用时炉皮冷却后温度

根据表1可知，采用本申请实施例1提供的高炉冷却壁微冷棒安装方法进行微冷棒的安装，能够有效避免微冷棒倾斜、焊缝偏移等现象，微冷棒安装效果好，使用时炉皮的温度能够保持在40-45，和普通高炉冷却壁外部炉皮温度普遍维持在60-100℃的范围内相比，炉皮温度明显降低，且温度波动范围小，冷却效果明显提高。

如实施例2所示，微冷棒在安装前，若不做钻孔标记进行钻孔，会导致微冷棒分布不均匀，和实施例1相比，使得炉皮的温度区间增大。

如实施例4所示，微冷棒的安装过程中，若在焊接前储水量不足，和实施例1相比，会导致微冷棒上部温度偏高，同时会在一定程度上导致压入浆料不严实，使得炉皮的温度出现一定程度的升高，且温度区间增大。

如实施例7、对比例1和对比例2所示，若在焊接前或焊接时通入流动水，会导致微冷棒出现不同程度的倾斜和焊缝偏移，使得炉皮的温度出现明显的升高；其中，由于对比例2在焊接前通入流动水的时间更长，和对比例1相比，使用时炉皮的温度更高。

如实施例10所示，若压浆的初始压力过低，会导致局部区域存在无浆料的情况，和实施例1相比，使得炉皮的温度出现一定程度的升高；如实施例11所示，若压浆的结束压力过高，导致压浆料进入高炉本体内部，还会产生新的气孔，和实施例1相比，会导致第二区域局部温度升高。

试验例2

采用实施例1、实施例8-9和对比例3的高炉冷却壁微冷棒安装方法进行微冷棒安装，对S4步骤中炉皮温度、孔道压浆料使用量进行测量和统计，其结果如表2所示。

表2.压浆时炉皮温度及压浆料用量

	压浆时炉皮温度(℃)	压浆料用量(kg)
			实施例1	40-45	10
实施例8	40-48	9.8
			实施例9	38-42	12
对比例3	70-75	9.2
			对比例4	70-85	9

根据表2可知，采用本申请实施例1提供的高炉冷却壁微冷棒安装方法进行微冷棒的安装，压浆过程中能够较好地压浆料压密实。压浆过程中若孔道内降温程度不够导致温度较高，如实施例8、对比例3和对比例4所示，在热膨胀作用下导致孔道内压力快速升高，导致压浆料减少，进而导致压浆不密实；压浆过程中若微冷棒出现振动，如实施例9所示，会导致压浆料用量提高，会导致浆料的浪费，同时浆料容易被压入高炉内部而影响高炉的使用。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (10)

1.一种高炉冷却壁微冷棒安装方法，其特征在于，包括：将储有冷却水的微冷棒插入形成在冷却壁的安装孔中，所述微冷棒中的冷却水处于非流动状态，待所述微冷棒中的冷却水不再形成蒸汽逸出所述微冷棒后，将所述微冷棒与炉皮进行焊接；所述焊接操作前，保持所述微冷棒处于储有冷却水的状态；所述焊接操作中，使所述微冷棒处于储有冷却水的状态。

2.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于，所述焊接操作前，每隔8-12min对所述安装孔内的所述微冷棒的储水情况进行检查，在所述微冷棒中冷却水耗尽前向所述微冷棒内补充冷却水。

3.根据权利要求1或2所述的安装方法，其特征在于，所述焊接操作中，所述微冷棒中的冷却水处于非流动状态。

4.根据权利要求1或2所述的安装方法，其特征在于，所述焊接操作中，在焊道区内的母材上起弧，多层多道焊时，接头错开45-50mm连续施焊。

5.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于，所述焊接操作后对所述微冷棒和所述安装孔之间的空隙进行压浆填充；所述焊接操作后且所述压浆操作前，使所述微冷棒储满冷却水；所述压浆填充操作中，使所述微冷棒中的冷却水处于非流动状态。

6.根据权利要求5所述的安装方法，其特征在于，所述压浆填充操作中，压浆的初始压力为7.8-8.2MPa，压浆的结束压力为9.8-10.2MPa。

7.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于，所述安装孔的制作步骤包括：

先在待钻孔表面标注钻孔标记，所述钻孔标记包括同心分布的内圈标记线和外圈标记线，所述内圈标记线的直径等于钻头的直径，所述外圈标记线的直径比所述微冷棒的外径大2-3mm；

然后将钻头对准所述内圈标记线并通过调整控制钻头在所述外圈标记线的范围内进行钻孔。

8.根据权利要求1或7所述的安装方法，其特征在于，在高炉钻取所述安装孔时，采用硬质合金钻头在炉皮钻孔，采用金刚石钻头在耐火材料层钻孔，采用钻铜钻头在冷却壁钻孔。

9.根据权利要求1或2或5或6或7所述的安装方法，其特征在于，相邻两个所述微冷棒的安装间距与所述微冷棒的直径之比为(0.9-1.1):1。

10.根据权利要求1或2或5或6或7所述的安装方法，其特征在于，在高炉钻取所述安装孔的操作中，当钻头转速瞬间加快时停止钻孔，和/或，当钻开冷却壁后孔道喷出热浪时停止钻孔，向孔道喷洒冷却水至热浪消失后退出钻头。

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