CN111485045A - 一种高炉检修中炉底砖的砌筑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的是高炉设备检修技术领域的一种高炉检修中炉底砖的砌筑方法，包括以下步骤：首先在高炉中部架设保护棚，在保护棚的下方设置电葫芦，然后在保护棚下方的冷却壁上开设进砖大门，进砖大门外搭设水平钢平台且延伸到炉内，然后将各类炉底砖通过运输通道和保护棚下的电葫芦转至炉内，逐层转运，逐层砌筑，直至完成所有炉底砖砌筑，最后将保护棚和运输通道拆除，对冷却壁上的进砖大门和其它孔洞进行封堵。通过在高炉中部架设保护棚，可同时进行炉底砖砌筑和上部的炉壳钢结构施工，从总体上提高了施工效率；在保护棚的下方设置电葫芦，开设进砖大门，利用进砖大门和电葫芦的配合转运炉底砖，大大降低了工人劳动强度，提高了转运效率和安全性。

Description

一种高炉检修中炉底砖的砌筑方法

技术领域

本发明涉及高炉设备检修技术领域，尤其涉及一种高炉检修中炉底砖的砌筑方法。

背景技术

大型钒钛磁铁矿冶炼高炉本体主要由耐火炉衬、进风装置、炉壳钢结构及附属冷却壁、电气仪表控制系统等组成。由于耐火炉衬长期承受高温、侵蚀，炉壳钢结构等设备疲劳变形，炉龄时间8-10年后便存在安全隐患，需要进行拆除耐火炉衬、炉壳钢结构等设备，重新安装钢结构炉壳等设备及砌筑耐火炉衬。

耐火炉衬拆除、炉壳钢结构等设备拆除、安装采用特殊工艺便可完成。但炉底炉衬－炉底砖砌筑一般是在炉壳钢结构及附属冷却壁设备安装后，在狭窄、受限空间内进行。以1200m³高炉为例，所有炉底砖重达805t，共47473块，其中半石墨碳砖尺寸为400*400*1200mm，394块，每一块重达300公斤；复合莫来石砖及超致密粘土砖尺寸400*150*90mm，47079块。这么多砖需要在7天内人工砌筑完成。传统工艺为利用出铁口，人工将炉底砖运输到炉内，再由人工徒手进行砌筑，工人劳动强度大，施工效率低，且人工运输大量炉底砖安全隐患多，还经常满足不了检修工艺时间要求。

发明内容

为克服现有炉底砖砌筑过程中转运及砌筑效率低，劳动前度大等不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够降低劳动强度，提高作业效率的高炉检修中炉底砖砌筑方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

高炉检修中炉底砖的砌筑方法，包括以下步骤：

a、架设保护棚：在高炉中部距离炉底15～17m的位置架设保护棚，将高炉分为上下两部分进行独立施工，在保护棚的下方设置电葫芦；

b、搭建运输通道：在保护棚下方的冷却壁上开设进砖大门，进砖大门外搭设水平钢平台且延伸到炉内；

c、炉底砖砌筑：按照设计要求，将各类炉底砖通过运输通道和保护棚下的电葫芦转至炉内，逐层转运，逐层砌筑，直至完成所有炉底砖砌筑；

d、拆除辅助设备：砌筑完成后，将保护棚和运输通道拆除，对冷却壁上的进砖大门和其它孔洞进行封堵。

进一步的是，所述保护棚包括安装座和钢结构框架，安装座通过螺栓固定在冷却壁上，钢结构框架的边缘搭设在安装座上，钢结构框架的顶面还设有铁皮。

进一步的是，所述电葫芦包括至少一个5t的环形电葫芦和至少三个1t的直形电葫芦，环形电葫芦的环形轨安装在保护棚周边，直形电葫芦的直形轨间隔设置在环形轨中部空间。

进一步的是，所述直形电葫芦的直形轨与铁口中心线呈45°夹角，在环形电葫芦和直形电葫芦的吊钩上设有真空吸盘或专用夹具。

进一步的是，所述进砖大门的开设位置满足厂房行车能将装箱砖由出铁场或地面吊至水平钢平台上，进砖大门的尺寸宽度不小于1.5m，高度不小于2.5m，水平钢平台深入炉内至少2m。

进一步的是，在砌筑炉底砖时，将砖分为九层进行逐层砌筑，第一、二层为半石墨炭砖；第三、四层为超致密粘土砖；第五、六、七层为复合莫来石砖；第八、九层为超致密粘土砖及复合莫来石砖。

进一步的是，相邻两层炉底砖的砌筑中心在横向和纵向上均错开至少35mm，并且相邻两层砌筑十字中心线分别错开铁口所在十字中心线30°和60°。

进一步的是，在砌筑第一、二层的半石墨炭砖时，每层都按以下步骤进行：

c1、摆砖，利用电葫芦先沿纵向中心线摆一列砖，然后两侧空出400-500mm的空间，再将两侧的砖依次紧密摆好，周边与冷却壁接触的地方用木楔楔紧；

c2、顶砖，在留出的两列空间中各放入两列槽钢，分别贴紧两侧的砖列，然后在槽钢之间以及中心列砖的两端放入千斤顶，启动千斤顶，在保证中心列砖横向、纵向符线的同时将两侧的砖向外抵紧；

c3、砌砖，顶砖完成后，先松开一侧的千斤顶，以中心列砖作为导面，利用电葫芦逐块吊起半石墨炭砖，刮上炭胶后进行砌筑，靠冷却壁的每列炭砖两端采用正、反木楔楔紧，一侧砌完后再砌另一侧，最后砌中心列砖，一层炉底砖砌筑完成后再取掉木楔进行周边炭捣料施工并铲平。

进一步的是，在砌筑左右两侧的砖列时，砌筑完两列后及时用千斤顶将砖顶紧，使刚砌筑的炭砖挤压出浆来，先从砖列的两头顶，使砖列的纵向砖缝达到要求，然后从砖列的侧面顶，使横向砖缝达到要求，之后拆掉千斤顶，采用同样的方式往下砌筑。

进一步的是，在砌筑第三至第九层的炉底砖时，每层都按以下步骤进行：

c4、定位，先根据设计要求进行放线，确定当层底砖的砌筑十字中心线，然后沿十字中心线摆放四根导向方铁；

c5、砌筑，从十字中心开始砌筑，紧靠导向方铁砌筑3～4列，使砌体稳固，然后向外平移导向方铁，并与已砌部位搭接一段，将砖列砌筑至边缘后拆除导向方铁继续完成砌筑，一层炉底砖砌筑后进行周边炭捣料施工，然后进行铲平；

c6、打磨，对砌筑完成砖面用靠尺进行检查，平整度大于5mm的进行研磨，并用仪器测量标高，高差超过8mm的进行研磨。

本发明的有益效果是：通过在高炉中部架设保护棚，将高炉分割成上下两个独立空间，可同时进行炉底砖砌筑和上部的炉壳钢结构施工，从总体上提高了施工效率；在保护棚的下方设置电葫芦以及在保护棚下方的冷却壁上开设进砖大门，利用进砖大门和电葫芦的配合转运炉底砖，大大降低了工人劳动强度，提高了转运效率和安全性。

附图说明

图1是保护棚安装结构示意图。

图2是电葫芦轨道布置示意图。

图3是每层炉底砖十字中心线布置示意图。

图4是半石墨炭砖摆放示意图。

图5是中心列砖侧面顶砖示意图。

图6是中心列砖两端顶砖示意图。

图7是第三至第九层的炉底砖砌筑示意图。

图中标记为，1-保护棚，2-电葫芦，3-进砖大门，4-水平钢平台，5-环形轨，6-直形轨。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

本发明的高炉检修中炉底砖砌筑方法，包括以下步骤：

a、架设保护棚：在高炉中部距离炉底15～17m的位置架设保护棚1，将高炉分为上下两部分进行独立施工，在保护棚1的下方设置电葫芦2；

b、搭建运输通道：在保护棚1下方的冷却壁上开设进砖大门3，进砖大门3外搭设水平钢平台4且延伸到炉内；

c、炉底砖砌筑：按照设计要求，将各类炉底砖通过运输通道和保护棚1下的电葫芦2转至炉内，逐层转运，逐层砌筑，直至完成所有炉底砖砌筑；

d、拆除辅助设备：砌筑完成后，将保护棚1和运输通道拆除，对冷却壁上的进砖大门3和其它孔洞进行封堵。

在传统工艺中，一般是先将高炉的炉壳钢结构施工完成后再进行炉底砖的转运和砌筑，施工周期较长，且由于高炉较高，炉底砖通过人工从铁口处送入，再吊运到炉底，工人劳动强度大，转运效率低。本申请通过在高炉中部设置保护棚，便能同时进行炉底砖砌筑和上部的炉壳钢结构施工，大大缩短了工期。

所述保护棚1的具体结构如图1所示，包括安装座和钢结构框架，安装座通过螺栓固定在冷却壁上，钢结构框架的边缘搭设在安装座上，钢结构框架的顶面还设有铁皮。由于炉底砖的砌筑高度一般是在4m到8m之间，综合考虑炉壳结构以及转运和砌筑的操作空间，将保护棚1架设在距离炉底15～17m的位置比较合适。安装座大致呈U形结构，通过螺栓直接钉在冷却壁上。钢结构框架由槽钢或工字钢交叉焊接而成，然后蒙上铁皮，实现高炉上下两部分隔绝，上下施工互不影响。

在布置保护棚1的下方的电葫芦2时，为了方便转运和施工，设置了至少一个5t的环形电葫芦和至少三个1t的直形电葫芦，环形电葫芦的环形轨5安装在保护棚1周边，直形电葫芦的直形轨6间隔设置在环形轨5中部空间。5t的环形电葫芦主要用于将整箱的炉底砖分配到周边位置，提高搬运效率。1t的直形电葫芦用于砌筑时吊起半石墨炭砖，便于涂抹炭胶和移动砌筑。由于炉底砖的砌筑十字中心线与铁口中心线错开一定角度，所以最好将直形电葫芦的直形轨6与铁口中心线呈45°夹角布置，如图2所示，并且可在环形电葫芦和直形电葫芦的吊钩上设置真空吸盘或专用夹具，便于砌筑时抓取、移动半石墨炭砖。

所述进砖大门3的开设位置应满足厂房行车能将装箱砖由出铁场或地面吊至水平钢平台4上，如图1所示，进砖大门3的尺寸宽度不小于1.5m，高度不小于2.5m，水平钢平台4深入炉内至少2m，该尺寸可满足一般的叉车行走并将砖送入炉内。炉底砖的转运过程是，首先通过厂房行车将装箱砖吊到位于水平钢平台4上的叉车上，然后用叉车将砖运到炉内，最后用电葫芦2将装箱砖吊到炉底。

辅助设施搭建完成后便可进行炉底砖的转运、砌筑。在砌筑炉底砖时，将砖分为九层进行逐层转运和砌筑，第一、二层为半石墨炭砖；第三、四层为超致密粘土砖；第五、六、七层为复合莫来石砖；第八、九层为超致密粘土砖及复合莫来石砖。为了使相邻两层砖的砖缝相互错开，所述相邻两层炉底砖的砌筑中心在横向和纵向上均错开至少35mm，并且相邻两层砌筑十字中心线分别错开铁口所在十字中心线30°和60°，如图3所示。

由于半石墨炭砖质量较重，在砌筑第一、二层的半石墨炭砖时，每层都按以下步骤进行：

c1、摆砖，利用电葫芦先沿纵向中心线摆一列砖，然后从中心砖列向两侧按砖号依次进行摆放，每列边缘处的砖及最外侧的砖列砖放不下则不放入炉内，摆放施工时左、右的砖列与中心砖列隔开400-500mm的空间，该距离主要是便于放入千斤顶，并且与一块半石墨炭砖的宽度相近，因此，摆放好的砖的位置就是实际应砌筑的位置，按砖号摆好后，将周边的砖用木楔楔紧，如下图4所示；

c2、顶砖，在留出的两列空间中各放入两列槽钢，分别贴紧两侧的砖列，然后在槽钢之间以及中心列砖的两端放入千斤顶，每间隔1米安装1台5-10t的千斤顶，然后两边同时加力向外顶，中心列左、右两侧的砖顶紧后，拧松千斤顶，然后在中心列两端加上千斤顶同时加力，使中心列的砖向中心靠紧，并使中心的砖纵向符中心线，然后再紧中心列两侧的千斤顶使中心列砖横向符线，中心列砖的侧面不允许有错牙现象，它将作为一侧砌砖的导面，具体如图5、图6所示；

c3、砌砖，半石墨炭砖砌筑从中心列的一侧开始，先砌筑一侧，砌好后再砌筑另一侧，最后砌中心列，中心列的砖符线后，拆除一侧的千斤顶，保留另一侧千斤顶，用扁铲将右侧的一列砖撬松,然后用刮板在砖上刮上炭胶，用1t的直行电葫吊把半石墨炭砖吊装就位，砌筑完两列后及时用千斤顶将砖顶紧，使刚砌筑的炭砖挤压出浆来，先从砖列的两头顶，使砖列的纵向砖缝达到要求，然后从砖列的侧面顶，使横向砖缝达到要求，用塞尺检验，每块砖砖缝为1.5mm左右，水平缝为2mm左右，同时拉上粉线检查砖列是否符线，防止顶砖时用力不均使砖列产生移位或砖列不平直，达到要求后，拆千斤顶，往下砌筑，靠冷却壁的每列碳块两端余下的一块砌筑采用正、反木楔楔紧，直至一层炉底砖砌筑完成后再取掉木楔进行周边炭捣料施工并铲平。

采用上述工艺进行砌筑，砌筑效率和质量大大提高，首先摆砖能够确定砌筑导面，并且基本确定其余每块砖的位置，减少反复搬运的麻烦。砌筑时用千斤顶及时进行顶紧，保证砌筑的精度要求，同时降低工人劳动强度，提高砌筑效率和质量。

在砌筑第三至第九层的炉底砖时，由于每块砖的重量不大，所以不用像半石墨炭砖一样事先进行摆砖，而是按以下步骤进行：

c4、定位，先根据设计要求进行放线，确定当层底砖的砌筑十字中心线，然后沿十字中心线摆放四根导向方铁，并用水平尺校正其垂直度，如图7所示；

c5、砌筑，炉底超致密粘土砖及复合莫来石砖在砌筑前都进行了打磨与预装及编号，即根据尺寸和平整度等对砖进行分类装箱，在导向方铁符合要求后进行摆砖，按预装的层、角、排、号对号入座，从十字中心开始砌筑，紧靠导向方铁砌筑3～4列，使砌体稳固，然后向外平移导向方铁，并与已砌部位搭接一段，将砖列砌筑至边缘后拆除导向方铁继续完成砌筑，一层炉底砖砌筑后进行周边炭捣料施工，然后进行铲平；

c6、打磨，对砌筑完成砖面用靠尺进行检查，平整度大于5mm的进行研磨，并用仪器测量标高，高差超过8mm的进行研磨。

待所有炉底砖都砌筑完成后，便可进行保护棚的拆除和进砖大门的恢复工作。首先拆除水平钢平台，将进砖大门两侧30mm氧化铁、污物清除打磨成金属光泽，然后对事先切割下来的冷却壁门板进行吊装，装配时要求错边量≤2mm，间隙控制在2.5～3.5mm，安排焊工采取对称分段退焊法焊接焊缝，焊接完毕进行探伤检查。等保护棚上炉壳钢结构安装完毕后，利用安装炉壳钢结构吊盘下降来拆除保护棚。拆除完毕后继续砌筑高炉炉衬至炉顶钢圈。

Claims (10)

1.一种高炉检修中炉底砖的砌筑方法，其特征是，包括以下步骤：

a、架设保护棚：在高炉中部距离炉底15～17m的位置架设保护棚(1)，将高炉分为上下两部分进行独立施工，在保护棚(1)的下方设置电葫芦(2)；

b、搭建运输通道：在保护棚(1)下方的冷却壁上开设进砖大门(3)，进砖大门(3)外搭设水平钢平台(4)且延伸到炉内；

c、炉底砖砌筑：按照设计要求，将各类炉底砖通过运输通道和保护棚(1)下的电葫芦(2)转至炉内，逐层转运，逐层砌筑，直至完成所有炉底砖砌筑；

d、拆除辅助设备：砌筑完成后，将保护棚(1)和运输通道拆除，对冷却壁上的进砖大门(3)和其它孔洞进行封堵。

2.如权利要求1所述的高炉检修中炉底砖的砌筑方法，其特征是：所述保护棚(1)包括安装座和钢结构框架，安装座通过螺栓固定在冷却壁上，钢结构框架的边缘搭设在安装座上，钢结构框架的顶面还设有铁皮。

3.如权利要求1所述的高炉检修中炉底砖的砌筑方法，其特征是：所述电葫芦(2)包括至少一个5t的环形电葫芦和至少三个1t的直形电葫芦，环形电葫芦的环形轨(5)安装在保护棚(1)周边，直形电葫芦的直形轨(6)间隔设置在环形轨(5)中部空间。

4.如权利要求3所述的高炉检修中炉底砖的砌筑方法，其特征是：所述直形电葫芦的直形轨(6)与铁口中心线呈45°夹角，在环形电葫芦和直形电葫芦的吊钩上设有真空吸盘或专用夹具。

5.如权利要求1所述的高炉检修中炉底砖的砌筑方法，其特征是：所述进砖大门(3)的开设位置满足厂房行车能将装箱砖由出铁场或地面吊至水平钢平台(4)上，进砖大门(3)的尺寸宽度不小于1.5m，高度不小于2.5m，水平钢平台(4)深入炉内至少2m。

6.如权利要求1-5任意一项权利要求所述的高炉检修中炉底砖的砌筑方法，其特征是：在砌筑炉底砖时，将砖分为九层进行逐层砌筑，第一、二层为半石墨炭砖；第三、四层为超致密粘土砖；第五、六、七层为复合莫来石砖；第八、九层为超致密粘土砖及复合莫来石砖。

7.如权利要求6所述的高炉检修中炉底砖的砌筑方法，其特征是：相邻两层炉底砖的砌筑中心在横向和纵向上均错开至少35mm，并且相邻两层砌筑十字中心线分别错开铁口所在十字中心线30°和60°。

8.如权利要求7所述的高炉检修中炉底砖的砌筑方法，其特征是：

在砌筑第一、二层的半石墨炭砖时，每层都按以下步骤进行：

c1、摆砖，利用电葫芦先沿纵向中心线摆一列砖，然后两侧空出400-500mm的空间，再将两侧的砖依次紧密摆好，周边与冷却壁接触的地方用木楔楔紧；

c2、顶砖，在留出的两列空间中各放入两列槽钢，分别贴紧两侧的砖列，然后在槽钢之间以及中心列砖的两端放入千斤顶，启动千斤顶，在保证中心列砖横向、纵向符线的同时将两侧的砖向外抵紧；

c3、砌砖，顶砖完成后，先松开一侧的千斤顶，以中心列砖作为导面，利用电葫芦逐块吊起半石墨炭砖，刮上炭胶后进行砌筑，靠冷却壁的每列炭砖两端采用正、反木楔楔紧，一侧砌完后再砌另一侧，最后砌中心列砖，一层炉底砖砌筑完成后再取掉木楔进行周边炭捣料施工并铲平。

9.如权利要求8所述的高炉检修中炉底砖的砌筑方法，其特征是：在砌筑左右两侧的砖列时，砌筑完两列后及时用千斤顶将砖顶紧，使刚砌筑的炭砖挤压出浆来，先从砖列的两头顶，使砖列的纵向砖缝达到要求，然后从砖列的侧面顶，使横向砖缝达到要求，之后拆掉千斤顶，采用同样的方式往下砌筑。

10.如权利要求7所述的高炉检修中炉底砖的砌筑方法，其特征是：在砌筑第三至第九层的炉底砖时，每层都按以下步骤进行：

c4、定位，先根据设计要求进行放线，确定当层底砖的砌筑十字中心线，然后沿十字中心线摆放四根导向方铁；

c5、砌筑，从十字中心开始砌筑，紧靠导向方铁砌筑3～4列，使砌体稳固，然后向外平移导向方铁，并与已砌部位搭接一段，将砖列砌筑至边缘后拆除导向方铁继续完成砌筑，一层炉底砖砌筑后进行周边炭捣料施工，然后进行铲平；

c6、打磨，对砌筑完成砖面用靠尺进行检查，平整度大于5mm的进行研磨，并用仪器测量标高，高差超过8mm的进行研磨。

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