CN114058760A - 一种高炉的热风管上局部热风管道的快速更换方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种高炉的热风管上局部热风管道的快速更换方法，包括：制作需要更换的热风管，热风管的内外径与原热风管道的内外径相等，热风管的长度比待更换热风管道的长度小设定值，热风管含耐火内衬；进行高炉闷炉，热风炉停炉；将待更换热风管道支撑，切割钢管带，凿除耐火内衬，吊走；将制作好的热风管安装于切割空缺位置并与原热风管道对口找正，热风管内置联结处活动内模；在热风管和原热风管道的联结处支设内模，焊接钢包带作为外模，在内模和外模之间浇注耐火内衬以连接起来，内外模不拆除，内模在生产中烧悼、外模充当新热风管与原热风管外表面联结钢管带，更换高炉热风管道、短管上局部烧损内衬及热风阀，时间短、效率高、可操作性强。
Description
技术领域
本申请涉及高炉设备检修技术领域，特别是涉及一种高炉的热风管上局部热风管道的快速更换方法。
背景技术
高炉是将磁铁矿、焦碳、石灰石矿按一定比例、顺序加入高炉内、通过热风管道送入热风(温度1200℃，压力0.3Mpa∽0.5Mpa，风量3000m3/min∽9000m3/min)进行高温还原冶炼后，生产出铁水和炉渣的热工设备。
一般一座高炉配套3∽4座热风炉，通过热风支管上热风阀开关保证一座热风炉持续给高炉供风(供风时另外热风炉热风出口上热风阀关闭，热风炉处于加热状态)，确保在生产中热风管道一直持续地给高炉供应高温热风。
热风管道是由内衬砌有耐高温的耐火材料内衬钢管及热风阀等组成的复合体。请参考图1，图1为热风炉为高炉供应热风的热风管道示意图。由于热风管道耐火材料内衬及热风阀长期承受温度1200℃，压力0.3Mpa∽0.5Mpa，风量3000m3/min∽9000m3/min高温热风的冲刷及热应力作用，易造成耐火材料内衬局部、热风阀烧损，出现热风管、热风阀发红甚至烧穿钢管事故，从而失去给高炉供风能力，造成无风停产事故。出现此情况后高炉只有闷炉，热风炉停炉，紧急处理热风管道，恢复其功能。烧损部位一般出现在热风炉出口至热风阀段及热风阀烧损漏水。
传统处理工艺为：高炉休风、闷炉工艺停炉(最多7天时间)、配套热风炉停炉后，自然空冷4天(停炉时热风管道内温度达1200℃，须冷却人体能承受温度)；人进入管道内3天内进行烧损耐火材料内衬局部修复或热风阀更换施工(受场地狭窄限制，需连续紧张作业才能完成)。
但是，传统工艺时间长、效率低、可操作性较差，高炉休风对冶炼工艺影响较大，不适合高炉热风管到上烧损内衬局部、热风阀快速更换施工。
综上所述，如何有效地解决传统工艺不适合高炉热风管到上烧损内衬局部、热风阀快速更换施工等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
申请内容
本申请的目的是提供一种高炉的热风管上局部热风管道的快速更换方法，该高炉的热风管上局部热风管道的快速更换方法时间短、效率高、可操作性强，特别适合高炉热风管道、短管上烧损内衬局部更换及热风阀更换施工。
为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：
一种高炉的热风管上局部热风管道的快速更换方法，包括步骤：
制作需要更换的热风管，所述热风管的内外径与原热风管道的内外径相等，所述热风管的长度比待更换热风管道的长度小设定值，所述热风管含耐火内衬；
进行高炉闷炉，热风炉停炉；
将待更换热风管道支撑，切割钢管带，凿除耐火内衬，吊走；
将制作好的热风管安装于切割空缺位置并与原热风管道对口找正，所述热风管内置联结处活动内模；
在热风管和原热风管道的联结处支设内模，焊接钢包带作为外模，在内模和外模之间浇注耐火内衬以连接起来。
优选地，所述将热风管和原热风管道的联结处连接起来，包括：
将内置卷制钢管连接于热风管和原热风管道的内侧联结处充当内模，所述内置卷制钢管的外径小于原热风管道的内径设定值；
在内模与热风管和原热风管道之间的炉衬空隙用硅酸盐纤维毡填充密实；
在热风管和原热风管道的外侧联结处焊接圆钢管联结包带，并在圆钢管联结包带与内模之间的空隙中浇注磷酸盐耐热砼。
优选地，所述在热风管和原热风管道的外侧联结处焊接圆钢管联结包带，并在圆钢管联结包带与内模之间的空隙中浇注磷酸盐耐热砼，具体为：
焊接下半圆钢管联结包带；
浇注下半圆磷酸盐耐热砼；
焊接上半圆钢管联结包带，所述上半圆钢管联结包带的顶部有浇注孔；
浇注上半圆磷酸盐耐热砼；
在浇注孔处焊接预留钢盖板。
优选地，在浇注下半圆磷酸盐耐热砼和焊接上半圆钢管联结包带之间还包括：表面铺贴设非贯通纤维毡并在内模固定，非贯通纤维毡插入下半圆磷酸盐耐热砼和上半圆磷酸盐耐热砼2/3厚度。
优选地，在浇注上半圆磷酸盐耐热砼时还包括：在浇注孔处距离上半圆钢管联结包带顶留设设定厚度间隙，填设纤维毡。
优选地，所述制作需要更换的热风管，包括：
制作热风钢管，所述热风钢管的长度比待更换热风管道的长度小设定值，热风钢管的外径与原热风管道的外径相等；
在热风钢管的内壁焊耐热钢筋；
在热风钢管的内壁铺贴硅酸盐纤维毡，在长度方向中部径向一周插入非贯通纤维毡；
支模浇注联结包带处磷酸盐耐热砼，所述磷酸盐耐热砼的内径与原热风管道的内径相等，轴向膨胀纤维毡插入磷酸盐耐热砼2/3厚度。
本申请所提供的高炉的热风管上局部热风管道的快速更换方法，包括步骤：制作需要更换的热风管(含耐火内衬)，热风管(含耐火内衬)的内外径与原热风管道的内外径相等，热风管的长度比待更换热风管道的长度小设定值；进行高炉闷炉，热风炉停炉；将更换热风管道支撑，切割钢管带，凿除耐火内衬，吊走；将制作好的热风管安装于切割空缺位置并与原热风管道对口找正；将热风管(含耐火内衬和内置联结处活动内模)和原热风管道的联结处通过支设内模(拉出活动内模)，焊接钢包带(作为外模)，内外模之间浇注耐火内衬连接起来，内外钢管套即是模板，又是结构，内外模都不用拆除，内模在生产中烧悼，留下耐火内衬工作层，外模作结构保留下来，外模充当新热风管与原热风管外表面联结钢管带，与原钢管联结成整体。整个过程人站在热风管外，不钻入高温热风管内进行耐火内衬作业，有效地降低了安全风险，缩短了作业时间。
应用本申请实施例所提供的技术方案，用制作好的热风管直接替换待更换热风管道，不需要工人进入管道内3天内进行烧损耐火材料内衬局部修复或热风阀更换施工，高炉休风、闷炉工艺停炉、配套热风炉停炉后，人站在管道外平台上，拆除更换部位，将制作好的热风管安装于切割空缺位置并进行两端连接，在3天内可完成烧损热风管道及热风阀快速更换，时间短、效率高、可操作性强；并且，热风管在停炉之前提前备好，采用预制更换烧损部分钢管，含更改后耐火内衬，工艺内径不变，不受场地狭窄限制，可连续紧张作业，减少了对高炉生产工艺影响；特别适合高炉热风主管、短管上烧损内衬局部更换及热风阀更换施工。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。
图1为热风炉为高炉供应热风的热风管道示意图；
图2为本发明实施例中一种高炉的热风管上局部热风管道的快速更换方法的实施流程图；
图3为制作更换热风管断面示意图；
图4为更换烧损热风管示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种高炉的热风管上局部热风管道的快速更换方法，该高炉的热风管上局部热风管道的快速更换方法时间短、效率高、可操作性强，特别适合高炉热风管道、短管上烧损内衬局部更换及热风阀更换施工。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
参见图1所示，为本发明实施例所提供的一种高炉的热风管上局部热风管道的快速更换方法的实施流程图，该方法可以包括以下步骤：
S110：制作需要更换的热风管1，热风管1的内外径与原热风管道的内外径相等，热风管1的长度比待更换热风管道的长度小设定值，热风管含耐火内衬。
在实际应用中，热风管道可以是热风主管，也可以是需要更换的热风阀及附属热风管1，当热风管道出现发红现象时，现场确定热风主管更换部位及长度，热风管1的内外径与原热风管道5的内外径相等，热风管1的长度比待更换热风管道的长度小设定值，一般热风管道的长度为1.7∽2m左右，如图3所示，图3为制作更换热风管1断面示意图。以热风管道可以热风主管为例进行说明，热风管1的长度比更换热风管道的长度少300mm，安装时居中设置，两侧各少150mm，所有厚度、材质均与设备图纸相符，保证热风管1能够与原热风管道5对接。需要说明的是，这里及以下所说的热风管1均含耐火内衬。
S120：进行高炉闷炉，热风炉停炉。
在实际应用中，当热风管1出现发红现象时，可暂时采取打水冷却，作好局部更换准备后，方可进行高炉闷炉，热风炉停炉，更换热风管道，现场更换作业。
S130：将待更换热风管道1支撑，切割钢管带，凿除耐火内衬，吊走。
在实际应用中，将需要更换的热风管道及两端在热风管1平台上用简易支撑架6撑住，在需拆除部位划线，以划线为准，比如在需拆除部位向外150mm处划线，进行热封钢管带切割拆除。从顶开始，人工拆除钢管带炉衬。炉衬拆除完毕后，利用现场吊车吊走烧损的热风管道。
S140：将制作好的热风管1安装于切割空缺位置并与原热风管道5对口找正，所述热风管1内置联结处活动内模。
在实际应用中，吊进制作好的热风管1(热风管1含耐火内衬，内置结处活动内模)放在简易支撑架6上，简易支撑架6放置在切割空缺位置，将制作好的热风管1与原热风管道5对口找正，找正之后对热风管1进行固定，固定好热风管1的位置，此位置就是热风管1的最后安装位置，防止热风管1再移动导致错位。
S150：在热风管1和原热风管道5的联结处支设内模，焊接钢包带作为外模，在内模和外模之间浇注耐火内衬以连接起来。
在实际应用中，热风管1的长度小于待更换热风管道的长度，安装之后热风管1与待更换热风管道的两端均具有空隙，将热风管1(含耐火内衬和内置联结处活动内模)和原热风管道5通过支设内模(拉出活动内模)，焊接钢包带(作为外模)，内外模之间浇注耐火内衬连接起来，构成完整、封闭的热风管道。内外钢管套即是模板，又是结构，内外模都不用拆除，内模在生产中烧悼，留下耐火内衬工作层，外模作结构保留下来，外模充当新热风管与原热风管外表面联结钢管带，与原钢管联结成整体。
应用本申请实施例所提供的技术方案，用制作好的热风管1直接替换待更换，不需要工人进入管道内3天内进行烧损耐火材料内衬局部修复或热风阀更换施工，高炉休风、闷炉工艺停炉、配套热风炉停炉后，人站在管道外平台上，拆除更换部位，将制作好的热风管1安装于切割空缺位置并进行两端连接，在3天内可完成烧损热风管道及热风阀快速更换，时间短、效率高、可操作性强；并且，热风管1在停炉之前提前备好，采用预制更换烧损部分钢管，含更改后耐火内衬，工艺内径不变，不受场地狭窄限制，可连续紧张作业，减少了对高炉生产工艺影响；特别适合更换高炉热风管道、短管上局部烧损内衬及热风阀。
在本发明的一种具体实施方式中，可以通过以下步骤将热风管1和原热风管道5的联结处连接起来，包括：
S1501：将内置卷制钢管连接于热风管1和原热风管道5的内侧联结处充当内模2，所述内置卷制钢管的外径小于原热风管道的内径设定值。
在实际应用中，利用手拉葫移动内置卷制钢管到热风管1和原热风管道5的内侧联结处，内置卷制钢管的外壁与原热风管道5的内壁接触，所述内置卷制钢管的外径小于原热风管道的内径设定值，比如内置卷制钢管的外径比原热风管道5的内径小6mm，内置卷制钢管的长度为单侧切割空缺位置长度的至少两倍，比如长度均为300mm，保证内置卷制钢管既可以封挡切割空缺位置，也可以内置卷制钢管两端能够与热风管1和原热风管道5较好接触，并将内置卷制钢管临时固定在管口处。
S1502：在内模2与热风管1和原热风管道5之间的炉衬空隙用硅酸盐纤维毡填充密实。
在实际应用中，内置卷制钢管连接好之后充当内模2，内模2与炉衬空隙用硅酸盐纤维毡填充密实，解决耐火内衬内径不规则，内模存在缝隙，浇注时出现漏浆问题。施工完毕后内模2不用拆除，在生产中自然烧损。
S1503：在热风管1和原热风管道5的外侧联结处焊接圆钢管联结包带3，并在圆钢管联结包带3与内模2之间的空隙中浇注磷酸盐耐热砼4。
在实际应用中，圆钢管联结包带3与内模2同心，圆钢管联结包带3作为外壁，以更换钢管外径作为内径制作圆钢管联结包带3，圆钢管联结包带3长度可与内模2长度相等。在圆钢管联结包带3和内模2之间的空隙浇注耐火材料，作为耐火砌体，改变接口处耐火内衬结构及外部钢管联结方式进行浇注耐热砼内衬，在保证接口要求的基础上，可加快烧损热风管道及热风阀更换速度，提高更换效率高。
在本发明的一种具体实施方式中，在热风管1和原热风管道5的外侧联结处焊接圆钢管联结包带3，并在圆钢管联结包带3与内模2之间的空隙中浇注磷酸盐耐热砼4，具体可以为：
焊接下半圆钢管联结包带；
浇注下半圆磷酸盐耐热砼；
焊接上半圆钢管联结包带，上半圆钢管联结包带的顶部有浇注孔；
浇注上半圆磷酸盐耐热砼；
在浇注孔处焊接预留钢盖板。
为了便于理解，下面将上述几个步骤结合起来进行说明。
在实际应用中，圆钢管联结包带3包括下半圆钢管联结包带和上半圆钢管联结包带，下半圆钢管联结包带先焊接在热风管1和原热风管道5的外侧联结处，下半圆钢管联结包带的上部敞开，在下半圆钢管联结包带与内模2之间浇注下半圆磷酸盐耐热砼。
之后焊接上半圆钢管联结包带，上半圆钢管联结包带顶部留有浇注孔，浇注孔可以为弧长300mm的小孔，通过浇注孔向上半圆钢管联结包带和内模2之间浇注上半圆磷酸盐耐热砼，在上半圆钢管联结包带浇注孔处焊接预留钢盖板，完成耐火内衬恢复，可立即恢复生产。下半圆钢管联结包带和上半圆钢管联结包带分开设置，分开浇注，磷酸盐耐热砼4浇注方便且质量受控，如图4所示，图4为更换烧损热风管1示意图。
在本发明的一种具体实施方式中，可以在在浇注下半圆磷酸盐耐热砼和焊接上半圆钢管联结包带之间还包括：表面铺贴设非贯通纤维毡并在内模固定，非贯通纤维毡插入下半圆磷酸盐耐热砼和上半圆磷酸盐耐热砼2/3厚度。
比如在表面铺贴设厚度20mm，尺寸260*150mm的非贯通纤维毡,靠近内模2，插入耐砼2/3厚度，并通过内模2固定，非贯通纤维毡作为径向膨胀缝，消除耐火内衬高温下径向上的膨胀应力，防止温度升高膨胀而导致下半圆钢管联结包带和上半圆钢管联结包带变形及焊缝拉裂。
在本发明的一种具体实施方式中，可以在浇注上半圆磷酸盐耐热砼时还包括：在浇注孔处距离上半圆钢管联结包带顶留设设定厚度间隙，浇注上半圆磷酸盐耐热砼再填设纤维毡，比如在在浇注孔处距离钢管顶留设10mm间隙并填设纤维毡，补充联结段磷酸盐耐热砼高温下径向膨胀，消除耐火内衬在高温下径向上的膨胀应力，防止预留钢盖板变形及焊缝拉裂。
在本发明的一种具体实施方式中，可以通过以下步骤制作需要更换的热风管1：
制作热风钢管，热风钢管的长度比待更换热风管道的长度小设定值，热风钢管的外径与原热风管道5的外径相等；
在热风钢管的内壁焊耐热钢筋；
在热风钢管的内壁铺贴硅酸盐纤维毡，在长度方向预铺贴轴向膨胀纤维毡；
支模浇注联结包带处磷酸盐耐热砼，磷酸盐耐热砼的内径与原热风管道5的内径相等，轴向膨胀纤维毡插入磷酸盐耐热砼的2/3厚度。
为了便于理解，下面将上述几个步骤结合起来进行说明。
在实际应用中，在厂房内按图制作热风钢管，热风钢管的长度比待更换热风管道的长度小设定值，比如长度比更换长度少300mm，热风钢管的外径与原热风管道5的外径相等，所有厚度、材质均与设备图纸相符。
热风钢管制作完毕后，在热风钢管的内壁焊耐热钢筋，改变内衬结构支模浇注磷酸盐耐热砼。优选地，耐热钢筋为“V”字型耐热锚固钉7，Φ8(1Cr18Ni9Tⅰ)，高度为260mm，间距200mm，呈梅花状交替布置，与钢管内壁焊接牢固后刷青漆。
支模浇注热风钢管耐火内衬时，钢管的内壁铺贴硅酸盐纤维毡，满足耐火内衬高温下径向膨胀，消除耐火内衬高温下径向上的膨胀应力。
在长度方向中部径向一周插入非贯通(2/3耐火内衬厚度)纤维毡，满足此段耐火内衬高温下轴向膨胀径，消除耐火内衬高温下在轴向上的膨胀应力。
浇注联结钢管包带处磷酸盐耐热砼，磷酸盐耐热砼的内径与原热风管道5的内径相等，通过分上下段安装钢管带，提升联结段耐火内衬浇注质量及铺设径向膨胀缝，保证纤维毡插入上下半圆磷酸盐耐热砼的2/3厚度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本申请所提供的高炉的热风管1上局部热风管道的快速更换方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种高炉的热风管上局部热风管道的快速更换方法，其特征在于，包括步骤：
制作需要更换的热风管，所述热风管的内外径与原热风管道的内外径相等，所述热风管的长度比待更换热风管道的长度小设定值，所述热风管含耐火内衬；
进行高炉闷炉，热风炉停炉；
将待更换热风管道支撑，切割钢管带，凿除耐火内衬，吊走；
将制作好的热风管安装于切割空缺位置并与原热风管道对口找正，所述热风管内置联结处活动内模；
在热风管和原热风管道的联结处支设内模，焊接钢包带作为外模，在内模和外模之间浇注耐火内衬以连接起来。
2.根据权利要求1所述的高炉的热风管上局部热风管道的快速更换方法，其特征在于，所述将热风管和原热风管道的联结处连接起来，包括：
将内置卷制钢管连接于热风管和原热风管道的内侧联结处充当内模，所述内置卷制钢管的外径小于原热风管道的内径设定值；
在内模与热风管和原热风管道之间的炉衬空隙用硅酸盐纤维毡填充密实；
在热风管和原热风管道的外侧联结处焊接圆钢管联结包带，并在圆钢管联结包带与内模之间的空隙中浇注磷酸盐耐热砼。
3.根据权利要求2所述的高炉的热风管上局部热风管道的快速更换方法，其特征在于，所述在热风管和原热风管道的外侧联结处焊接圆钢管联结包带，并在圆钢管联结包带与内模之间的空隙中浇注磷酸盐耐热砼，具体为：
焊接下半圆钢管联结包带；
浇注下半圆磷酸盐耐热砼；
焊接上半圆钢管联结包带，所述上半圆钢管联结包带的顶部有浇注孔；
浇注上半圆磷酸盐耐热砼；
在浇注孔处焊接预留钢盖板。
4.根据权利要求3所述的高炉的热风管上局部热风管道的快速更换方法，其特征在于，在浇注下半圆磷酸盐耐热砼和焊接上半圆钢管联结包带之间还包括：表面铺贴设非贯通纤维毡并在内模固定，非贯通纤维毡插入下半圆磷酸盐耐热砼和上半圆磷酸盐耐热砼2/3厚度。
5.根据权利要求4所述的高炉的热风管上局部热风管道的快速更换方法，其特征在于，在浇注上半圆磷酸盐耐热砼时还包括：在浇注孔处距离上半圆钢管联结包带顶留设设定厚度间隙，填设纤维毡。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高炉的热风管上局部热风管道的快速更换方法，其特征在于，所述制作需要更换的热风管，包括：
制作热风钢管，所述热风钢管的长度比待更换热风管道的长度小设定值，热风钢管的外径与原热风管道的外径相等；
在热风钢管的内壁焊耐热钢筋；
在热风钢管的内壁铺贴硅酸盐纤维毡，在长度方向中部径向一周插入非贯通纤维毡；
支模浇注联结包带处磷酸盐耐热砼，所述磷酸盐耐热砼的内径与原热风管道的内径相等，轴向膨胀纤维毡插入磷酸盐耐热砼2/3厚度。
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