CN115820962A - 一种高炉热风炉管道破损区域快速更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种高炉热风炉管道破损区域快速更换方法，包括热风炉管道破损区域的判定、需要更换的破损区域管道的重新制作以及新制作管道的安装，先采用红外测温成像仪检测热风炉管道存有隐患的薄弱区域，再利用高炉短休风期间，在薄弱区域开设检测孔确认到工作层重质砖已掉落的边界；需要更换的破损区域管道的重新制作，包括对破损区域管道的测量、新管道炉壳的制作、炉壳耐材衬体的砌筑、法兰的制作；新制作管道的安装，包括破损区域管道的切割、新管道和法兰的预安装定位、法兰的焊接、管道内耐材衬体的修整、新管道的安放与法兰紧固连接，本发明能高效快捷更换高炉热风炉管道破损区域，可解决热风炉管道工作层重质砖掉落的重大安全生产隐患。

Description

一种高炉热风炉管道破损区域快速更换方法

技术领域

本申请涉及高炉设备的技术领域，具体而言，涉及一种高炉热风炉管道破损区域快速更换方法。

背景技术

高炉炼铁是应用最广泛的炼铁方式，每座高炉配备3-4座热风炉，高炉和热风炉之间由热风管道相连接。高炉热风管道由热风支管、热风主管、混风室或竖管、热风围管、送风支管等部分组成。

热风管道的内衬结构，通常采用耐火喷涂层+耐火纤维+轻质隔热耐火砖+工作层重质砖。管道工作层重质砖一般采用环缝砌筑。热风管道上各个部位(热风支管、热风主管、混风室或竖管、热风围管、送风支管和人孔)连接的三岔口或联络口多采用组合砖结构。

高风温、高风压、大风量的热风炉操作制度被越来越多地采用和推广，热风管道内衬的破损问题越来越频繁，主要表现形式为：1、隔热层破损：由于热风炉渗透冲刷，保温隔热的喷涂层、纤维层、轻质砖冲刷破损，隔热效果下降，当前主要采用压浆泵将轻质高强隔热压浆料压入到隔热层破损区域，恢复其保温隔热层，反馈效果良好。2、工作层重质砖破损垮塌：重质砖垮塌主要集中在三岔口、联络口、波纹管等区域，重质砖垮塌将会造成炉壳串风漏气、炉壳发红，严重时会发生炉壳烧穿、爆裂等恶性事故，每年报道的热风炉管道烧穿事故屡见不鲜，现常采用修复方式为管道内支模或者管道外挂吊模使用铝酸盐或溶胶结合的刚玉莫来石浇注料进行浇筑，恢复其工作层。但施工难度较大，如采用管道内支模浇注，需要长时间停炉降温并插盲板封堵煤气，以便保证进入管道修复人员的安全，耗时较长，严重影响高炉生产运行，并且人身安全无法完全保证。如采用管道外吊模进行浇注，管道内温度较高(＞500℃)，已经掉落的耐火砖无法清除，部分耐火砖随热风气流冲到送风支管入口，阻塞风口，而且管道内高温条件下，吊模容易软化导致浇注料塌落到管道内，造成二次事故，并且浇注修复后的管道在使用过程中，由于浇注料与原有管道砌筑的耐火砖无法烧结，形成缝隙，无法阻挡热风窜风，隐患并没完全解除。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种高炉热风炉管道破损区域快速更换方法。

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热风炉管道破损区域快速更换方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)热风炉管道破损区域的检测判定：

在热风炉正常使用期间，定期使用红外测温成像仪对热风炉管网系统炉壳进行检测，先确认热风管网炉壳温度超标的可能破损区域；利用高炉短期停炉检修时间，在已确认的薄弱区域管道炉壳上部开设多个检测孔，检查工作层重质砖是否完好；

S2)破损区域管道的重新制作：

对已确认工作层重质砖掉落的热风管道测量长度，并根据原有管道设计制作新的热风管道炉壳，在新的热风炉管道炉壳内按照原有设计进行耐材衬体的施工实施，耐材衬体外端与炉壳平齐，砌筑好的耐材衬体内径与原有设计管道内径一致；根据热风炉管道炉壳外径尺寸，制作新的连接法兰；

S3)新制作热风炉管道的安装：

高炉休风停产，切割破损的热风炉管道并吊离，吊入新的热风炉管道，定位安装，高炉、热风炉恢复生产；

S4)新制作热风炉管道的检测：

对安装好的热风炉管道使用3-5天后，对管道连接处进行二次紧固，并进行检漏，确保无漏风，定期对新更换的管道及管道连接处测温检测。

在一些可选的实施方案中，步骤S1中所述工作层重质砖检查包括如下内容：

通过检测孔使用电钻依次钻穿喷涂层、纤维层、轻质耐火砖层，到达工作层重质砖，若工作层重质砖完好，则在检测孔焊接耐高温球阀作为压浆孔，使用压浆料对检测孔进行压入填充；若工作层重质砖掉落，则间隔一定距离顺序开设多个检测孔，直到确认出工作层重质砖已掉落的边界后，在检测孔上焊接耐高温球阀并使用压浆料密封检测孔，高炉恢复复风生产。

在一些可选的实施方案中，步骤S2中所述耐材衬体的施工包括如下内容：

在新的热风炉管道炉壳内按照原有设计进行喷涂层、纤维层、轻质保温层耐火砖、工作层重质砖的施工；若保温砖、重质砖无法及时采购，采用浇注料代替保温砖、重质砖实施整体浇筑。

在一些可选的实施方案中，步骤S3中所述新制作热风炉管道的安装包括如下内容：

S1)破损区域的管道切割前预先焊接吊耳，并用吊车悬吊固定，切割区域原有管道两端使用千斤顶支撑，防止管道下沉，沿热风炉管道工作层重质砖掉落边界切割炉壳、壳内耐材衬体后，将切割下的热风炉管道吊离；

S2)在原热风炉管道的管道内填充耐火纤维毡，封堵热源；

S3)将制作的法兰安装在原热风炉管道两端和新制作的热风炉管道两端，暂不焊接固定；

S4)将新制作的热风炉管道吊入，并对管道中心、法兰进行定位，新制作的热风管道提前焊接吊耳，法兰定位准确后，对法兰与管道炉壳外表面进行焊接；

S5)将所述新制作的热风管管道吊离，对法兰内侧与管道进行焊接，对原有热风炉管道两端耐材衬体使用高档次耐火涂抹料填充，确保与法兰端面平齐；

S6)清除原热风炉管道的管道内填充的耐火纤维毡；

S7)将新的热风炉管道吊入，定位准确后，进行安装紧固，多次紧固、检漏、再紧固再检漏，确保连接紧密，无漏风；

S8)高炉、热风炉恢复生产。

在一些可选的实施方案中，所述连接法兰采用长颈对焊法兰。

在一些可选的实施方案中，所述检测孔直径为Φ32mm或Φ40mm；所述一定距离为0.5m。

本申请的有益效果是：本申请提供的一种高炉热风炉管道破损区域快速更换方法，采用红外测温与开检测孔观察相结合的方式，更准确判定热风炉管道耐材内衬的实际状况，有效避免热风炉管道破损状况不明，修复准备工作不足等困难；采用对破损区域炉壳管道整体更换，使用法兰与原炉壳进行连接，可彻底解决热风炉管道工作层重质砖掉落后的安全生产隐患；对破损的热风炉管道区域进行局部更换，仅高炉两次休风停产即可完成，既利用一次短休风(5h-8h)确认热风炉管道破损区域，利用一次长休风(＜48h)对管道进行更换，其他准备工作均不影响高炉正常生产，高效快速。

具体实施方式

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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。

本发明提供一种高炉热风炉管道破损区域快速更换方法，具体包括破损区域的判定，需要更换的破损区域管道的重新制作以及新制作管道的安装三个部分，每个部分包括以下步骤：

1、热风炉管道破损区域的检测判定

步骤一：利用热风炉正常使用期间，定期使用红外测温成像仪对热风炉管网系统炉壳进行检测，先确认热风管网炉壳温度超标的可能破损区域。

步骤二：利用高炉短期停炉检修时间，在已确认的薄弱区域管道炉壳上部开设多个检测孔，检测孔直径可为Φ32mm或Φ40mm，并使用电钻钻穿喷涂层、纤维层、轻质耐火砖层，到达工作层重质砖，如工作层重质砖完好，则在检测孔焊接耐高温球阀作为压浆孔，使用压浆料对检测孔进行压入填充。如工作层重质砖掉落，则间隔0.5m顺序开设多个检测孔，直到确认出工作层重质砖已掉落的边界后，在检测孔上焊接耐高温球阀并使用压浆料密封检测孔，高炉恢复复风生产。此时高炉热风炉管道处于病灶状态，采用降低风温、减小风量等操作手段，避免管道炉壳烧穿导致严重安全事故发生。

2、破损区域管道的重新制作

步骤一：对已确认工作层重质砖掉落的热风管道测量长度，并根据原有管道设计制作新的热风管道炉壳。

步骤二：在新的热风炉管道炉壳内按照原有设计进行喷涂层、纤维层、轻质保温层耐火砖、工作层重质砖的施工实施，如保温砖、重质砖无法及时采购，可采用浇注料代替保温砖、重质砖实施整体浇筑，管道内砌筑的耐材衬体外端与炉壳平齐，砌筑好的耐材衬体内径与原有设计管道内径一直。

步骤三：根据所述的热风炉管道炉壳外径尺寸，制作新的连接法兰，所述连接法兰采用长颈对焊法兰，并匹配与之相应的垫片、螺柱、螺母。

3、新制作管道的安装

步骤一：在新的热风炉管道及法兰制作完成后，高炉休风停产，沿热风炉管道工作层重质砖掉落边界切割炉壳、壳内耐材衬体后，将切割下的热风炉管道吊离。破损区域的管道切割前预先焊接吊耳，并用吊车悬吊固定，切割区域原有管道两端使用千斤顶支撑，防止管道下沉。

步骤二：在原热风炉管道切割部的管道内填充耐火纤维毡，封堵热源。

步骤三：将制作的法兰安装在原热风炉管道两端和新制作的热风炉管道两端，暂不焊接固定。

步骤三：将新制作的热风炉管道吊入，并对管道中心、法兰进行定位。新制作的热风管道提前焊接吊耳，法兰定位准确后，对法兰与管道炉壳外表面进行焊接。

步骤四：将所述新制作的热风管管道吊离，对法兰内侧与管道进行焊接，对原有热风炉管道两端耐材衬体使用高档次耐火涂抹料填充，确保与法兰端面平齐。

步骤五：将管道内填充的耐火纤维毡清除。

步骤六：将新的热风炉管道吊入，定位准确后，安装垫片、螺柱、螺母。

步骤七：对螺柱、螺母按照顺序多次紧固、检漏、再紧固再检漏，确保连接紧密，无漏风。

步骤八：高炉、热风炉恢复生产。

步骤九：对安装好的热风炉管道使用3-5天后，对所述螺柱、螺母进行二次紧固，并进行检漏，确保无漏风。

步骤十：定期对新更换的管道及管道连接处测温检测。

Claims (6)

1.一种高炉热风炉管道破损区域快速更换方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)热风炉管道破损区域的检测判定：

在热风炉正常使用期间，定期使用红外测温成像仪对热风炉管网系统炉壳进行检测，先确认热风管网炉壳温度超标的可能破损区域；利用高炉短期停炉检修时间，在已确认的薄弱区域管道炉壳上部开设多个检测孔，检查工作层重质砖是否完好；

S2)破损区域管道的重新制作：

对已确认工作层重质砖掉落的热风管道测量长度，并根据原有管道设计制作新的热风管道炉壳，在新的热风炉管道炉壳内按照原有设计进行耐材衬体的施工实施，耐材衬体外端与炉壳平齐，砌筑好的耐材衬体内径与原有设计管道内径一致；根据热风炉管道炉壳外径尺寸，制作新的连接法兰；

S3)新制作热风炉管道的安装：

高炉休风停产，切割破损的热风炉管道并吊离，吊入新的热风炉管道，定位安装，高炉、热风炉恢复生产；

S4)新制作热风炉管道的检测：

对安装好的热风炉管道使用3-5天后，对管道连接处进行二次紧固，并进行检漏，确保无漏风，定期对新更换的管道及管道连接处测温检测。

2.根据权利要求1所述的一种高炉热风炉管道破损区域快速更换方法，其特征在于，步骤S1中所述工作层重质砖检查包括如下内容：

通过检测孔使用电钻依次钻穿喷涂层、纤维层、轻质耐火砖层，到达工作层重质砖，若工作层重质砖完好，则在检测孔焊接耐高温球阀作为压浆孔，使用压浆料对检测孔进行压入填充；若工作层重质砖掉落，则间隔一定距离顺序开设多个检测孔，直到确认出工作层重质砖已掉落的边界后，在检测孔上焊接耐高温球阀并使用压浆料密封检测孔，高炉恢复复风生产。

3.根据权利要求1或2所述的一种高炉热风炉管道破损区域快速更换方法，其特征在于，步骤S2中所述耐材衬体的施工包括如下内容：

在新的热风炉管道炉壳内按照原有设计进行喷涂层、纤维层、轻质保温层耐火砖、工作层重质砖的施工；若保温砖、重质砖无法及时采购，采用浇注料代替保温砖、重质砖实施整体浇筑。

4.根据权利要求3所述的一种高炉热风炉管道破损区域快速更换方法，其特征在于，步骤S3中所述新制作热风炉管道的安装包括如下内容：

S1)破损区域的管道切割前预先焊接吊耳，并用吊车悬吊固定，切割区域原有管道两端使用千斤顶支撑，防止管道下沉，沿热风炉管道工作层重质砖掉落边界切割炉壳、壳内耐材衬体后，将切割下的热风炉管道吊离；

S2)在原热风炉管道的管道内填充耐火纤维毡，封堵热源；

S3)将制作的法兰安装在原热风炉管道两端和新制作的热风炉管道两端，暂不焊接固定；

S4)将新制作的热风炉管道吊入，并对管道中心、法兰进行定位，新制作的热风管道提前焊接吊耳，法兰定位准确后，对法兰与管道炉壳外表面进行焊接；

S5)将所述新制作的热风管管道吊离，对法兰内侧与管道进行焊接，对原有热风炉管道两端耐材衬体使用高档次耐火涂抹料填充，确保与法兰端面平齐；

S6)清除原热风炉管道的管道内填充的耐火纤维毡；

S7)将新的热风炉管道吊入，定位准确后，进行安装紧固，多次紧固、检漏、再紧固再检漏，确保连接紧密，无漏风；

S8)高炉、热风炉恢复生产。

5.根据权利要求2或4所述的一种高炉热风炉管道破损区域快速更换方法，其特征在于，所述连接法兰采用长颈对焊法兰。

6.根据权利要求2所述的一种高炉热风炉管道破损区域快速更换方法，其特征在于，所述检测孔直径为Φ32mm或Φ40mm；所述一定距离为0.5m。