一种适用于高炉炉役后期局部炉皮冷却壁破损修复的方法

摘要

本发明公开了一种适用于高炉炉役后期局部炉皮冷却壁破损修复的方法，包括新制炉皮的加工、内部冷却铜管的制做、冷却铜管与新制炉皮的组装、冷却壁破损处的修复、浇注料保护壳及硬质压入导流管。此方法将传统炉身更换局部冷却壁及炉皮的修复方法进行了改进，本发明的方法操作灵活，不需高炉降料线或停炉，检修时间控制在60小时，检修后便于炉况快速恢复。解决了高炉炉役后期局部冷却壁及炉皮破损的问题，将使修复的冷却壁及炉皮既保持冷却壁的冷却作用，又保证炉皮的刚性结构，此外还能达到高炉冶炼操作的操作炉型，检修时间短，具有减缓炉役后期炉体劣化趋势，解决炉皮补焊开裂问题。

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种适用于高炉炉役后期局部炉皮冷却壁破损修复的方法。

背景技术

高炉炉役后期由于冷却壁水管大量破损，不能维持冷却壁的冷却功能，导致冷却壁母体迅速烧损，使高炉的炉皮直接与炉内红热的炉料及高压的煤气流接触冲刷，继而炉皮发红，打水冷却。炉皮的各项性能参数下降，不能承受炉内高温高压及炉内外温差较大的综合应力作用，炉皮会出现发红开裂冒火星现象，影响高炉日常安全运行和各项指标进步，严重者会发生炉皮烧穿，造成高炉非计划停炉和人员伤害。而传统修复破损冷却壁炉皮的方法，需高炉降料线或停炉进行检修，检修时间在4天以上，且施工难度较大。

发明内容

为了解决高炉炉役后期局部炉皮冷却壁修复困难及炉皮发红的问题，本发明提供了一种适用于高炉炉役后期局部炉皮冷却壁破损修复的方法。

本发明采用的如下技术方案：

一种适用于高炉炉役后期局部炉皮冷却壁破损修复的方法，具体包括以下步骤，

A.新制炉皮的加工：根据炉皮冷却壁破损面积确定炉皮冷却壁修补尺寸及内部冷却铜管布置形式，加工覆盖冷却壁破损处的新制炉皮，在新制炉皮面的两端从上至下同一高度处设置呈对的冷却铜管安装孔，在新制炉皮上钻设硬质压入孔；

B.冷却铜管的制备：根据新制炉皮上同一高度的两冷却铜管安装孔之间的间距制作与其适配的冷却铜管，冷却铜管的两端部分别进行弯曲，且呈弯曲的两端部相互平行；

C.冷却铜管与新制炉皮的组装：对新制炉皮和冷却铜管进行组装，每一冷却铜管的两端分别对应安装在新制炉皮上同一高度的两冷却铜管安装孔内，冷却铜管位于新制炉皮的内侧且与新制炉皮的内侧之间留有间隙；冷却铜管的两端穿出冷却铜管安装孔后朝向新制炉皮的外侧；冷却铜管两末端分别和冷却铜管进行螺纹连接，螺纹连接处设有防护套；冷却铜管与新制炉皮组装完成后，在安装孔的外侧加装垫片；

D．冷却壁破损处的修复：冷却壁炉皮破损处修复上线前，在新制炉皮里侧焊接与炉体本体平面垂直的锚固抓且进行浇筑，锚固抓的长度根据冷却壁母体的厚度及冷却铜管与炉皮内侧的间隙确定；破损冷却壁修复时，先将破损冷却壁处炉皮切开撕起破损炉皮，并在切开口处楔入钢板做炉内周围炉料封堵保护，然后拆除撕起的破损炉皮，将新制炉皮及冷却铜管组装件安装在原有炉皮冷却壁的破损处，焊接加筋板将新制炉皮与原炉皮加固在一起，然后去掉楔入的钢板；

E.硬质压入孔内压入导流管且焊接造衬，通过硬质压入造衬机使造衬料通过导流管流入新制炉皮与原炉皮相接的焊缝处，起到填充焊缝处空隙的作用，使冷却铜管及焊缝免受炉内炉料及气流直接冲刷，保护焊缝。

优选的，步骤A中冷却铜管安装孔与其相靠近的新制炉皮的边缘的距离为150-200mm；上、下相邻的冷却铜管安装孔之间的间距为150-200mm。

优选的，步骤E所述的压入导流管且焊接造衬是在炉皮里侧焊接造衬导流管，导流管管头距其靠近的炉皮边缘尺寸为40-60mm。

本发明的有益效果是：本发明对传统炉身更换局部冷却壁及炉皮的修复方法进行了改进，传统方法更换破损冷却壁炉皮需高炉降料线或停炉进行检修，检修时间在4天以上。本发明操作灵活，不需高炉降料线或停炉，检修时间控制在60小时，检修时间短，检修后便于炉况快速恢复。解决了高炉炉役后期局部冷却壁及炉皮破损的问题，使修复的冷却壁及炉皮既保持冷却壁的冷却作用，又保证炉皮的刚性结构，此外还能达到高炉冶炼操作的操作炉型，检修时间短，具有减缓炉役后期炉体劣化趋势，解决炉皮补焊开裂发红的问题。本发明硬质压入孔内压入导流管且焊接造衬，通过硬质压入造衬机使造衬料通过导流管流入新制炉皮与原炉皮相接的焊缝处及冷却铜管与新制炉皮之间的缝隙处进行填充空隙，使冷却铜管及焊缝免受炉内炉料及气流直接冲刷，保护焊缝。

附图说明

图1.本发明新制炉皮结构示意图；

图2.本发明冷却铜管结构示意图；

图3.本发明冷却铜管与新制炉皮组装结构示意图；

图4.本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

一种适用于高炉炉役后期局部炉皮冷却壁破损修复的方法，具体包括以下步骤，

A.新制炉皮的加工：根据炉皮冷却壁破损面积确定炉皮冷却壁修补尺寸及内部冷却铜管4布置形式，加工覆盖冷却壁破损处的新制炉皮，在新制炉皮面1的两端从上至下同一高度处设置呈对的冷却铜管安装孔3，在新制炉皮1上钻设硬质压入孔2；冷却铜管安装孔3与其相靠近的新制炉皮1的边缘的距离为150-200mm；上、下相邻的冷却铜管安装孔之间的间距为150-200mm；

B.冷却铜管的制备：根据新制炉皮上同一高度的两冷却铜管安装孔之间的间距制作与其适配的冷却铜管4，冷却铜管4的两端部分别进行弯曲，且呈弯曲的两端部相互平行；

C.冷却铜管与新制炉皮的组装：对新制炉皮1和冷却铜管4进行组装，每一冷却铜管4的两端分别对应安装在新制炉皮上同一高度的两冷却铜管安装孔3内，冷却铜管4位于新制炉皮1的内侧且与新制炉皮1的内侧之间留有间隙；冷却铜管4的两端穿出冷却铜管安装孔后朝向新制炉皮1的外侧；冷却铜管两末端分别和冷却铜管进行螺纹连接，螺纹连接处设有防护套8；冷却铜管与新制炉皮组装完成后，在安装孔的外侧加装垫片7；

D．冷却壁破损处的修复：冷却壁炉皮破损处修复上线前，在新制炉皮1里侧焊接与炉体本体平面垂直的锚固抓5且进行浇筑，形成浇筑体6，锚固抓5的长度根据冷却壁母体的厚度及冷却铜管与炉皮内侧的间隙确定；破损冷却壁修复时，先将破损冷却壁9处炉皮切开撕起破损炉皮，并在切开口处楔入钢板10做炉内周围炉料封堵保护，然后拆除撕起的破损炉皮，将新制炉皮1及冷却铜管4组装件安装在原有炉皮冷却壁的破损处，焊接加筋板将新制炉皮与原炉皮加固在一起，然后去掉楔入的钢板9；

E.硬质压入孔2内压入导流管在炉皮里侧焊接造衬，导流管管头距其靠近的炉皮边缘尺寸为40-60mm，通过硬质压入造衬机使造衬料通过导流管流入新制炉皮与原炉皮相接的焊缝处及冷却铜管与新制炉皮之间的缝隙处进行填充空隙，使冷却铜管及焊缝免受炉内炉料及气流直接冲刷，保护焊缝。

实施例

根据冷却壁破损情况及炉皮开裂情况，确定炉皮冷却壁修补尺寸及内部冷却铜管布置形式。

炉皮制作加工时钻设冷却铜管安装孔，冷却铜管安装孔3距新制炉皮边缘尺寸为150mm,上、下相邻两冷却铜管安装孔之间间距为150mm；同时钻设硬质压入孔2，并在炉皮里侧焊接造衬导流管，导流管管头距新制炉皮边缘尺寸控制在50mm之间，按图1所示制作加工。

新制炉皮里侧冷却铜管4制作，弯曲半径要根据冷却铜管材质确定，加工完成后，要做打压试验，保证其密闭性，避免残存漏点安装后向炉内漏水，按图2所示制作加工。

新制炉皮及冷却铜管加工完成后，需对其进行组装，为便于外部冷却配管，需对冷却铜管和外部水系统水管进行螺纹过渡连接，加工防护套8做好螺纹的防护工作；新制炉皮与冷却铜管安装后，需在冷却铜管安装孔外侧加装垫片7，起煤气密封作用；冷却铜管与新制炉皮组装完成后，需再次进行打压密封试验，打压按正常冷却水压力的1.2-1.5倍控制，保证各连接面的可靠；冷却壁炉皮修复上线前，还需在新制炉皮里侧焊接锚固抓5进行浇筑做好冷却铜管的防护，锚固抓5的长度要根据炉内炉料清理深度、及冷却铜管与炉皮里侧的间距确定；若锚固抓过长超过冷却壁母体厚度，不便于安装且安装后形成凸台，炉料冲刷磨损严重，若锚固/5过短，不能起到对冷却铜管的防护，不能达到预期效果；此外在新制炉皮安装完成后，硬质压入孔2内压入导流管在炉皮里侧焊接造衬，通过硬质压入造衬机使造衬料通过导流管流入新制炉皮与原炉皮焊缝处、及冷却铜管与新制炉皮的间隙中，填充炉皮焊缝处和所述冷却铜管与新制炉皮间的间隙，使冷却铜管及焊缝免受炉内炉料及气流直接冲刷，保护焊缝。同时通过造衬，使新炉皮周围500mm*500mm范围内温度降低控制在40-75℃，消除焊缝处的应力，保证炉皮焊缝的可靠性。具体可参照图3进行安装。如图4所示，酒钢7号高炉炉身8段冷却壁母体破损严重，炉皮出现发红开裂现象，其中8段10#铜冷却壁母体破损，安装10支微冷11进行，8带与9带炉皮焊缝开裂1000mm。2015年利用高炉60小时定修机会对破损炉皮冷却壁按上述方法进行挖补修复，10#炉皮挖补面积为950mm*780mm，新制炉皮内部冷却铜管4垂直布置，布置4根，冷却铜管长度500mm,间距157.5mm。炉皮冷却壁挖补修复后未再出现开裂冒火星现象，且挖补炉皮处温度较未挖补部位低50-60℃，还延缓了周围炉皮冷却壁破损趋势。