专利名称：一种高炉常温固化非水系浆料施工方法
技术领域：
本发明属于高炉工程施工技术领域，特别是提供了一种高炉常温固化非水系压浆 料施工方法，在高炉炉壳与冷却壁之间填充浆料，适用于新建大型高炉。
背景技术：
高炉长寿技术是炼铁生产的关键技术之一，高炉炉底炉缸的使用寿命决定一代高 炉的使用寿命，目前新建和在用大型高炉炉底炉缸普遍采用“热解决法”高炉长寿技术，“热 解决法”长寿高炉在炉底炉缸区域采用碳质耐火材料，同时随着高炉容积的增加和长寿技 术装备的发展，炉缸越来越多使用铜冷却壁，炉缸铜冷却壁的壁体厚度要小于铸铁冷却壁 的壁体厚度，在炉缸冷却壁热面平其的条件下，不同材质炉缸冷却壁与炉壳之间的缝隙宽 度变化很大。“热解决法”长寿技术的关键是使冷却壁能充分发挥其冷却效果，填充好高炉 炉壳与冷却壁之间浆料对减少和避免炉皮串气，充分发挥冷却壁冷却效果起着非常重要的 作用。为了满足高炉长寿和施工组织的要求，高炉炉缸普遍使用树脂或硅溶胶结合 无水压入泥浆，同时采用了常温固化技术。由于高炉筑炉施工时部分材料、人员和工具 需要从铁口或风口进入炉内，目前高炉炉缸压浆普遍采用炉壳开孔压浆方法。专利号 200810047944. 9分布了一种高炉压入灌浆造衬施工方法，用于高炉生产中后期的维修施 工，如高炉炉缸、炉膛、炉身等部位出现的煤气泄露，甚至出现的炉壳局部烧红、炉衬部位剥 蚀等现象，它的主要步骤是炉壳开孔、焊接压浆嘴、压浆。虽然该专利设定了压浆料材质、压 浆压力和压浆数量，但总体来说属于砌筑后炉外压浆施工，高炉炉缸采用铜冷却壁后，炉缸 区域冷却壁与炉壳之间的缝隙宽度和形状差别很大，为满足施工要求，需要对浆料粒度和 结合剂加入量做相应的调整，在这种条件下，准确掌握施工界面的位置对于保证浆料的填 充效果是非常重要的，采用外部压浆方法很难控制好浆料的填充高度和填充效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高炉常温固化非水系压浆料施工方法，克服了现有技 术的缺点和不足，解决了高炉炉缸浆料的施工问题，特别适用于高炉采用铜冷却壁的炉缸 结构的压浆，提高压浆料填充质量和施工效果，使冷却壁与炉皮之间的浆料能够更加密实 均勻。本发明采用的技术解决方案如下1、在保证浆料质量性能的前提下，根据冷却壁与炉皮之间缝宽度大小、施工环境 温度情况，选择确定浆料种类和结合剂加入量。当填充缝在20-40mm范围时，采用树脂结合 浆料，其最大临界粒度为1mm，结合剂加入量为粉料重量的30% -35%，冬季施工结合剂加 入量取上限，春秋季施工结合剂加入量取中限，夏季施工结合剂加入量取下限；当填充缝在 20-150mm范围时，采用硅溶胶结合浆料，最大临界粒度为3mm，结合剂加入量为粉料重量的 11%-15%,冬季施工结合剂加入量取上限，春秋季施工结合剂加入量取中限，夏季施工结合剂加入量取下限。2、安装完第一段、第二段冷却壁后，暂停安装冷却壁，在高炉内部搭施工平台，填 充好冷却壁之间的缝隙，封闭好冷却壁进出水管的炉壳扣碗。3、采用泵送自流浇注施工，在内侧圆周一般均勻设4个自流浇注施工位置，4个施 工位置按照一个方向顺序进行施工，保证各处灌浆料填充密实。浇注高度距离第二段冷却 壁上沿150-200mm时停止施工，使两次施工的压浆料结合处与冷却壁横缝不重合，保证和 提高冷却壁横缝的填充效果。4、按照与上面步骤2、3同样的方法进行两次炉内自流浇注。一次是安装完第三段 铜冷却壁，浇注高度距离第三段铜冷却壁上沿150-200mm时停止施工；另一次是安装完第 四、第五段铸铁冷却壁，浇注高度距离第五段铸铁冷却壁上沿300-500mm时停止施工。5、炉缸测温热电偶套管穿过炉皮和冷却壁与炉内相通，在炉皮外的热电偶套管上 方开个两个压浆孔，在炉内炭砖砌筑到相应标高位置安装好测温热电偶后，从其中一个孔 进行灌浆处理，另一个孔冒浆时即关闭后继续施工，保证压浆料能进入到炉内炭砖内部热 电偶沟槽，同时对炉缸炭砖与冷却壁之间的缝隙进行补充填充。6、高炉砌筑完风口组合砖，以及风口大套安装调试完毕不再拆除时，进行风口区 域高炉外部压浆，在第六段冷却壁开4个孔，其中2个在冷却壁下部为压浆孔，2个在冷却壁 上部为观察孔。采用泵送压浆，当观测孔有浆料溢出即关闭，继续压浆到浆料面超过第六段 冷却壁上沿200-300mm，使整个风口区域充满压浆料。本发明的创新在于根据冷却壁与炉皮之间的宽度情况，选择确定采用的浆料种 类；对于风口区域以下的部位采用内部自流浇注施工；风口区域冷却壁与炉皮之间缝隙小 且形状复杂，同时受高炉砌筑和风口设备安装工序影响，采取外部压浆施工，在风口区域炉 皮设有压浆孔和观测孔；加强对热电偶套管的灌浆处理，防止热电偶套管串气，同时对炉缸 冷却壁与衬砖之间的串气通道进行辅助填充。
图1为内部灌浆施工示意图。其中，炉皮1、铸铁冷却壁2、铜冷却壁3、压浆料4、 出铁口 5。图2为风口区域外部压浆示意图。其中，铸铁冷却壁2、压浆料4、风口组合砖6、风 口大套7、压浆孔8、观察孔9。图3为热电偶套管灌浆示意图。其中，炉皮1、铸铁冷却壁2，铜冷却壁3、灌浆孔 8、热电偶套管10、热电偶11、炉内炭砖12。
具体实施例方式图1 图3为本发明的一种具体实施方式
。下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步说明迁钢三号高炉冷却壁第一段为铸铁冷却壁2，第二段、第三段为铜冷却壁3，第四 段、第五段和第六段为铸铁冷却壁2，其中出铁口 5在第四段冷却壁，风口大套6在第六段 冷却壁。铸铁冷却壁2与炉皮1之间的宽度约为30mm，铜冷却壁3与炉皮1之间的宽度为 100mm，炉皮1与铸铁冷却壁2、铜冷却壁3之间的间隙差异较大。在施工过程中选择确定好浆料4种类后，结合施工季节对结合剂加入量进行适当调整，使浆料流动性适中保证填充 效果。1、在保证浆料质量性能的前提下，根据铸铁冷却壁2、铜冷却壁3与炉皮1之间缝 大小、施工环境温度情况，选择确定浆料4种类和结合剂加入量。迁钢三号高炉填充缝宽度 在30-100mm范围，采用了硅溶胶结合浆料4，最大临界粒度为3mm。炉缸一至五段冷却壁采 用炉内自流灌浆，春季进行施工，结合剂加入量为13% -14% ；炉缸六段冷却壁采用炉壳外 压浆施工，秋季进行施工，结合剂加入量为13% -14%。2、安装完第一段铸铁冷却壁2、第二段铜冷却壁3后，暂停安装冷却壁，进行炉内 自流灌浆作业，先在高炉内部搭好施工平台，填充好冷却壁之间的缝隙，封闭好冷却壁进出 水管的炉壳扣碗。3、采用泵送自流浇注施工，在内侧圆周一般均勻设4个自流浇注施工位置，4个施 工位置按照一个方向顺序进行施工，保证各处灌浆料4填充密实。浇注高度距离第二段铜 冷却壁3上沿150-200mm时停止施工，使两次施工的压浆料结合处与冷却壁横缝不重合，保 证和提高冷却壁横缝的填充效果。4、按照上面步骤2、3同样的方法进行两次炉内自流浇注灌浆，一次是安装完第三 段铜冷却壁3，浇注高度距离第三段铜冷却壁3上沿150-200mm时停止施工；另一次是安装 完第四和第五段铸铁冷却壁，浇注高度距离第五段铸铁冷却壁2上沿300-500mm时停止施 工。使两次施工的浆料结合处与冷却壁横缝不重合，保证和提高冷却壁横缝的填充效果，同 时便于第六段铸铁冷却壁2进行外部压浆施工时在炉皮1的开孔。5、炉缸测温热电偶11穿过炉皮1和冷却壁与炉内相通，在热电偶套管10上方开 2个灌浆孔8，在炉内炭砖12砌筑到相应标高位置安装好测温热电偶11后，从其中一个灌 浆孔8进行灌浆处理，另一个灌浆孔8冒浆时即关闭后继续施工，保证灌浆料能进入到炉内 炭砖12内部热电偶沟槽，同时对炭砖12与铜冷却壁3或铸铁冷却壁2之间的缝隙进行补 充填充。6、高炉砌筑完风口组合砖6，以及风口大套7安装调试完毕不再拆除时，进行风口 区域高炉外部压浆，在第六段铸铁冷却壁2开4个孔，其中2个孔在铸铁冷却壁2下部为压 浆孔8，2个孔在铸铁冷却壁2上部为观察孔9。采用泵送压浆，当观测孔9有浆料溢出即关 闭，继续压浆到浆料面超过第六段冷却壁上沿200-300mm，使整个风口区域充满压浆料4。
权利要求
一种高炉常温固化非水系压浆料施工方法，其特征在于，(1)根据冷却壁与炉皮之间缝宽度大小、施工环境温度情况，选择确定浆料种类和结合剂加入量；当填充缝在20-40mm范围时，采用树脂结合浆料，结合剂加入量为粉料重量的30％-35％，当填充缝在20-150mm范围时，采用硅溶胶结合浆料，结合剂加入量为粉料重量的11％-15％；(2)安装完第一段、第二段冷却壁后，暂停安装冷却壁，在高炉内部搭施工平台，填充好冷却壁之间的缝隙，封闭好冷却壁进出水管的炉壳扣碗；(3)采用泵送自流浇注施工，在内侧圆周一般均匀设4个自流浇注施工位置，4个施工位置按照一个方向顺序进行施工，保证各处灌浆料填充密实；浇注高度距离第二段冷却壁上沿150-200mm时停止施工，使两次施工的压浆料结合处与冷却壁横缝不重合，保证和提高冷却壁横缝的填充效果；(4)按照与上面步骤(2)、(3)同样的方法进行两次炉内自流浇注；一次是安装完第三段铜冷却壁，浇注高度距离第三段铜冷却壁上沿150-200mm时停止施工；另一次是安装完第四、第五段铸铁冷却壁，浇注高度距离第五段铸铁冷却壁上沿300-500mm时停止施工；(5)炉缸测温热电偶套管穿过炉皮和冷却壁与炉内相通，在炉皮外的热电偶套管上方开个两个压浆孔，在炉内炭砖砌筑到相应标高位置安装好测温热电偶后，从其中一个孔进行灌浆处理，另一个孔冒浆时关闭后继续施工，保证压浆料能进入到炉内炭砖内部热电偶沟槽，同时对炉缸炭砖与冷却壁之间的缝隙进行补充填充；(6)高炉砌筑完风口组合砖，以及风口大套安装调试完毕不再拆除时，进行风口区域高炉外部压浆，在第六段冷却壁开4个孔，其中2个在冷却壁下部为压浆孔，2个在冷却壁上部为观察孔；采用泵送压浆，当观测孔有浆料溢出时关闭，继续压浆到浆料面超过第六段冷却壁上沿200-300mm，使整个风口区域充满压浆料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的树脂结合浆料，最大 临界粒度为1mm，结合剂加入量为粉料重量的30% -35%，冬季施工结合剂加入量取上限， 春秋季施工结合剂加入量取中限，夏季施工结合剂加入量取下限；所述的硅溶胶结合浆料 最大临界粒度为3mm，结合剂加入量为粉料重量的11% -15%，冬季施工结合剂加入量取上 限，春秋季施工结合剂加入量取中限，夏季施工结合剂加入量取下限。
全文摘要
一种高炉常温固化非水系压浆料施工方法，属于高炉工程施工技术领域，对于风口区域以下的部位采用内部自流浇注施工，根据冷却壁与炉壳之间的宽度变化情况，及时准确地对浆料的粒度和稀稠度进行调整；风口区域冷却壁与炉壳之间缝隙小且形状复杂，同时受风口设备安装影响较大，采取了外部压浆施工，在风口区域炉壳设有压浆孔和观测孔；加强对热电偶套管的灌浆处理，防止热电偶套管串气，同时对炉缸冷却壁与衬砖之间的串气通道进行辅助填充。适用于新建大型高炉，特别是采用铜冷却壁炉缸结构的压浆；克服了现有技术的缺点和不足，解决了高炉炉缸浆料的施工问题，提高压浆料填充质量。
文档编号C21B7/06GK101851692SQ20101019696
公开日2010年10月6日 申请日期2010年6月2日 优先权日2010年6月2日
发明者万雷, 刘艳玲, 常醒民, 王尉平, 王桂才, 芦文凯, 贾军民, 郑敬先, 马金芳, 魏建全 申请人:河北省首钢迁安钢铁有限责任公司;首钢总公司