专利名称：冷却壁泄漏修复方法
冷却壁泄漏修复方法技术领域-本发明属于一种炼铁高炉设备的修复方法，具体涉及一种在役冷却壁泄漏修复方法。
背景技术：
冷却壁是炼铁高炉上的主要部件之一，安装于炉壳与炉衬之间，用于阻隔炉膛内高温对炉壳热量的传导，防止炉壳高温变形。冷却壁采用内置s形无缝钢管整体浇铸制造，单重达一般在1.3吨以上。冷却壁长期使用后，由于冷却壁铸造缺陷或高炉冶炼强度波 动、高温冷热振动等原因，常会与炉壳之间产生一定的位移，同时因冷却壁水管表面渗 碳脆化，极易造成冷却壁冷却水渗漏及冷却壁凸台处进出水管/套管与本体分离漏水，最 终造成起冷却壁冷却强度降低，泄漏冷却水侵蚀炉衬等问题，严重影响高炉生产顺行和 使用寿命。冷却壁泄漏一般出现在炉龄中后期，如冷却壁泄漏不能在役修复，就必须更 换。而更换冷却壁必须对高炉大修，将给大大降低炉龄，造成巨大经济损失。高炉冷却壁泄漏解决的一般方法有停炉更换冷却壁或穿小直径软管，前者经济损失巨大，后者只能是临时措施，效果和安全性值得商榷。中国专利公开号为CN1858263A 的"一种炼铁高炉冷却壁冷却管道内堵漏方法"，采用冷却壁管道内壁实施堵漏，通过 管道内灌浆、加压、固化等步骤，形成高温致密缝隙堵漏层。该方法只适合于裂纹性缝 隙堵漏，其不足在于，封堵材料流动太好，对体积性或开口大的泄漏缺陷实施封堵存在 难度，而且管道内三次灌浆将形成较厚堵漏层，降低导热冷却能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种在役冷却壁泄漏修复方法。主要解决灌浆堵漏无法修补大 裂口以及灌浆后导热冷却能力降低的技术问题。本发明利用高炉休风检修时机，即可对 冷却壁凸台的进出水处进行泄漏修复。一种在役冷却壁泄漏的修复方法，其具体工艺步骤如下l.炉壳开孔采用氧乙炔火焰切割方法，在冷却壁水管四周对炉壳开孔，孔径大小根据冷却水管直径决定， 一般在O150 250mm左右。2. 根部开槽在泄漏水管和套管的冷却壁根部四周开槽，以清除裂纹及冷却壁表面 型砂、夹渣、疏松等缺陷。开槽深度4 8mm，单侧宽度15 20mm。开槽方法类似于碳 弧气刨原理，只是采用具有强大电弧吹力大的特殊焊条，无需压縮空气，且不存表面渗 碳的缺点，解决了狭小空间无法打磨的问题。3. 表面预处理冷却壁停水，釆用气动风铲、喷砂方法，清除开槽部分及其附近表 面的残留氧化金属、氧化膜，露出金属光泽。4. 泄漏修复泄漏修复方法包括焊接和高分子聚合金属粘结两种工艺，具体实施可 采用其中一种工艺或两种复合工艺的修复方法。1) 焊接修复可根据冷却壁材质，选择合适的焊条和焊接工艺参数，堆焊填平凹槽 即可。对于铸铁冷却壁而言，采用直径①3.2mm的镍铁铸铁焊条，直流正接，焊接电流 90 120A，短弧分段对称焊接方式操作，每段焊缝长度30 50mrn，堆焊金属厚度3 4mra， 每燥一层立即锤击高温焊缝15~20s;焊接顺序为先沿水管根部焊一圈角焊缝，然后逐渐 向外围堆焊，按道次顺序焊接，堆焊2 3层。对于铸钢冷却壁采用直径①3.2 4.0mm 的J507碱性焊条，直流反接，焊接电流110A 180A，短弧焊接，按道次顺序焊接，堆焊 1 3层即可。2) 高分子聚合金属粘结修复采用耐20(TC以上的高分子聚合金属粘结修复，具体 工艺分为三步，第一步，采用喷砂和丙酮清洗处理修复部位；第二步，先在修复部位涂 敷底层聚合金属，要求致密均匀无孔隙，厚度2 3mm，然后贴一层增强碳纤维，随后再 涂敷厚3 4mm的面层聚合金属；第三步，利用冷却壁传出的热量对聚合金属加热固化， 固化温度30 5(TC，固化时间约30 50min，以聚合金属表面坚硬为准。如固化温度偏 低，为縮短固化时间，采用间接加热的方法。5. 水压试验修复完成后，通水试压30min，检査无渗漏、泄漏即可。 本发明的有益效果是本发明与现有技术相比，从冷却壁凸台的进出水管处实施泄漏修复，操作工艺简单易于实施，修复成本低，有效恢复了冷却壁冷却功能，且不降低冷却壁效果，为高炉生产顺行和高效长寿提供了重要保证。说明附图
图1为冷却壁(水管)与炉壳位置布置2为本发明冷却壁焊接修复工艺简3为本发明冷却壁聚合金属粘结修复工艺简中l一炉壳；2 —冷却壁；3 —冷却壁水管和套管凸台根部；4一水管；5 —套管； 6 —根部凸台处凹槽的堆焊金属层(a、 b、 C、 d为焊道顺序)；7-根部凸台处凹槽的聚合金属复合层(a—底层、b—碳纤维增强带、c一面层)。
具体实施例方式实施例1:高炉冷却壁材质为HT150，冷却水管规格为O)44.5X6ram，套管规格为① 63.5X5mm，泄漏部位在套管与冷却壁凸台的根部，冷却水呈喷射状，泄漏情况严重。 对此，现采用本发明方法进行泄漏修复，参照图l、 2、 3，说明修复工艺如下1. 采用氧乙炔火焰切割方法，以冷却壁水管为中心，对炉壳1开孔，孔径大小为 0180咖。2. 在泄漏冷却壁水管和套管凸台根部3的四周开槽，以清除裂纹及冷却壁表面型 砂、夹渣、疏松等缺陷。开槽深度4 6mm，单侧宽度15mm左右，形成水管4和套管5 根部的冷却壁凸台开槽结构。3. 关闭冷却水，釆用气动风铲、喷砂方法，清除开槽部位及其附近表面的残留氧化 金属、氧化膜，露出金属光泽。4. 对开槽部位采用直径03.2mra的镍铁铸铁焊条，直流正接，焊接电流90 120A， 短弧分段对称焊接方式操作，争段焊缝长度30 50mm，堆焊金属厚度2 3mm，焊后立 即锤击高温焊缝10~15s;焊接顺序为先沿水管4根部焊一圈角焊缝，然后逐渐向外围 堆焊，按图2中a—b—c—d道次顺序焊接，堆焊2 3层构成根部凸台处凹槽的堆焊金 属层6。5. 水压试验修复完成后，通水试压30min，检査无渗漏、泄漏即可。实施例2:高炉冷却壁材质为HT150，冷却水管规格为O44.5X6mm，套管规格为cD 63.5X5mm，泄漏部位在套管与冷却壁凸台的根部，凸台处铸铁表面有许多疏松性空洞， 燥接时焊缝金属与铸铁表面熔合质量很差，多次焊接修复，均未能根本解决，泄漏情况 严重。对此，现采用本发明方法进行泄漏修复，参照附图1、 2、 3，说明修复工艺如下1. 采用氧乙炔火焰切割方法，以冷却壁水管为中心，对炉壳1开孔，孔径大小为① 180咖。2. 根部开槽在泄漏水管(套管)的冷却壁根部四周开槽，以清除裂纹及冷却壁表面型砂、夹渣、疏松等缺陷。开槽深度4 8mm，单侧宽度15 20ram。开槽方法类似于碳弧气刨原理，只是采用具有强大电弧吹力大的特殊焊条，无需压縮空气，且不存表面 渗碳的缺点，解决了狭小空间无法打磨的问题。
3. 表面预处理冷却壁停水，采用气动风铲、喷砂方法，清除开槽部分及其附近表 面的残留氧化金属、氧化膜，露出金属光泽。
4. 对丌槽部位及其附近，釆用耐20(TC以上高温聚合金属粘结修复，具体工艺分为 三歩，第一步，采用喷砂和丙酮清洗处理修复部位；第二步，先在修复部位用力涂敷底 层聚合金属(图3中a )，选用德国美特铁公司高分子聚合金属，要求致密均匀无孔隙， 厚度2 3mm，然后贴一层增强碳纤维(图3中b)，以提高聚合涂层抗拉强度，随后再 涂敷厚3 4mm的面层聚合金属(图3中c);第三步，利用冷却壁传出的热量对聚合金 属加热固化，固化温度30 60'C，固化时间约30 50min，以聚合金属表面坚硬为准， 构成根部凸台处凹槽的聚合金属复合层7。如固化温度偏低，为縮短固化时间，采用间 接加热的方法。
5. 水压试验修复完成后，通水试压30min，检查无渗漏、泄漏即可。 实施例3，首先采用实施例l的方法，在底层堆焊，然后在堆焊层上采用实施例2的方法涂覆高分子聚合金属层，再贴一层增强碳纤维，最后再涂覆一层高分子聚合金属。预计发明推广应用的可行性及前景冷却壁泄漏在钢铁企业高炉生产中普遍存在，属于很难解决的生产实际问题，冷却 壁泄漏会引起高炉炉衬侵蚀，降低其使用寿命，而且由于冷却壁冷却强度下降，必须降 低高炉冶炼强度，影响炼铁产能。本发明只需利用高炉休风检修时机对冷却壁泄漏实施修复，操作简便，只需6 7h的修复时间。因此，在钢铁行业具有广泛的推广应用价值， 市场前景广泛。
权利要求
1、一种冷却壁泄漏的修复方法，其特征是包括以下步骤a、炉壳开孔在冷却壁水管四周对炉壳开孔，孔径150～250mm；b、根部开槽在泄漏水管和套管的冷却壁根部四周开槽，以清除裂纹及冷却壁表面型砂、夹渣、疏松；c、表面预处理清除开槽部分及其附近表面的残留氧化金属、氧化膜，露出金属光泽；d、泄漏修复泄漏修复方法包括焊接和高分子聚合金属粘结两种中一种工艺或两种复合工艺；e、水压试验修复完成后，通水试压30min，检查无渗漏、泄漏即可。
2、 根据权利要求1所述的一种冷却壁泄漏的修复方法，其特征是步骤b开槽深 度4 8mra，单侧宽度15 20ram，开槽使用大电弧大吹力焊条。
3、 根据权利要求1所述的一种冷却壁泄漏的修复方法，其特征是焊接修复堆焊 填平凹槽即可。
4、 根据权利要求3所述的一种冷却壁泄漏的修复方法，其特征是对于铸铁冷却 壁，焊接修复采用镍铁铸铁焊条，直流正接，焊接电流90 120A，短弧分段对称焊接方 式操作，每段焊缝长度30 50mm，堆焊金属厚度3 4mm，焊接顺序为先沿水管根部焊 一圈角焊缝，然后逐渐向外围堆焊，按道次顺序焊接，堆焊2 3层。
5、 根据权利要求4所述的一种冷却壁泄漏的修复方法，其特征是每焊一层立即 锤击高温焊缝15~20s。
6、 根据权利要求3所述的一种冷却壁泄漏的修复方法，其特征是对于铸钢冷却 壁焊接修复釆用碱性焊条，直流反接，焊接电流110A 180A，短弧焊接，按道次顺序焊 接，堆焊1 3层即可。
7、 根据权利要求1所述的一种冷却壁泄漏的修复方法，其特征是所述的高分子 聚合金属粘结修复包括以下步骤第一步，采用喷砂和丙酮清洗处理修复部位；第二步，先在修复部位涂敷底层高分子聚合金属，要求致密均匀无孔隙，厚度2 3mm，然后贴一 层增强碳纤维，随后再涂敷厚3 4mra的面层高分子聚合金属；第三步，固化温度30 50°C，固化时间约30 50min，以聚合金属表面坚硬为准。
全文摘要
本发明属于一种炼铁高炉设备的修复方法，具体涉及一种在役冷却壁泄漏修复方法。主要解决灌浆堵漏无法修补大裂口以及灌浆后导热冷却能力降低的技术问题。一种冷却壁泄漏的修复方法，其特征是包括以下步骤a.炉壳开孔在冷却壁水管四周对炉壳开孔，孔径150～250mm；b.根部开槽在泄漏水管和套管的冷却壁根部四周开槽，以清除裂纹及冷却壁表面型砂、夹渣、疏松；c.表面预处理清除开槽部分及其附近表面的残留氧化金属、氧化膜，露出金属光泽；d.泄漏修复泄漏修复方法包括焊接和高分子聚合金属粘结两种中一种工艺或两种复合工艺；e.水压试验修复完成后，通水试压30min，检查无渗漏、泄漏即可。本发明主要用于高炉冷却壁泄漏修复。
文档编号C21B7/00GK101333569SQ200710093908
公开日2008年12月31日 申请日期2007年6月28日 优先权日2007年6月28日
发明者史文杰, 尹洪顶, 王孝建, 王布林, 董汉君 申请人:上海梅山钢铁股份有限公司