专利名称：高炉炉身维护方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高炉炉身维护方法和系统，尤其涉及一种大型高炉炉身的维护方法和系统，利用硬质压入机对高炉炉身进行耐火材料硬质压入维护。
背景技术：
大型高炉在开炉运行几年后，高炉炉身的耐火材料出现不均勻磨损或损坏，造成高炉的冷却设备和炉壳损坏，给高炉的安全稳定运行带来困难，也严重影响高炉技术经济指标。近几年，尽管高炉内部使用了高级耐火材料，但随着高炉运行时间的延长，耐火材料损坏严重，造成高炉生产不稳定，各项指标大幅降低。例如太钢4350M3高炉，在开炉运行4 年后，炉壳烧红现象时有发生，冷却板也开始损坏，技术指标无法提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有效的高炉炉身维护方法和系统，其既稳定炉身的耐材，保证冷却设备和炉壳的安全，又给高炉生产创造良好条件。根据本发明的第一方面，提供了一种高炉炉身维护方法，利用硬质压入机对高炉炉身进行耐火材料硬质压入维护，包括根据高炉内衬温度变化确定硬质压入维护时间；根据高炉炉壳温度变化确定炉壳开孔位置；根据炉壳开孔位置对炉壳进行开孔；以及将耐火材料压入炉壳开孔。在本发明的一个实施例中，根据高炉内衬温度变化确定硬质压入时间包括监测高炉内衬温度，当其持续达到1000°C以上并且不能通过炉内正常操作手段降到正常水平时则确定为此时需要进行硬质压入维护。另外，当确定需要进行硬质压入维护时，可以在高炉定检休风时进行硬质压入维护。在本发明的另一个实施例中，根据高炉炉壳温度变化确定炉壳开孔位置包括监测炉壳温度，在炉壳温度超过200°C的区域沿圆周方向开孔，并且根据应力计算使得开孔数量和大小不会影响炉壳的受力情况。优选使用磁力钻对炉壳进行开孔。在本发明的优选实施例中，耐火材料可以包含30-60%的Al2O3和15_30%的SiC。在本发明的另一个实施例中，还可以使用冲击钻和/或风钻对压入开孔的耐火材料进行疏通。根据本发明的第二方面，提供了一种高炉炉身维护系统，包括开孔机，用于对高炉炉壳进行开孔；和硬质压入机，用于将耐火材料硬质压入开孔中。本发明的系统还可以包括冲击钻和/或风钻，用于对压入开孔的耐火材料进行疏ο优选开孔机为磁力钻。本发明能够在不停炉的情况下，利用硬质压入机对高炉炉身进行耐火材料硬质压入维护，效率高，内衬光滑规整，使高炉的炉壳温度得到大幅度的降低，降低了高炉停炉、开炉的风险。
图1是本发明的高炉炉身维护系统的示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。本领域技术人员应当理解，以下描述和示例仅用于说明本发明而非用于对其作出任何限制。1、根据高炉内衬温度变化确定硬质压入维护时间在高炉炉身耐热材料发生破损，炉壳温度升高，或者发生高炉炉壳跑煤气、冒火星等现象时，尤其是内衬温度持续达到1000°c以上，通过各种炉内操作手段不能降到正常水平，就应该进行硬质压入维护。2、根据高炉炉壳温度变化确定炉壳开孔位置经过应力计算，在不影响高炉炉壳的受力情况下，在温度变化加大，尤其是炉壳温超过200°C的区域，在圆周方向进行开孔，并在每块冷却板或炉壳一定范围内开一直径为 Φ 40的孔，并在外部焊接DN40的IOOmm短丝头，以便安装阀门，进行硬质压入。3、根据炉壳开孔位置对炉壳进行开孔炉壳开孔的速度决定了整个硬质压入的时间，所以必须选择良好的机具进行开孔，在本实施例中，选择磁力钻，这种设备既简单又能够在有限的作业空间内使用，非常适合高炉炉壳开孔使用。4、耐火材料的选型主要考虑耐磨和导热性能，其中优选Al2O3含量控制在30 60 %，SiC含量控制在 15 30%左右。5、耐火材料的疏通对耐火材料的疏通主要选择冲击钻和/或风钻，能够快速疏通并不破坏周围的耐火材料。6、将耐火材料压入炉壳开孔以对高炉内部进行造衬根据现场实际选择压入机和开孔的大小、密度首先，压入机的选择1)要求压力要高，输送压力达到30Mpa左右；2)输送料的颗粒要满足5mm左右；树脂加入量可少于18% ；3)压力可调，从 0. 05Mpa 调至 30Mpa ；4)出料量可调，出料量2 6t，硬、软质压注料出料量0.6 2t，注浆1 5t。5)出口管径为DN40，与现场匹配。6)输送距离水平30 150m，垂直距离30m。
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其次，硬质压入量经过计算，在冷却板的空间内压入适当的压入料，如300 750Kg的压入料，以满足炉型需求，侵蚀越严重压入量需要越大，首次开孔位置一般按500 750Kg压入，重复压入孔，疏通旧孔后，根据内衬残余情况压入200 400kg，确保压入完毕压入料完整包裹冷却板热面头部，维护后的内衬总厚度达到600 700mm。出口压力控制在mig/cm2左右，压力不能过高否则会破坏内部原有的耐火材料。7、现场跟踪监测主要对炉壳进行温度跟踪监测并记录，对新装内衬温度进行跟踪记录，炉壳温度维持在80°C以下，如温度超过150°C就要进行打风冷却，对所有的温度记录做成趋势线，为下次定检做准备。8、下一次的循环使用根据温度监测结果，决定开孔位置和密度，并适当调整耐火材料的成分以适应高炉的生产。通过在太钢4350M3高炉2010年10月 2011年7月的实际使用，效果非常明显， 每次利用高炉的定检时间对高炉的炉身部位进行硬质压入，使高炉的炉壳温度得到大幅度的降低，现在控制在40 70°C之间，而且高炉的各项指标都比较稳定，创造了开炉以来的最好水平。高炉的利用系数、煤比提高，焦比和综合燃料比得到大幅度的降低。本实施例选用的压入机可以为DX-SD型单缸往复式喷注泵。DX-SD型单缸往复式喷注泵是一种全液压单缸单活塞单向球高压喷注泵。广泛用于冶金企业自流浇注料的喷注，特别用于高炉检修中硬、软质压入造衬、注浆等。该泵特点是1)高压，输送压力可达30Mpa ；2)无水硬质压入料最大粒度可达5mm ；树脂加入量可少于18% ；3)压力可调。根据负载不同输送压力通过液压变量泵从0. 05Mpa调至30Mpa ；4)出料量可调，喷注自流浇注料出料量2 6t，硬、软质压注料出料量0.6 2t， 注浆1 5t。DX-SD型单缸往复式喷注泵参数如下表1 表 1
最高压力(\Pa)压力范围 Gffa)出料量 (t/h)出口管径(mm )进口管径 (mm )最大粒度(mm )输送距离 (IIl ) 水平垂直自流‘/免> 主料< 153 151 ~ 3Φ 65Φ40, Φ 50<5150 30 100 30硬、软质压注料<302 ~ 300.6-2Φ 50Φ 40, Φ ,32<5注浆<50. 5 ~ 50. 6 - 2Φ 40Φ40, Φ32<3150 30
本发明可以选用下面的磁力钻作为开孔机，其参数如下表2表权利要求
1.一种高炉炉身维护方法，利用硬质压入机对高炉炉身进行耐火材料硬质压入维护， 包括根据高炉内衬温度变化确定硬质压入维护时间； 根据高炉炉壳温度变化确定炉壳开孔位置； 根据炉壳开孔位置对炉壳进行开孔；以及将耐火材料压入炉壳开孔。
2.根据权利要求1的方法，其中，根据高炉内衬温度变化确定硬质压入时间包括 监测高炉内衬温度，当其持续达到1000°C以上并且不能通过炉内正常操作手段降到正常水平时则确定为此时需要进行硬质压入维护。
3.根据权利要求2的方法，当确定需要进行硬质压入维护时，在高炉定检休风时进行硬质压入维护。
4.根据权利要求1的方法，其中根据高炉炉壳温度变化确定炉壳开孔位置包括 监测炉壳温度，在炉壳温度超过200°C的区域沿圆周方向开孔，并且根据应力计算使得开孔数量和大小不会影响炉壳的受力情况。
5.根据权利要求1的方法，其中，使用磁力钻对炉壳进行开孔。
6.根据权利要求1的方法，其中，耐火材料包含30-60%的Al2O3和15-30%的SiC。
7.根据权利要求1的方法，还包括使用冲击钻和/或风钻对压入开孔的耐火材料进行疏通。
8.一种高炉炉身维护系统，包括 开孔机，用于对高炉炉壳进行开孔；和硬质压入机，用于将耐火材料硬质压入开孔中。
9.根据权利要求8的系统，还包括冲击钻和/或风钻，用于对压入开孔的耐火材料进行疏通。
10.根据权利要求8的系统，其中，开孔机为磁力钻。
全文摘要
本发明提供一种高炉炉身维护方法和系统。该方法利用硬质压入机对高炉炉身进行耐火材料硬质压入维护，包括根据高炉内衬温度变化确定硬质压入维护时间；根据高炉炉壳温度变化确定炉壳开孔位置；根据炉壳开孔位置对炉壳进行开孔；以及将耐火材料压入炉壳开孔。本发明通过压入机的选择、开孔位置、开孔直径和密度的计算，耐火材料的选型以及硬质压入量的控制，实现比较光滑规整的操作内型，保持高炉的稳定和长寿。与高炉降料线停炉相比，既解决了短时内能够在炉壳上开大量的硬质压入孔，保证了一次压入的数量，又缩短时间，只在高炉定检休风时进行，降低了高炉停炉、开炉的风险。通过圆周方向足量、均匀的压入，给高炉操作者创造良好的炉型条件。
文档编号C21B7/00GK102417941SQ20111036194
公开日2012年4月18日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者何小平, 张 杰, 李夯为, 杨志荣, 王建军, 王红斌, 范建明, 赵新民, 陈新贵, 陈树文 申请人:山西太钢不锈钢股份有限公司