一种高炉炉壳局部开裂处理方法与流程

本发明涉及高炉炉体维护领域，具体涉及一种高炉炉壳局部开裂处理方法。

背景技术：

冷却壁作为炼铁高炉的关键设备，负责将炉内热量和炉外进行有效隔绝，确保炉壳温度稳定在30℃以下，炉役后期冷却壁损坏，炉壳直接接触高炉煤气流，炉壳温度升高，开裂泄漏煤气，甚至强度失效，炉体烧穿，冷却壁一旦损坏，冷却功能丧失，炉壳受热发红强度失效，使高炉被迫停炉大中修。

酒钢炼铁厂7号高炉有效容积2650m3，高炉共设计15段冷却壁,自2011年开始出现冷却壁破损，截至2016年底，8段冷却壁破损达到48.81%，9段冷却壁破损达到99.4%，10段冷却壁破损达到81.25%。

2014年以来，高炉因冷却壁破损导致，导致的炉壳发红开裂增多。高炉在外护方面采取了铜冷却壁管根修复、安装微冷，压力造衬、炉皮打水、埋铜管、压力灌浆等方式进行炉体维护，内养上采取了停氧、限产、堵风口等措施进行特护，通过在内养外护上采取的措施取得了一定的效果，但炉体恶化的趋势未得到彻底解决。2016年以来随着冷却壁水管的破损增多，炉皮发红、变形、开裂现象不断发生。因炉皮发红开裂导致的高炉休风达到104.5h，由于冷却壁破损引起的炉体恶化为高炉安全生产和经济运行带来严重影响，现有技术无法解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术高炉冷却壁破损造成高炉不能安全生产急严重影响经济运行的问题，提供了一种高炉炉壳局部开裂处理方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高炉炉壳局部开裂处理方法，包括以下步骤：

1）根据高炉炉体状况及休风时间确定炉壳变形位置及需要更换的破损冷却壁及开裂变形的炉壳尺寸；

2）根据确定后的尺寸制作备用冷却壁及备用炉壳；

3）备用冷却壁及备用炉壳制作完成后，备用冷却壁安装在备用炉壳的内侧，备用冷却壁的每侧边缘比备用炉壳的每侧边缘小30-50mm，且备用冷却壁与备用炉壳的焊缝交错设置，形成壳壁一体冷却壁；

4）高炉休风后对需更换的炉壳位置划线确认，对需更换炉壳进行切除，在需更换炉壳的上部切缝割透后，不得将需更换炉壳直接取下，需先在上部切割线处将堵焦板水平打入炉料中,堵焦板的打入深度比壳壁一体冷却壁的厚度多50-100mm,并将堵焦板和高炉炉壳进行焊接固定,再将需更换炉壳向下转动取下；

5）需更换炉壳取下后，从堵焦板以及下部切割线处按照需更换炉壳的尺寸向内清除炉料，向内清除炉料的厚度比壳壁一体冷却壁的厚度多20-50mm，清除一部分后及时用有水炮泥捣实炉料后再进行清除；

6）炉料清理完毕后,对新制作的壳壁一体冷却壁进行安装,安装时首先将壳壁一体冷却壁与切除后的下部接缝对正,待对正后将壳壁一体冷却壁的下部与下部接缝固定,壳壁一体冷却壁向上转动,待壳壁一体冷却壁与高炉炉壳的角度小于15°时，切除步骤4）中安装的堵焦板，然后将壳壁一体冷却壁与高炉炉壳全部对正,并用焊条对壳壁一体冷却壁与高炉炉壳进行焊接；

7）焊接完毕后在壳壁一体冷却壁上进行压力造衬，且造衬孔的开孔位置为壳壁一体冷却壁的边缘位置，造衬孔的造衬量为250-300kg，造衬厚度为300-500mm，造衬后养生6-8h后复风。

进一步地，步骤7）中造衬后养生时及时用高压冷却水恢复壳壁一体冷却壁的冷却,且高压冷却水的压力控制在1.4-1.6mpa。

进一步地，步骤3）中在备用冷却壁与备用炉壳之间的间隙中填充浇筑料。

进一步地，备用冷却壁及备用炉壳通过螺栓安装形成壳壁一体冷却壁。

进一步地，步骤4）中在需更换炉壳下方的高炉炉壳上设置挡块。

进一步地，步骤7）中在壳壁一体冷却壁的四周边缘开有多个造衬孔。

进一步地，壳壁一体冷却壁的顶部设有吊环。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：本发明的高炉炉壳局部开裂处理方法通过制作备用冷却壁及备用炉壳形成壳壁一体冷却壁，且二者的焊缝交错设置，在工作时，使备用冷却壁有效地保护备用炉壳的焊缝，利用壳壁一体冷却壁对高炉休风机会对开裂变形严重的部位进行安装，安装后恢复此位置的冷却功能，本发明在需更换炉壳割透后取下时先利用堵焦板和高炉炉壳固定，有效避免了炉料的流出。本发明在向内清除炉料时，利用有水炮泥烧结后的强度支撑炉料，避免了清理时炉料突然崩塌。本发明有效减少了炉壳再次开裂变形的现象，确保了高炉的安全运行，延长了高炉一代炉役寿命。

附图说明

图1为本发明壳壁一体冷却壁的主视图。

图2为本发明壳壁一体冷却壁的侧视图。

图3为本发明需更换炉壳未拆除的示意图。

图4为本发明需更换炉壳拆除时的示意图。

图5为本发明向内清除炉料的示意图。

图6为本发明安装壳壁一体冷却壁的示意图。

附图标记含义如下：1.备用炉壳；2.浇筑料；3.备用冷却壁；4.吊环;5.壳壁一体冷却壁；6.造衬孔；7.挡块；8.需更换炉壳；9.堵焦板；10.炉料；11.有水炮泥。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1-6所示，一种高炉炉壳局部开裂处理方法，包括以下步骤：1）根据高炉炉体状况及休风时间确定炉壳变形位置及需要更换的破损冷却壁及开裂变形的炉壳尺寸。

2）根据确定后的尺寸制作备用冷却壁3及备用炉壳1，且备用冷却壁3及备用炉壳1制作时需严格遵循冷却壁及炉壳的相关制作安装规范。

3）备用冷却壁3及备用炉壳1制作完成后，备用冷却壁3通过螺栓安装在备用炉壳1的内侧，备用冷却壁3的每侧边缘比备用炉壳1的每侧边缘小30-50mm，备用冷却壁3与备用炉壳1之间的间隙中填充浇筑料2。且备用冷却壁3与备用炉壳1的焊缝交错设置，形成壳壁一体冷却壁5。

4）高炉休风后对需更换的炉壳位置划线确认，需更换炉壳8下方的高炉炉壳上设置挡块7。可以防止需更换炉壳8的骤然滑落。对需更换炉壳8进行切除，在需更换炉壳8的上部切缝割透后，不得将需更换炉壳8直接取下，需先在上部切割线处将堵焦板9水平打入炉料10中,堵焦板9的打入深度比壳壁一体冷却壁5的厚度多50-100mm,并将堵焦板9和高炉炉壳进行焊接固定,再将需更换炉壳8向下转动取下。

5）需更换炉壳8取下后，从堵焦板9以及下部切割线处按照需更换炉壳8的尺寸向内清除炉料10，向内清除炉料10的厚度比壳壁一体冷却壁5的厚度多20-50mm，清除一部分后及时用有水炮泥11捣实炉料后再进行清除。

6）炉料清理完毕后,对新制作的壳壁一体冷却壁5进行安装,安装时首先将壳壁一体冷却壁5与切除后的下部接缝对正,待对正后将壳壁一体冷却壁5的下部与下部接缝固定,壳壁一体冷却壁5的顶部设有吊环4，从吊环4穿吊装绳使壳壁一体冷却壁5向上转动,待壳壁一体冷却壁5与高炉炉壳的角度小于15°时，切除步骤4）中安装的堵焦板9，然后将壳壁一体冷却壁5与高炉炉壳全部对正,并用焊条对壳壁一体冷却壁5与高炉炉壳进行焊接。

7）焊接完毕后在壳壁一体冷却壁5上进行压力造衬，且造衬孔6的开孔位置为壳壁一体冷却壁5的边缘位置，造衬孔6为多个，的造衬量为250-300kg，造衬厚度为300-500mm，造衬后养生6-8h后复风。造衬后养生时及时用高压冷却水恢复壳壁一体冷却壁5的冷却，且高压冷却水的压力控制在1.4-1.6mpa。

另外，在确定炉壳变形位置及需要更换的破损冷却壁及开裂变形的炉壳尺寸时，需考虑检修队伍更换此块开裂变形的炉壳和破损冷却壁所需的时间以及备用冷却壁和备用炉壳安装时的重量。因该类型的作业空间一般较为狭小,无法使用机械化吊装,作业时需用盗链等配合倒运对正,所以重量一般控制在2t以内,尺寸太大就无法保证重量.此外更换位置炉壳开裂一般伴随着炉壳变形,如果太大,新的壳壁一体冷却壁5安装到位后无法确保和就炉壳在同一平面上。