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高炉风口开孔和风口法兰安装方法
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高炉风口大套裂纹的修复
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&&高​炉​在​线​修​复​技​术
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莱钢1080m3高炉大修技术创新与实践
关键词：高炉;冷却;大修;风口;密封;使用寿命;侵蚀;水管;热风炉;改造
　　山东钢铁股份有限公司莱芜分公司炼铁厂现有六座1080m3高炉，白2006年至2012年，由于高炉炉役后期炉缸侧壁温度升高，炉缸侵蚀严重，部分冷却壁破损等，六座高炉分别进行了大修扩容和恢复性大修，通过利用新技术对高炉进行创新改造，缩短了高炉大修时间，保证了高炉各项技术指标的提升，延长了高炉的使用寿命。　　　　1、现状分析　　　　以其中的一个高炉为例，2010年4月标高7346mm的炉缸27、28组冷却壁中问温度点快速上升，最高达到590℃。5月份控制冶炼强度进行护炉。2011年4月炉缸侧壁温度反复。高点温度呈现增多趋势，标高6844mm的20、21组两点温度上升较快，2011年4月27日堵10号、13号风口，控制效果不理想，5月5日加堵11号风口，进一步控制冶炼强度。根据检测记录推断，炉缸部位存在异常侵蚀，侧壁碳砖出现裂纹，薄弱点残余厚度只有200mm左右。最终于2011年11月底进行了停炉大修。　　　　2、大修改造新技术的应用　　　　为了保证高炉大修快速、高质量施工，保证高炉的长寿，结合高炉多年来大修的实践和经验，不断进行探索，在大修中进行技术创新，采用新技术、新材料，为高炉新一代炉役打下坚实基础。　　　　2.1、高炉快速打水凉炉技术　　　　传统的炉顶打水枪打水位置确定，只能定点打水，无法实现对整个炉料平面均匀打水，造成各部位冷却效果不同，打水不均匀，打水时间长，凉炉不彻底，冷却时间长。　　　　为了提高高炉打水凉炉的效果，设计出一种打水凉炉装置，该技术已获国家专利。将打水点重心下移，移至高炉风口处。在高炉风口间隔设置打水管，根据风口的个数确定打水管的个数和位置，围绕风口间隔、均布、成对角线设置，即高炉18个风口，间隔两个风口设置6个打水管，打水管长度为高炉半径，选用DN50的焊管。在打水管上均布开孔，开孔的位置在打水管的上面两侧与水平中心线成45°角，成两排、均布设置，每隔100mm开一个孔，开孔直径为Ф6mm。同时在打水管的外部设置阀门进行水量的控制。　　　　2.2、高炉冷却壁连管快速跨接技术　　　　原有冷却壁跨接方法复杂、施工时间长，工作量大。跨接方法为纵向对连管进行连接。为了解决这个难题，将跨接的冷却壁分为检修门上部和下部分别进行连接，改为横向对连管进行连接，简单、快速。该技术已申请国家专利。　　　　检修门下部冷却壁的跨接为将第一层相邻的需要跨接的四块冷却壁的第1根和第2根出水管，第3根出水管和第4根，分别用金属软管连接。然后将四块冷却壁每一根进水管的三通阀的回水阀关闭，从相邻的不需要跨接的冷却壁一根进水管的三通阀上引一根金属软管，使之成为四块冷却壁的总进水管。再在另一侧相邻的不需要跨接的冷却壁一根进水管的三通阀上引一根金属软管，使之成为四块冷却壁的总出水管。使四块冷却壁能够连通，进行冷却。　　　　检修门上部冷却壁的跨接与检修门下部冷却壁的跨接道理相同，使上下层单块冷却壁成为一体，利用相邻的通水冷却壁的进水管进行通水冷却。　　　　2.3、组合式吊盘的利用和分组分作业面的施工　　　　原有大修炉内吊盘为固定式。提前将材料倒运至炉内，在高炉内进行制作、安装。使用完后在炉内进行拆除、分解，运出炉外。造成了施工现场交叉作业严重，影响施工进度。　　　　为了解决这个问题，设计使用了组合式吊盘。提前对吊盘各构件进行制作，倒运到炉内进行组装，用螺栓进行固定，节省大量时间和材料。由于组合吊盘的利用，能够分组分作业面进行炉内施工。多个检修项目同时进行，上部安装冷却壁，下部进行炉壳挖补、碳砖砌筑等，加快了施工进度。　　　　2.4、延长热风炉焖炉时间技术　　　　热风炉烧炉影响高炉的施工，烧炉时间频次越多，影响高炉施工时间越大。同时热风炉不断的烧炉不送风，对热风炉寿命产生影响。为了减少烧炉次数，应用了延长热风炉焖炉时间技术。　　　　利用联通管将助燃风总管和冷风总管进行联通，在热风炉拱顶温度下降到550℃左右时，启动助燃风机，让助燃风通过联通管进入冷风总管，利用冷风进行反吹，将热风炉蓄热室中、下部的热量传递到热风炉拱顶，使拱顶温度达到700℃时进行点火。同时由于反吹，烟道温度也下降，烟道温度的制约因素也减少。使热风炉的烧炉温度达到1200℃左右，从而延长热风炉焖炉时间六天左右。　　　　2.5、UCAR热压小碳砖的应用　　　　高炉炉底、炉缸受高温铁水、渣、碱金属的侵蚀，煤气流的冲刷，热应力的破坏及氧化、侵蚀等，成为高炉内衬破损严重的重要区域。高炉一代炉役的寿命，很大一部分取决于高炉炉底、炉缸内衬的破损程度。因此高炉炉内耐材质量的好坏，影响着高炉寿命的长短。六座高炉经历了微孔大碳砖到国内热压小碳砖SLTA、SLTD，到美国UCAR热压小碳砖的使用。炉缸的寿命也在不断的提高。　　　　2011年11月5号高炉大修首次在炉缸下部采用了美国UCAR热压小碳砖。热压小碳砖采用热模压成型，具有优良的高温陛能，热导率高，良好的抗碱侵蚀性能，抗热震性、热冲击性好，低渗透性，孔隙度小，气孔封闭，单块碳砖的温差小。采用的热压小碳砖共分为NMA砖及NMD砖两种类型，共有16层，1层至8层由NMA和NMD砖组成，9至16层由NMA砖组成。其中NMD砖用于与冷却壁接触部位。热压小碳砖与冷却壁之间没有间隙，砌筑工艺同其他碳砖不同，采用“顶砌”技术。UCAR热压小碳砖的成功应用，极大地延长了高炉的使用寿命。2012年6月4号高炉大修也采用了UCAR热压小碳砖。　　　　2.6、微孔刚玉风口组合砖的应用　　　　微孔刚玉砖风口组合砖在高炉上的应用，将高炉长寿研究又向前迈进重要一步。之前使用的塑性相刚玉复合砖以及刚玉氮化硅大块砖，停炉大修检查时发现侵蚀严重、效果不佳。微孔刚玉砖目前国内已研究成型，与传统风口砖相比较，具有抗碱性、抗炉渣侵蚀性强。由于采用微气孔技术，能有效防止有害元素的化学侵蚀，在防止铁水渗透侵蚀方面有明显的优势，同时刚玉微孔砖还具有较高且稳定的抗折、抗压强度，可以有效避免风口变形、脱落等情况的发生。3号、4号高炉分别于2012年6月和2012年7月在高炉风口上进行应用。　　　　2.7、铁口煤气导风管的砌筑技术的开发与应用　　　　高炉烘炉铁口用煤气导出管的安装质量的好坏是决定高炉烘炉、开炉质量及日常安全生产的重要因素。煤气导出管安装质量不好，会造成烘炉质量差，不能使铁口充分加热，影响高炉的寿命；高炉开炉质量差，首次出铁铁流速度无法得到控制；砌体之间有缝隙，一旦正常生产容易产生铁口泄漏煤气、铁口喷溅的安全隐患。　　　　在砌完靠近铁口框的两组铁口组合砖，砌完靠近炉内的铁口组合砖下部时，在砖的上部填充刚玉质浇注料。将导风管插入铁口组合砖内放在刚玉质浇注料上，在高炉炉内安装支架固定导风管后端，在铁口框上安装支撑固定导风管前端。使导风管中心线与铁口中心线重合。砌筑完靠近炉内的铁口组合砖上部时，用刚玉质浇注料将铁口组合砖与导风管之间的缝隙填实。为了保证填料密实，用振动棒进行振动捣实。通过使导风管和铁口组合砖砌为一体的方法，解决了高炉投产后铁口区域煤气泄漏，铁口喷溅的安全隐患。该技术已申请国家专利。　　　　2.8、风口大套密封技术的开发与应用　　　　风口大套和大套法兰通过大套法兰上的密封槽内压盘根进行密封。为了提高密封的可靠性，对密封槽进行改造。将大套法兰原有的密封槽宽度由10mm改为12mm。同时再增加一道密封槽，宽度为12mm，深度为5mm，位置在原有密封槽外侧，两道密封槽中心相距为22mm。同时对密封盘根改为陶瓷纤维盘根。　　　　为了进一步提高密封效果，在高炉炉壳和风口大套上焊接大套密封罩。密封罩由厚度6mm的钢板制作，宽度为330mm，直径为Ф1450mm。密封罩内部直接焊接在高炉炉壳上，密封罩外部焊接在风口大套上。对密封罩内部进行灌浆处理。　　　　原高炉风口大套为铸铁风口大套。选用铸钢大套ZG230-450，该种材质的风口大套各项性能指标均高于铸铁风口大套，可焊接性能好，使用寿命长。　　　　2.9、铁口冷却壁的改造　　　　原有高炉铁口冷却壁为n字型，内部冷却水管长，由于铁口处于高温区域，时间长了造成内部水管断裂，被迫进行穿管冷却，并且造成铁口下部冷却壁的烧损。针对这种情况，依次对几个高炉的铁口冷却壁进行改造。将铁口冷却壁由一块改造为两块，形状为“[”型和“]'’型，同时对两块冷却壁高度进行加长，相对应的铁口下部二层冷却壁缩短，避免对下部冷却壁的影响。改造后的铁口冷却壁结构更加合理，内部冷却水管为两进两出，比之前的长度缩短，不易断裂，冷却效果更好。　　　　2.10、铁口框的改造　　　　原有铁口框与炉皮的连接方式为螺栓连接，螺栓多，孔径小。正常生产后，由于铁口框处于高温区域，高炉频繁的开堵铁口作业，尤其是高炉炉役后期，造成铁口框与炉皮之间煤气泄漏，严重影响高炉的正常生产。　　　　因此，根据这种情况，对铁口框进行改造。经历了两次改造，第一次将螺栓数量减少，孔径增大，经过高炉大修后效果仍不理想。第二次将螺栓取消，将铁口框与炉皮连接方式改为焊接。焊接完成后退火消除应力。通过使用，效果良好。该技术已获国家专利。　　　　2.11、铁口上方耐高温平台的改造　　　　高炉出铁口上方的平台受到高温铁水熔渣的烘烤和喷溅，导致平台变形，使用寿命短，产生极大的安全隐患，必须经常对平台进行检修和维护。因此，设计出了耐高温使用寿命长的平台。该平台为夹心结构，内部设置冷却管和喷涂料，下部设置锚固钉和喷涂料，一方面通过喷涂料的耐高温性能进行隔热，另一方面通过水冷管内水的循环流动带走热量，冷却效果好，使用安全可靠，大大延长了平台的使用寿命。该技术已获国家专利。　　　　3、结语　　　　莱芜分公司炼铁厂通过利用新技术对高炉进行大修创新改造，缩短了高炉大修时间。大修后高炉稳定顺行，高炉顺利实现了日达产和月达产，各项技术指标得到提升，延长了高炉的新一代炉役寿命。君，已阅读到文档的结尾了呢~~
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高炉紫铜风口的焊接
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高炉风口中套异种金属焊接工艺研究
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&&本​文​主​要​针​对​宝​钢​高​炉​风​口​中​套​内​无​氧​铜​和​Q3钢​两​种​材​料​的​焊​接​工​艺​进​行​研​究​。​通​过​对​两​种​材​料​的​焊​接​性​能​进​行​分​析​,​确​定​了​对​应​的​焊​接​材​料​和​焊​接​参​数​,​并​通​过​现​场​实​验​,​最​终​制​定​了​适​合​铜​钢​异​种​材​料​在​高​炉​中​套​在​线​检​修​的​不​预​热​状​态​下​的​焊​接​工​艺​。
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