高爐爐身維護方法和系統的製作方法
2023-07-24 18:30:06
專利名稱：高爐爐身維護方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高爐爐身維護方法和系統，尤其涉及一種大型高爐爐身的維護方法和系統，利用硬質壓入機對高爐爐身進行耐火材料硬質壓入維護。
背景技術：
大型高爐在開爐運行幾年後，高爐爐身的耐火材料出現不均勻磨損或損壞，造成高爐的冷卻設備和爐殼損壞，給高爐的安全穩定運行帶來困難，也嚴重影響高爐技術經濟指標。近幾年，儘管高爐內部使用了高級耐火材料，但隨著高爐運行時間的延長，耐火材料損壞嚴重，造成高爐生產不穩定，各項指標大幅降低。例如太鋼4350M3高爐，在開爐運行4 年後，爐殼燒紅現象時有發生，冷卻板也開始損壞，技術指標無法提高。
發明內容
本發明的目的在於提供一種有效的高爐爐身維護方法和系統，其既穩定爐身的耐材，保證冷卻設備和爐殼的安全，又給高爐生產創造良好條件。根據本發明的第一方面，提供了一種高爐爐身維護方法，利用硬質壓入機對高爐爐身進行耐火材料硬質壓入維護，包括根據高爐內襯溫度變化確定硬質壓入維護時間；根據高爐爐殼溫度變化確定爐殼開孔位置；根據爐殼開孔位置對爐殼進行開孔；以及將耐火材料壓入爐殼開孔。在本發明的一個實施例中，根據高爐內襯溫度變化確定硬質壓入時間包括監測高爐內襯溫度，當其持續達到1000°C以上並且不能通過爐內正常操作手段降到正常水平時則確定為此時需要進行硬質壓入維護。另外，當確定需要進行硬質壓入維護時，可以在高爐定檢休風時進行硬質壓入維護。在本發明的另一個實施例中，根據高爐爐殼溫度變化確定爐殼開孔位置包括監測爐殼溫度，在爐殼溫度超過200°C的區域沿圓周方向開孔，並且根據應力計算使得開孔數量和大小不會影響爐殼的受力情況。優選使用磁力鑽對爐殼進行開孔。在本發明的優選實施例中，耐火材料可以包含30-60%的Al2O3和15_30%的SiC。在本發明的另一個實施例中，還可以使用衝擊鑽和/或風鑽對壓入開孔的耐火材料進行疏通。根據本發明的第二方面，提供了一種高爐爐身維護系統，包括開孔機，用於對高爐爐殼進行開孔；和硬質壓入機，用於將耐火材料硬質壓入開孔中。本發明的系統還可以包括衝擊鑽和/或風鑽，用於對壓入開孔的耐火材料進行疏ο優選開孔機為磁力鑽。本發明能夠在不停爐的情況下，利用硬質壓入機對高爐爐身進行耐火材料硬質壓入維護，效率高，內襯光滑規整，使高爐的爐殼溫度得到大幅度的降低，降低了高爐停爐、開爐的風險。
圖1是本發明的高爐爐身維護系統的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。本領域技術人員應當理解，以下描述和示例僅用於說明本發明而非用於對其作出任何限制。1、根據高爐內襯溫度變化確定硬質壓入維護時間在高爐爐身耐熱材料發生破損，爐殼溫度升高，或者發生高爐爐殼跑煤氣、冒火星等現象時，尤其是內襯溫度持續達到1000°c以上，通過各種爐內操作手段不能降到正常水平，就應該進行硬質壓入維護。2、根據高爐爐殼溫度變化確定爐殼開孔位置經過應力計算，在不影響高爐爐殼的受力情況下，在溫度變化加大，尤其是爐殼溫超過200°C的區域，在圓周方向進行開孔，並在每塊冷卻板或爐殼一定範圍內開一直徑為 Φ 40的孔，並在外部焊接DN40的IOOmm短絲頭，以便安裝閥門，進行硬質壓入。3、根據爐殼開孔位置對爐殼進行開孔爐殼開孔的速度決定了整個硬質壓入的時間，所以必須選擇良好的機具進行開孔，在本實施例中，選擇磁力鑽，這種設備既簡單又能夠在有限的作業空間內使用，非常適合高爐爐殼開孔使用。4、耐火材料的選型主要考慮耐磨和導熱性能，其中優選Al2O3含量控制在30 60 %，SiC含量控制在 15 30%左右。5、耐火材料的疏通對耐火材料的疏通主要選擇衝擊鑽和/或風鑽，能夠快速疏通並不破壞周圍的耐火材料。6、將耐火材料壓入爐殼開孔以對高爐內部進行造襯根據現場實際選擇壓入機和開孔的大小、密度首先，壓入機的選擇1)要求壓力要高，輸送壓力達到30Mpa左右；2)輸送料的顆粒要滿足5mm左右；樹脂加入量可少於18% ；3)壓力可調，從 0. 05Mpa 調至 30Mpa ；4)出料量可調，出料量2 6t，硬、軟質壓注料出料量0.6 2t，注漿1 5t。5)出口管徑為DN40，與現場匹配。6)輸送距離水平30 150m，垂直距離30m。
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其次，硬質壓入量經過計算，在冷卻板的空間內壓入適當的壓入料，如300 750Kg的壓入料，以滿足爐型需求，侵蝕越嚴重壓入量需要越大，首次開孔位置一般按500 750Kg壓入，重複壓入孔，疏通舊孔後，根據內襯殘餘情況壓入200 400kg，確保壓入完畢壓入料完整包裹冷卻板熱面頭部，維護後的內襯總厚度達到600 700mm。出口壓力控制在mig/cm2左右，壓力不能過高否則會破壞內部原有的耐火材料。7、現場跟蹤監測主要對爐殼進行溫度跟蹤監測並記錄，對新裝內襯溫度進行跟蹤記錄，爐殼溫度維持在80°C以下，如溫度超過150°C就要進行打風冷卻，對所有的溫度記錄做成趨勢線，為下次定檢做準備。8、下一次的循環使用根據溫度監測結果，決定開孔位置和密度，並適當調整耐火材料的成分以適應高爐的生產。通過在太鋼4350M3高爐2010年10月 2011年7月的實際使用，效果非常明顯， 每次利用高爐的定檢時間對高爐的爐身部位進行硬質壓入，使高爐的爐殼溫度得到大幅度的降低，現在控制在40 70°C之間，而且高爐的各項指標都比較穩定，創造了開爐以來的最好水平。高爐的利用係數、煤比提高，焦比和綜合燃料比得到大幅度的降低。本實施例選用的壓入機可以為DX-SD型單缸往復式噴注泵。DX-SD型單缸往復式噴注泵是一種全液壓單缸單活塞單向球高壓噴注泵。廣泛用於冶金企業自流澆注料的噴注，特別用於高爐檢修中硬、軟質壓入造襯、注漿等。該泵特點是1)高壓，輸送壓力可達30Mpa ；2)無水硬質壓入料最大粒度可達5mm ；樹脂加入量可少於18% ；3)壓力可調。根據負載不同輸送壓力通過液壓變量泵從0. 05Mpa調至30Mpa ；4)出料量可調，噴注自流澆注料出料量2 6t，硬、軟質壓注料出料量0.6 2t， 注漿1 5t。DX-SD型單缸往復式噴注泵參數如下表1 表 1
最高壓力(\Pa)壓力範圍 Gffa)出料量 (t/h)出口管徑(mm )進口管徑 (mm )最大粒度(mm )輸送距離 (IIl ) 水平垂直自流『/免> 主料< 153 151 ~ 3Φ 65Φ40, Φ 50<5150 30 100 30硬、軟質壓注料<302 ~ 300.6-2Φ 50Φ 40, Φ ,32<5注漿<50. 5 ~ 50. 6 - 2Φ 40Φ40, Φ32<3150 30
本發明可以選用下面的磁力鑽作為開孔機，其參數如下表2表權利要求
1.一種高爐爐身維護方法，利用硬質壓入機對高爐爐身進行耐火材料硬質壓入維護， 包括根據高爐內襯溫度變化確定硬質壓入維護時間； 根據高爐爐殼溫度變化確定爐殼開孔位置； 根據爐殼開孔位置對爐殼進行開孔；以及將耐火材料壓入爐殼開孔。
2.根據權利要求1的方法，其中，根據高爐內襯溫度變化確定硬質壓入時間包括 監測高爐內襯溫度，當其持續達到1000°C以上並且不能通過爐內正常操作手段降到正常水平時則確定為此時需要進行硬質壓入維護。
3.根據權利要求2的方法，當確定需要進行硬質壓入維護時，在高爐定檢休風時進行硬質壓入維護。
4.根據權利要求1的方法，其中根據高爐爐殼溫度變化確定爐殼開孔位置包括 監測爐殼溫度，在爐殼溫度超過200°C的區域沿圓周方向開孔，並且根據應力計算使得開孔數量和大小不會影響爐殼的受力情況。
5.根據權利要求1的方法，其中，使用磁力鑽對爐殼進行開孔。
6.根據權利要求1的方法，其中，耐火材料包含30-60%的Al2O3和15-30%的SiC。
7.根據權利要求1的方法，還包括使用衝擊鑽和/或風鑽對壓入開孔的耐火材料進行疏通。
8.一種高爐爐身維護系統，包括 開孔機，用於對高爐爐殼進行開孔；和硬質壓入機，用於將耐火材料硬質壓入開孔中。
9.根據權利要求8的系統，還包括衝擊鑽和/或風鑽，用於對壓入開孔的耐火材料進行疏通。
10.根據權利要求8的系統，其中，開孔機為磁力鑽。
全文摘要
本發明提供一種高爐爐身維護方法和系統。該方法利用硬質壓入機對高爐爐身進行耐火材料硬質壓入維護，包括根據高爐內襯溫度變化確定硬質壓入維護時間；根據高爐爐殼溫度變化確定爐殼開孔位置；根據爐殼開孔位置對爐殼進行開孔；以及將耐火材料壓入爐殼開孔。本發明通過壓入機的選擇、開孔位置、開孔直徑和密度的計算，耐火材料的選型以及硬質壓入量的控制，實現比較光滑規整的操作內型，保持高爐的穩定和長壽。與高爐降料線停爐相比，既解決了短時內能夠在爐殼上開大量的硬質壓入孔，保證了一次壓入的數量，又縮短時間，只在高爐定檢休風時進行，降低了高爐停爐、開爐的風險。通過圓周方向足量、均勻的壓入，給高爐操作者創造良好的爐型條件。
文檔編號C21B7/00GK102417941SQ20111036194
公開日2012年4月18日 申請日期2011年11月14日 優先權日2011年11月14日
發明者何小平, 張 傑, 李夯為, 楊志榮, 王建軍, 王紅斌, 範建明, 趙新民, 陳新貴, 陳樹文 申請人:山西太鋼不鏽鋼股份有限公司