熱風爐在低溫條件下的施工方法

2023-05-05 08:12:46

熱風爐在低溫條件下的施工方法
【專利摘要】本發明涉及一種熱風爐在低溫條件下的施工方法，包括以下步驟：修建熱風爐殼體，在殼體外包裹保溫層；在殼體內安裝支座，在支座上設置隔離架和鋪設保溫層；在隔離架下部設置蒸汽散熱架，蒸汽散熱架與蒸汽軟管連通，並通有蒸汽；利用吊索與升降裝置將蒸汽散熱架懸空吊起對空間加熱；將耐火材料運送到空間儲存升溫後，修築熱風爐內部結構；將隔離架提升到更高位置，並安裝支架對其支撐和鋪設保溫層，將蒸汽散熱架提升到需要位置；繼續修築內部結構，重複以上步驟直到完成。採用本發明的施工方法，在環境溫度低於5℃的條件下，也可以利用耐火材料修築熱風爐內部結構，且修築好的熱風爐滿足質量要求，不會因為冬季來臨使工程進度停止。
【專利說明】熱風爐在低溫條件下的施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種修建熱風爐的施工方法，具體的是一種在低溫條件下修建熱風爐的施工方法。
【背景技術】
[0002]熱風爐是煉鐵廠高爐主要配套設備，其功能在於為高爐持續不斷的提供1000度以上的高溫熱風以滿足冶煉需求。傳統的修建熱風爐的施工方法是，用鋼板修築在地面並焊接拼裝形成熱風爐殼體，然後在殼體內部由耐火材料拼接形成修築結構。
[0003]上述耐火材料主要包括耐火磚和耐火泥漿，耐火泥漿是由固體細顆粒、粉料、結合齊?、添加劑等混合形成的組合物，與水混合攪拌後，形成泥漿狀，並具有粘接性。利用耐火泥漿將耐火磚粘連，拼接成需要的修築結構，待泥漿充分固化後，即可投入使用。
[0004]熱風爐工作時，其內部的高溫熱風對修築結構形成長期侵蝕，再加上爐內存在局部溫差，內部修築結構長期承受應力。為確保修築結構的質量，熱風爐的傳統的施工方式要求環境溫度高於5°C時，才可進行耐火材料修築，否則由於溫度過低將造成耐火泥漿凍結無法達到施工要求。 近年來，由於工程進度要求越來越高，需要在冬季進行安裝施工，對於我國北方地區冬季溫度可以低於-20°C，如果沒有採取適當的保溫措施，就不能施工或者滿足不了施工要求，需要停工待氣溫回升後再復工。

【發明內容】

[0005]本發明所要解決的技術問題是:提供一種可以在低溫條件下修建熱風爐的施工方法，當環境溫度低於5°C時，依然可以利用耐火材料修築熱風爐內部結構，且滿足質量要求。
[0006]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:熱風爐在低溫條件下的施工方法，包括以下步驟:
[0007]A、修建熱風爐殼體，並在熱風爐殼體外包裹殼體保溫層；
[0008]B、在熱風爐殼體內的下部離地面預設高度安裝第一層支座，並在上述第一層支座上架設隔離架；在所述隔離架上面鋪設內部保溫層；在上述隔離架的下部形成第一層保溫空間；
[0009]C、在所述第一層保溫空間中設置蒸汽散熱架，所述蒸汽散熱架與蒸汽軟管連通，通過外部蒸汽房向蒸汽軟管和蒸汽散熱架輸送蒸汽；所述蒸汽散熱架通過吊索與熱風爐頂部的升降裝置相連，升降裝置將蒸汽散熱架懸空吊起，利用蒸汽對第一層保溫空間加熱；
[0010]D、攪拌製作耐火泥漿；
[0011]E、將包括耐火磚和耐火泥漿的耐火材料運送到所述第一層保溫空間儲存；
[0012]F、待耐火材料溫度達到施工要求後，利用耐火材料在第一層保溫空間修築熱風爐內部結構；
[0013]G、待修築好的內部結構充分固化後，將原有的隔離架利用升降裝置向上提升預設高度，並在隔離架下方的熱風爐殼體上安裝第二層支座，隔離架安放在第二層支座上；在隔離架上鋪設內部保溫層，在上述安裝第二層支座上的隔離架的下方和原第一層支座位置之間的空間形成第二層保溫空間；用升降裝置將蒸汽散熱架向上提升到第二層保溫空間進行加熱；按照上述步驟D、E、F同樣的方法繼續修築熱風爐第二層保溫空間的內部結構；
[0014]H、重複以上步驟，形成第三層至第N層保溫空間並修築相應的熱風爐內部結構，直到整個熱風爐內部結構修築完成。
[0015]進一步的，在進行步驟E之前，還有以下步驟:將耐火材料在預熱棚內預熱，並持續預設時間，所述預熱棚內鋪設有具有導熱性的蒸汽管道，所述蒸汽管道內部通有蒸汽。
[0016]進一步的，所述預熱棚內設置有攪拌機和儲灰池，所述步驟D是在預熱棚內完成，且攪拌製作完成的耐火泥漿放入儲灰池中，所述儲灰池底部用磚塊修築有蒸汽池，所述蒸汽池設置有蒸汽進入口、蒸汽排出口和排水口，蒸汽池中通有蒸汽。
[0017]進一步的，在所述步驟D中採用熱水攪拌製作耐火泥漿，所述熱水溫度在35°C~50。。。
[0018]進一步的，所述支座是通過螺紋緊固件安裝在熱風爐殼體內部，在所述步驟G中，將隔離架提升預設高度並安裝在上一層的支座後，將下一層的支座拆除。
[0019]進一步的，在所述步驟G中，將隔離架提升預設高度並安裝在上一層的支座後，在下一層的支座上安放隔離架，並在隔離架上鋪設保溫層。
[0020]進一步的，每層支座之間的高度間隔為3~5米。
[0021]本發明的有益效果是:採用本發明的施工方法，在環境溫度低於5°C的條件下，也可以利用耐火材料修築熱風爐內部結構，且修築好的熱風爐滿足質量要求，不會因為冬季來臨使工程進度停止。`
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是用於說明本發明的熱風爐示意圖，此時蒸汽散熱架處於第一層保溫空間；
[0023]圖2是用於說明本發明的熱風爐示意圖，此時蒸汽散熱架處於第二層保溫空間；
[0024]圖中部件附圖標記為:1_熱風爐殼體、11-殼體保溫層、2-第一層保溫空間、21-第一層支座、211-第二層支座、22-隔離架、23-內部保溫層、3-第二層保溫空間、4-蒸汽管道、5-運輸走廊、6-蒸汽散熱架、61-蒸汽軟管、62-吊索、63-升降裝置、7-預熱棚、71-攪拌機、72-儲灰池、721-蒸汽池、8-卷揚塔。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明:
[0026]如圖1所示，熱風爐在低溫條件下的施工方法，包括以下步驟:
[0027]A、修建熱風爐殼體1，並在熱風爐殼體I外包裹殼體保溫層11 ;
[0028]B、在熱風爐殼體I內的下部離地面預設高度安裝第一層支座21，並在上述第一層支座21上架設隔離架22 ;在所述隔離架22上面鋪設內部保溫層23 ;在上述隔離架22的下部形成第一層保溫空間2 ；
[0029]C、在所述第一層保溫空間2中設置蒸汽散熱架6，所述蒸汽散熱架6與蒸汽軟管61連通,通過外部蒸汽房向蒸汽軟管61和蒸汽散熱架6輸送蒸汽；所述蒸汽散熱架6通過吊索62與熱風爐頂部的升降裝置63相連，升降裝置63將蒸汽散熱架6懸空吊起，利用蒸汽對第一層保溫空間2加熱；
[0030]D、攪拌製作耐火泥漿；
[0031]E、將包括耐火磚和耐火泥漿的耐火材料運送到所述第一層保溫空間2儲存；
[0032]F、待耐火材料溫度達到施工要求後，利用耐火材料在第一層保溫空間2修築熱風爐內部結構；[0033]G、待修築好的內部結構充分固化後，將原有的隔離架22利用升降裝置63向上提升預設高度，並在隔離架22下方的熱風爐殼體I上安裝第二層支座211，隔離架22安放在第二層支座211上；在隔離架22上鋪設內部保溫層23，在上述安裝第二層支座211上的隔離架22的下方和原第一層支座21位置之間的空間形成第二層保溫空間3 ;用升降裝置63將蒸汽散熱架6向上提升到第二層保溫空間3進行加熱；按照上述步驟D、E、F同樣的方法繼續修築熱風爐第二層保溫空間3的內部結構；
[0034]H、重複以上步驟，形成第三層至第N層保溫空間並修築相應的熱風爐內部結構，直到整個熱風爐內部結構修築完成。
[0035]本發明的施工方法，是先修建熱風爐殼體I，然後在殼體外圍包裹殼體保溫層11。所述殼體保溫層11是先用8#鐵線將麻絲編織袋逐個穿牢，長度為爐殼的周長，然後掛在爐殼預先點焊的鋼釘上，鋼釘的數量和位置根據實際情況設置，通常採用每圈平均焊接12個鋼釘；然後再用鐵線將編織袋逐圈綁牢，即完成一圈編織袋鋪設；依照同樣的方法，在這圈編織袋上方繼續鋪設編織袋，每層編織袋相鄰的位置需要交錯搭接150mm ;最後在編織袋外圍覆蓋一層塑料阻燃布，殼體保溫層11即包裹完成。殼體保溫層11可以是一次性將整個熱風爐殼體I完全包裹，也可以是根據情況先包裹一部分，待其內部施工完成後，再包裹另一部分。殼體保溫層11的作用在於起到隔熱作用，減少殼體內外熱傳遞。
[0036]然後在熱風爐殼體I內部安裝第一層支座21，並在第一層支座21上架設隔離架22，第一層支座21的作用是為隔離架22的提供支撐點，其實施方式可以是採用焊接或螺紋連接等常用方式在熱風爐殼體I上安裝一圈支座。安裝的高度根據實際情況選擇，如果環境溫度非常低，可以將第一層支座21安裝在離地面較低的位置，這樣在搭建好隔離架22和內部保溫層23後，在隔離架22和殼體保溫層11之間形成的第一層保溫空間2相對較小，有利於熱風爐內溫度提升；如果環境溫度不是特別低，可以將第一層支座21設置在較高的高度，形成較大的第一層保溫空間2，以加快施工進度。通常的，第一層支座21的安裝高度選擇在3~5米之間。
[0037]第一層支座21中支座的數量根據實際情況選擇，只要能達到穩定的支撐隔離架22即可。
[0038]隔離架22是利用鋼管，鋼板搭建形成並安裝在第一層支座21上，搭建方法可以採用現有技術中的方法，例如利用鋼管和腳手架扣件搭連接搭建支架，根據情況隔離架22可以直接放置在第一層支座21上，或者為了更安全，利用螺栓緊固件對隔離架22和第一層支座21連接點進行鎖緊。在隔離架22上面鋪設8mm膠皮及麻絲編織袋組成的內部保溫層23。
[0039]在第一層保溫空間2設置蒸汽散熱架6，蒸汽散熱架6可以採用不鏽鋼鋼管焊接金屬散熱片製作，並且與蒸汽軟管61連通，並由外部鍋爐房或蒸汽房通過蒸汽軟管61送來的蒸汽。利用熱傳遞或熱輻射原理，使得第一層保溫空間2內部溫度上升。所述蒸汽散熱架6通過吊索62與熱風爐頂部的升降裝置63相連，升降裝置63可以帶動蒸汽散熱架6提升或降落，將蒸汽散熱架6懸空吊起在適當位置，對第一層保溫空間2進行加熱。
[0040]攪拌製作耐火泥漿，耐火泥漿是由固體細顆粒、粉料、結合劑、添加劑等組成耐火泥漿粉，加水充分攪拌後形成泥漿狀且具有粘接性。耐火泥漿和耐火磚等耐火材料經卷揚塔8和送輸走廊5送至正在施工的第一層保溫空間2存儲。利用蒸汽散熱架6帶來的熱量，耐火泥漿和耐火磚的溫度可以得到提升，待耐火材料溫度達到施工條件後就可以開始修築內部結構。
[0041]待修築好的內部結構充分固化後，將原有的隔離架22利用升降裝置63提升一定高度，然後在隔離架22下方的熱風爐殼體I上安裝第二層支座211。隔離架22需要提升的高度與前述的原理相同，通常選擇3~5米。安裝第二層支座211的方法和前述的安裝第一層支座21方法相同。採用前述同樣的方法將隔離架22安放在第二層支座211上，並且鋪設內部保溫層23。在隔離架22的下方和原有的第一層支座21位置之間形成第二層保溫空間3。利用升降裝置63將蒸汽散熱架6提升到第二層保溫空間3進行加熱，按照前述同樣的方法繼續修築第二層保溫空間3的內部結構。
[0042]重複以上的方法，形成第三層至第N層保溫空間並修築相應的內部結構，直到整個熱風爐內部結構修建完成。
[0043]採用本發明所述的施工方法，修建好的熱風爐與正常溫度下完成的相比，可以達到基本一致的質量水平和使用壽命。在實際生產中，根據施工現場具體情況，可以在白天溫度較高時，不用或者少用加熱用的蒸汽，以節省開支。
[0044]在以上的實施方式中，如果施工環境溫度非常低，將耐火材料輸送到熱風爐內，常常需要經過較長的時間的加熱，才能滿足施工的溫度條件，所以一種優選的實施方式是:在進行步驟E之前，還有以下步驟:將耐火材料在預熱棚7內預熱，並持續預設時間，所述預熱棚7內鋪設有具有導熱性的蒸汽管道4，所述蒸汽管道4內部通有蒸汽。
[0045]可以在熱風爐附近用鋼架和膠合板搭建預熱棚7主體結構，然後再屋頂鋪設石棉瓦。預熱棚7內，距屋頂一定距離處架設數排蒸汽管道4，其數量根據預熱棚7實際空間大小設置。蒸汽管道4內部通有蒸汽，將耐火材料存放在預熱棚7內，即可實現耐火材料溫度上升。預熱的時間根據實際情況情況確定，如果環境溫度較低，或者預熱的材料比較多，可以適當延長預熱時間。通常預熱時間在1.5~2.5小時。
[0046]除了將耐火材料在預熱棚7內事先預熱，還可以對製作好的耐火泥漿進一步預熱，例如以下實施方式:所述預熱棚7內設置有攪拌機71和儲灰池72，所述步驟D是在預熱棚7內完成，且攪拌製作完成的耐火泥漿放入儲灰池72中，所述儲灰池72底部用磚塊修築有蒸汽池721，所述蒸汽池721設置有蒸汽進入口、蒸汽排出口和排水口，蒸汽池721中通
有蒸汽。
[0047]這種實施方式的好處在於，攪拌製作耐火泥漿是在預熱棚7內完成，在攪拌泥漿的同時進行預熱，此外，攪拌後的耐火泥漿，暫時儲存在儲灰池72中，儲灰池72底部的蒸汽池721內通有蒸汽，可以對儲灰池72內的泥漿加熱。所述蒸汽進入口設置在蒸汽池721的高處，蒸汽排出口設置在蒸汽池721低處，排水口設置在蒸汽池721的最低處；所述蒸汽充蒸汽進入口進入蒸汽池721，充滿蒸汽池721後從蒸汽排出口排出，經熱交換冷卻後的蒸餾水可以從排水口流出蒸汽池721。[0048]在攪拌製作耐火泥漿時，為更快的提高泥漿溫度，可以在所述步驟D中採用熱水攪拌製作耐火泥漿，所述熱水溫度在35°C~50°C。
[0049]由於採用熱水攪拌製作耐火泥漿，使耐火泥漿溫度顯著提升，可以儘快滿足施工所需溫度條件。通常採用熱水溫度不低於35°C，以保證加熱效果，熱水溫度不宜超過50°C，否則有可能對耐火泥漿性質構成影響。
[0050]以上實施方式中，各層支座可以是採用現有技術中的多種方法安裝在熱風爐殼體I內部，優選的是，所述支座是通過螺紋緊固件安裝在熱風爐殼體I內部，在所述步驟G中，將隔離架22提升預設高度並安裝在上一層的支座後，將下一層的支座拆除。拆除後的支座可以在後續工程中重複使用。
[0051]以上的實施方式中，是根據施工進度將原有隔離架22和內部保溫層23向上提升，形成不同位置的保溫空間，優選的，可以在所述步驟G中，將隔離架22提升預設高度並安裝在上一層的支座後，在下一層的支座上安放隔離架，並在隔離架上鋪設保溫層。這種實施方式中，在熱風爐殼體I內部上下分別設置了兩層保溫層，在上下兩層保溫層中間形成相應的保溫空間，可以更好的達到保溫效果。
[0052] 前述的每層支座之間的高度間隔優選的為3~5米，能夠滿足國內大多數施工環境的保溫需求，同時能保障熱風爐殼體I內有足夠的施工空間。
【權利要求】
1.熱風爐在低溫條件下的施工方法，其特徵在於，包括以下步驟: A、修建熱風爐殼體(I)，並在熱風爐殼體(1)外包裹殼體保溫層(11); B、在熱風爐殼體(1)內的下部離地面預設高度安裝第一層支座(21)，並在上述第一層支座(21)上架設隔離架(22);在所述隔離架(22)上面鋪設內部保溫層(23);在上述隔離架(22)的下部形成第一層保溫空間(2)； C、在所述第一層保溫空間(2)中設置蒸汽散熱架(6 )，所述蒸汽散熱架(6 )與蒸汽軟管(61)連通，通過外部蒸汽房向蒸汽軟管(61)和蒸汽散熱架(6)輸送蒸汽；所述蒸汽散熱架(6)通過吊索(62)與熱風爐頂部的升降裝置(63)相連，升降裝置(63)將蒸汽散熱架(6)懸空吊起，利用蒸汽對第一層保溫空間(2)加熱； D、攪拌製作耐火泥漿； E、將包括耐火磚和耐火泥漿的耐火材料運送到所述第一層保溫空間(2)儲存； F、待耐火材料溫度達到施工要求後，利用耐火材料在第一層保溫空間(2)修築熱風爐內部結構； G、待修築好的內部結構充分固化後，將原有的隔離架(22)利用升降裝置(63)向上提升預設高度，並在隔離架(22)下方的熱風爐殼體(1)上安裝第二層支座(211)，隔離架(22)安放在第二層支座(211)上；在隔離架(22)上鋪設內部保溫層(23)，在上述安裝第二層支座(211)上的隔離架(22)的下方和原第一層支座(21)位置之間的空間形成第二層保溫空間(3);用升降裝置(63)將蒸汽散熱架(6)向上提升到第二層保溫空間(3)進行加熱；按照上述步驟D、E、F同樣的方法繼 續修築熱風爐第二層保溫空間(3)的內部結構； H、重複以上步驟，形成第三層至第N層保溫空間並修築相應的熱風爐內部結構，直到整個熱風爐內部結構修築完成。
2.如權利要求1所述的熱風爐在低溫條件下的施工方法，其特徵在於，在進行步驟E之前，還有以下步驟:將耐火材料在預熱棚(7)內預熱，並持續預設時間，所述預熱棚(7)內鋪設有具有導熱性的蒸汽管道(4)，所述蒸汽管道(4)內部通有蒸汽。
3.如權利要求2所述的熱風爐在低溫條件下的施工方法，其特徵在於，所述預熱棚(7)內設置有攪拌機(71)和儲灰池(72)，所述步驟D是在預熱棚(7)內完成，且攪拌製作完成的耐火泥漿放入儲灰池(72)中，所述儲灰池(72)底部用磚塊修築有蒸汽池(721)，所述蒸汽池(721)設置有蒸汽進入口、蒸汽排出口和排水口，蒸汽池(721)中通有蒸汽。
4.如權利要求1所述的熱風爐在低溫條件下的施工方法，其特徵在於，在所述步驟D中採用熱水攪拌製作耐火泥眾，所述熱水溫度在35°C~50°C。
5.如權利要求1所述的熱風爐在低溫條件下的施工方法，其特徵在於，所述支座是通過螺紋緊固件安裝在熱風爐殼體(1)內部，在所述步驟G中，將隔離架(22)提升預設高度並安裝在上一層的支座後，將下一層的支座拆除。
6.如權利要求1所述的熱風爐在低溫條件下的施工方法，其特徵在於，在所述步驟G中，將隔離架(22)提升預設高度並安裝在上一層的支座後，在下一層的支座上安放隔離架，並在隔離架上鋪設保溫層。
7.如權利要求1所述的熱風爐在低溫條件下的施工方法，其特徵在於，每層支座之間的高度間隔為3~5米。
【文檔編號】F27D1/16GK103484589SQ201310418345
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月13日 優先權日:2013年9月13日
【發明者】文道林 申請人:中國十九冶集團有限公司