專利名稱：高爐爐身維護(hù)方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高爐爐身維護(hù)方法和系統(tǒng)，尤其涉及一種大型高爐爐身的維護(hù)方法和系統(tǒng)，利用硬質(zhì)壓入機(jī)對(duì)高爐爐身進(jìn)行耐火材料硬質(zhì)壓入維護(hù)。
背景技術(shù)：
大型高爐在開爐運(yùn)行幾年后，高爐爐身的耐火材料出現(xiàn)不均勻磨損或損壞，造成高爐的冷卻設(shè)備和爐殼損壞，給高爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)困難，也嚴(yán)重影響高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。近幾年，盡管高爐內(nèi)部使用了高級(jí)耐火材料，但隨著高爐運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，耐火材料損壞嚴(yán)重，造成高爐生產(chǎn)不穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)大幅降低。例如太鋼4350M3高爐，在開爐運(yùn)行4 年后，爐殼燒紅現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，冷卻板也開始損壞，技術(shù)指標(biāo)無(wú)法提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種有效的高爐爐身維護(hù)方法和系統(tǒng)，其既穩(wěn)定爐身的耐材，保證冷卻設(shè)備和爐殼的安全，又給高爐生產(chǎn)創(chuàng)造良好條件。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種高爐爐身維護(hù)方法，利用硬質(zhì)壓入機(jī)對(duì)高爐爐身進(jìn)行耐火材料硬質(zhì)壓入維護(hù)，包括根據(jù)高爐內(nèi)襯溫度變化確定硬質(zhì)壓入維護(hù)時(shí)間；根據(jù)高爐爐殼溫度變化確定爐殼開孔位置；根據(jù)爐殼開孔位置對(duì)爐殼進(jìn)行開孔；以及將耐火材料壓入爐殼開孔。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)高爐內(nèi)襯溫度變化確定硬質(zhì)壓入時(shí)間包括監(jiān)測(cè)高爐內(nèi)襯溫度，當(dāng)其持續(xù)達(dá)到1000°C以上并且不能通過(guò)爐內(nèi)正常操作手段降到正常水平時(shí)則確定為此時(shí)需要進(jìn)行硬質(zhì)壓入維護(hù)。另外，當(dāng)確定需要進(jìn)行硬質(zhì)壓入維護(hù)時(shí)，可以在高爐定檢休風(fēng)時(shí)進(jìn)行硬質(zhì)壓入維護(hù)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)高爐爐殼溫度變化確定爐殼開孔位置包括監(jiān)測(cè)爐殼溫度，在爐殼溫度超過(guò)200°C的區(qū)域沿圓周方向開孔，并且根據(jù)應(yīng)力計(jì)算使得開孔數(shù)量和大小不會(huì)影響爐殼的受力情況。優(yōu)選使用磁力鉆對(duì)爐殼進(jìn)行開孔。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，耐火材料可以包含30-60%的Al2O3和15_30%的SiC。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，還可以使用沖擊鉆和/或風(fēng)鉆對(duì)壓入開孔的耐火材料進(jìn)行疏通。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種高爐爐身維護(hù)系統(tǒng)，包括開孔機(jī)，用于對(duì)高爐爐殼進(jìn)行開孔；和硬質(zhì)壓入機(jī)，用于將耐火材料硬質(zhì)壓入開孔中。本發(fā)明的系統(tǒng)還可以包括沖擊鉆和/或風(fēng)鉆，用于對(duì)壓入開孔的耐火材料進(jìn)行疏ο優(yōu)選開孔機(jī)為磁力鉆。本發(fā)明能夠在不停爐的情況下，利用硬質(zhì)壓入機(jī)對(duì)高爐爐身進(jìn)行耐火材料硬質(zhì)壓入維護(hù)，效率高，內(nèi)襯光滑規(guī)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(fēng)險(xiǎn)。


圖1是本發(fā)明的高爐爐身維護(hù)系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，以下描述和示例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而非用于對(duì)其作出任何限制。1、根據(jù)高爐內(nèi)襯溫度變化確定硬質(zhì)壓入維護(hù)時(shí)間在高爐爐身耐熱材料發(fā)生破損，爐殼溫度升高，或者發(fā)生高爐爐殼跑煤氣、冒火星等現(xiàn)象時(shí)，尤其是內(nèi)襯溫度持續(xù)達(dá)到1000°c以上，通過(guò)各種爐內(nèi)操作手段不能降到正常水平，就應(yīng)該進(jìn)行硬質(zhì)壓入維護(hù)。2、根據(jù)高爐爐殼溫度變化確定爐殼開孔位置經(jīng)過(guò)應(yīng)力計(jì)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(guò)200°C的區(qū)域，在圓周方向進(jìn)行開孔，并在每塊冷卻板或爐殼一定范圍內(nèi)開一直徑為 Φ 40的孔，并在外部焊接DN40的IOOmm短絲頭，以便安裝閥門，進(jìn)行硬質(zhì)壓入。3、根據(jù)爐殼開孔位置對(duì)爐殼進(jìn)行開孔爐殼開孔的速度決定了整個(gè)硬質(zhì)壓入的時(shí)間，所以必須選擇良好的機(jī)具進(jìn)行開孔，在本實(shí)施例中，選擇磁力鉆，這種設(shè)備既簡(jiǎn)單又能夠在有限的作業(yè)空間內(nèi)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(dǎo)熱性能，其中優(yōu)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(duì)耐火材料的疏通主要選擇沖擊鉆和/或風(fēng)鉆，能夠快速疏通并不破壞周圍的耐火材料。6、將耐火材料壓入爐殼開孔以對(duì)高爐內(nèi)部進(jìn)行造襯根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際選擇壓入機(jī)和開孔的大小、密度首先，壓入機(jī)的選擇1)要求壓力要高，輸送壓力達(dá)到30Mpa左右；2)輸送料的顆粒要滿足5mm左右；樹脂加入量可少于18% ；3)壓力可調(diào)，從 0. 05Mpa 調(diào)至 30Mpa ；4)出料量可調(diào)，出料量2 6t，硬、軟質(zhì)壓注料出料量0.6 2t，注漿1 5t。5)出口管徑為DN40，與現(xiàn)場(chǎng)匹配。6)輸送距離水平30 150m，垂直距離30m。
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其次，硬質(zhì)壓入量經(jīng)過(guò)計(jì)算，在冷卻板的空間內(nèi)壓入適當(dāng)?shù)膲喝肓希?00 750Kg的壓入料，以滿足爐型需求，侵蝕越嚴(yán)重壓入量需要越大，首次開孔位置一般按500 750Kg壓入，重復(fù)壓入孔，疏通舊孔后，根據(jù)內(nèi)襯殘余情況壓入200 400kg，確保壓入完畢壓入料完整包裹冷卻板熱面頭部，維護(hù)后的內(nèi)襯總厚度達(dá)到600 700mm。出口壓力控制在mig/cm2左右，壓力不能過(guò)高否則會(huì)破壞內(nèi)部原有的耐火材料。7、現(xiàn)場(chǎng)跟蹤監(jiān)測(cè)主要對(duì)爐殼進(jìn)行溫度跟蹤監(jiān)測(cè)并記錄，對(duì)新裝內(nèi)襯溫度進(jìn)行跟蹤記錄，爐殼溫度維持在80°C以下，如溫度超過(guò)150°C就要進(jìn)行打風(fēng)冷卻，對(duì)所有的溫度記錄做成趨勢(shì)線，為下次定檢做準(zhǔn)備。8、下一次的循環(huán)使用根據(jù)溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果，決定開孔位置和密度，并適當(dāng)調(diào)整耐火材料的成分以適應(yīng)高爐的生產(chǎn)。通過(guò)在太鋼4350M3高爐2010年10月 2011年7月的實(shí)際使用，效果非常明顯， 每次利用高爐的定檢時(shí)間對(duì)高爐的爐身部位進(jìn)行硬質(zhì)壓入，使高爐的爐殼溫度得到大幅度的降低，現(xiàn)在控制在40 70°C之間，而且高爐的各項(xiàng)指標(biāo)都比較穩(wěn)定，創(chuàng)造了開爐以來(lái)的最好水平。高爐的利用系數(shù)、煤比提高，焦比和綜合燃料比得到大幅度的降低。本實(shí)施例選用的壓入機(jī)可以為DX-SD型單缸往復(fù)式噴注泵。DX-SD型單缸往復(fù)式噴注泵是一種全液壓?jiǎn)胃讍位钊麊蜗蚯蚋邏簢娮⒈谩V泛用于冶金企業(yè)自流澆注料的噴注，特別用于高爐檢修中硬、軟質(zhì)壓入造襯、注漿等。該泵特點(diǎn)是1)高壓，輸送壓力可達(dá)30Mpa ；2)無(wú)水硬質(zhì)壓入料最大粒度可達(dá)5mm ；樹脂加入量可少于18% ；3)壓力可調(diào)。根據(jù)負(fù)載不同輸送壓力通過(guò)液壓變量泵從0. 05Mpa調(diào)至30Mpa ；4)出料量可調(diào)，噴注自流澆注料出料量2 6t，硬、軟質(zhì)壓注料出料量0.6 2t， 注漿1 5t。DX-SD型單缸往復(fù)式噴注泵參數(shù)如下表1 表 1
最高壓力(\Pa)壓力范圍 Gffa)出料量 (t/h)出口管徑(mm )進(jìn)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(zhì)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(fā)明可以選用下面的磁力鉆作為開孔機(jī)，其參數(shù)如下表2表權(quán)利要求
1.一種高爐爐身維護(hù)方法，利用硬質(zhì)壓入機(jī)對(duì)高爐爐身進(jìn)行耐火材料硬質(zhì)壓入維護(hù)， 包括根據(jù)高爐內(nèi)襯溫度變化確定硬質(zhì)壓入維護(hù)時(shí)間； 根據(jù)高爐爐殼溫度變化確定爐殼開孔位置； 根據(jù)爐殼開孔位置對(duì)爐殼進(jìn)行開孔；以及將耐火材料壓入爐殼開孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，根據(jù)高爐內(nèi)襯溫度變化確定硬質(zhì)壓入時(shí)間包括 監(jiān)測(cè)高爐內(nèi)襯溫度，當(dāng)其持續(xù)達(dá)到1000°C以上并且不能通過(guò)爐內(nèi)正常操作手段降到正常水平時(shí)則確定為此時(shí)需要進(jìn)行硬質(zhì)壓入維護(hù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，當(dāng)確定需要進(jìn)行硬質(zhì)壓入維護(hù)時(shí)，在高爐定檢休風(fēng)時(shí)進(jìn)行硬質(zhì)壓入維護(hù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中根據(jù)高爐爐殼溫度變化確定爐殼開孔位置包括 監(jiān)測(cè)爐殼溫度，在爐殼溫度超過(guò)200°C的區(qū)域沿圓周方向開孔，并且根據(jù)應(yīng)力計(jì)算使得開孔數(shù)量和大小不會(huì)影響爐殼的受力情況。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，使用磁力鉆對(duì)爐殼進(jìn)行開孔。
6.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括使用沖擊鉆和/或風(fēng)鉆對(duì)壓入開孔的耐火材料進(jìn)行疏通。
8.一種高爐爐身維護(hù)系統(tǒng)，包括 開孔機(jī)，用于對(duì)高爐爐殼進(jìn)行開孔；和硬質(zhì)壓入機(jī)，用于將耐火材料硬質(zhì)壓入開孔中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，還包括沖擊鉆和/或風(fēng)鉆，用于對(duì)壓入開孔的耐火材料進(jìn)行疏通。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中，開孔機(jī)為磁力鉆。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高爐爐身維護(hù)方法和系統(tǒng)。該方法利用硬質(zhì)壓入機(jī)對(duì)高爐爐身進(jìn)行耐火材料硬質(zhì)壓入維護(hù)，包括根據(jù)高爐內(nèi)襯溫度變化確定硬質(zhì)壓入維護(hù)時(shí)間；根據(jù)高爐爐殼溫度變化確定爐殼開孔位置；根據(jù)爐殼開孔位置對(duì)爐殼進(jìn)行開孔；以及將耐火材料壓入爐殼開孔。本發(fā)明通過(guò)壓入機(jī)的選擇、開孔位置、開孔直徑和密度的計(jì)算，耐火材料的選型以及硬質(zhì)壓入量的控制，實(shí)現(xiàn)比較光滑規(guī)整的操作內(nèi)型，保持高爐的穩(wěn)定和長(zhǎng)壽。與高爐降料線停爐相比，既解決了短時(shí)內(nèi)能夠在爐殼上開大量的硬質(zhì)壓入孔，保證了一次壓入的數(shù)量，又縮短時(shí)間，只在高爐定檢休風(fēng)時(shí)進(jìn)行，降低了高爐停爐、開爐的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)圓周方向足量、均勻的壓入，給高爐操作者創(chuàng)造良好的爐型條件。
文檔編號(hào)C21B7/00GK102417941SQ20111036194
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者何小平, 張 杰, 李夯為, 楊志榮, 王建軍, 王紅斌, 范建明, 趙新民, 陳新貴, 陳樹文 申請(qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司