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韶钢6号高炉热风炉改造施工技术

2017-04-09徐广春

山西冶金 2017年4期
关键词:隔热层热风炉砌筑

徐广春

(广东韶钢工程技术有限公司, 广东 韶关 512123)

韶钢6号高炉热风炉改造施工技术

徐广春

(广东韶钢工程技术有限公司, 广东 韶关 512123)

基于韶钢原6号高炉内燃式热风炉风温低等现象,对原有的燃烧室、拱顶、燃烧器和球顶结构进行彻底改造,提出了从凉炉开始到改造施工结束相应采取的最优方案。经实践检验,热风炉施工技术的改造不仅可以延长热风炉使用寿命,降低资源消耗,减轻施工人员的劳动强度,还可提高施工质量,确保高炉优质高产、安全经济运行。

改造 施工技术 燃烧室 拱顶 燃烧器 球顶

韶钢6号高炉三座内燃式热风炉由于生产负荷不断增大,造成故障和隐患频繁,致使热风炉的风温太低,无法满足高炉的正常生产。韶钢工程公司将热风炉的内燃式结构改为顶燃式结构,从而提高了热风炉风温,为高炉的增产增收创造了良好的条件。

1 凉炉改造施工

为尽快凉炉,当热风炉炉顶温度降至1000℃时,可采用助燃空气强制凉炉,当烟道温度降至350℃后,拆开上、下部人孔,在下部各口装轴流风扇,向炉内吹风,当烟道温度降至250℃后,则改为反向抽风。

2 热风炉拆除施工

内燃式热风炉拆除属于保护性拆除,首先进行内燃式热风炉耐材拆除,除了热风炉围墙保留外,其余耐材从上至下全部拆除;然后将内燃式热风炉的拱顶上部的球顶钢结构炉壳及其燃烧室下部的空气、煤气管道,以及炉箅子等全部拆除。

3 热风炉改造施工

热风炉相应的炉体钢结构安装施工完毕,经检查验收合格后,方可进行相应的炉体耐材施工。尤其是炉箅子上表面的平整误差,直接关系到砖格子砌筑质量的好坏。用拉线法检查时,不应超过5mm。而炉箅子格孔中心线与设计位置的误差,不应超过3mm。若炉顶钢结构还未施工完毕,而施工工期又紧,则可在炉顶的下部直段处焊接安全隔离平台,方能进行下部的耐材施工,并派专人进行安全隐患排查,以确保下部施工人员的施工安全。

3.1 燃烧室施工

燃烧室由原来的苹果形改成眼睛形,使隔墙占地面积减小,从而增加了蓄热面积,但是也因此增加了工作量,尤其是炉内运输。经过不断研究试验,最后采用40 mm厚的木板制作成宽250 mm的槽钢形溜槽,长度为3~6 m(最好备齐2条,长短各1条),倾斜地靠放在检修人孔上,直接把砖、灰斗放到靠人孔的溜槽上,再往下推,在溜槽下部两侧分别有1人,交替接住滑下来的材料,为避免冲击撞坏砌体,溜槽下部可铺设一层橡胶垫以保护砌体。

由于眼睛形燃烧室的内空尺寸较狭窄,根本无法搭设燃烧室内的脚手架。为了确保内环燃烧室炉墙的施工安全和施工质量,可采用2~4块3~5 m长的木桥板铺在隔墙砖面上,再从炉体的通天孔上固定好一条钢丝绳并放下来,用以高挂安全带,即可砌筑燃烧室与围墙相切方向的砖。

3.2 拱顶施工

原拱顶承接蘑菇状球顶,现拱顶的承重增加了,可承接燃烧器和半球顶。因此,要严格控制拱顶标高和内空尺寸,尤其是拱顶的喉口区域,以确保上下结构平滑衔接。

拱顶托圈下导热材料(碳化硅)施工以及拱顶托圈上找平层施工均要采用强制式搅拌机,严格按材料配比进行搅拌,并振捣密实。拱顶下的直段墙应挂中心线控制半径进行砌筑。对于直段墙上表面,应按确定的标高找平。上部人孔即拱顶下方的两个人孔,其拱砖为组合转,必须按生产厂编号顺序砌筑,其中一个用作点火孔,必须在烘炉后才能堵砌。

砌拱顶前,应按球顶孔的中心,确定拱顶砌砖的中心。砌拱顶时,必须按要求留设膨胀缝,其施工工艺如下。

1)拱顶辐射温度测温孔向下倾斜6°,即先砌DF31-32砖,其外侧与管口的预留长度为227 mm,再砌DF22-21砖,最后砌DF12-11砖。

2)拱顶热电偶孔的砌砖留设尺寸为:孔中心线左右均为40 mm宽,孔中心线向下和向上分别为54 mm和100 mm高,将预留管从外伸进炉内后,用陶瓷纤维塞紧管周围的缝隙。

3)拱角砖砌筑前,应对其下部的大墙砖面进行找平;拱角砖按材质分为两种,首先砌工作层低蠕变高铝砖DRL-145,再砌隔热层氧化铝空心球砖;砌筑时,要确保拱角砖各面的角度正确。

4)拱顶砖砌筑时,先砌工作层430 mm厚低蠕变高铝砖DRL-145,必须按生产厂编号顺序砌筑,且边砌筑边校对,每环砖及其上层砖的锁砖部位应错开。再砌隔热层聚轻高铝砖:其第1环为230 mm厚JL-1.2砖,其第2环为114 mm厚JL-0.8砖。工作层与隔热层之间不能有灰浆,以保证工作层能自由滑动,但隔热层之间的环缝必须灰浆饱满。拱顶隔热层砌完后,及时填充陶瓷纤维机制板30~50 mm厚LYGX-334。最后,浇捣纤维涂抹料SPZ-1.0填实所剩缝隙,且填充高度不应超过400 mm。

5)当拱顶工作层与隔热层砌平后,进行拱顶喉口区域砌筑。

3.3 燃烧器施工

燃烧器由位于燃烧室下部的馒头形栅格式由焰陶瓷燃烧器改为位于球顶下部的圆形套筒加栅格式无焰陶瓷燃烧器,即在原拱顶的基础上加高一个上部燃烧器。由于顶燃式热风炉燃烧器在炉内的垂直运输距离较大,可在炉顶孔上部安装0.5 t电动葫芦一套,以代替人工上、下传递,但由于钢丝绳长时间不停歇地处在受力状态,必须采用比相应许应拉力规定的直径略大的钢丝绳,以确保耐材垂直运输的安全。

燃烧器砌筑时,应挂中心线以控制内空尺寸,其施工工艺如下。

1)燃烧器底部的钢板托圈必须采用高温性能良好的耐火浇注料找平,且应采用强制式搅拌机,并严格按材料配比进行搅拌,且要振捣密实。找平层厚度可根据各管口标高确定实际的找平层标高,一般为30 mm厚。

2)燃烧器找平砖砌筑时,必须先砌内环再砌外环,且应保证各环砖间的错缝,不得形成通缝,当同一层的各环砖砌完后,再砌下一层,以确保每层砖面平整。尤其要注意的是:不但要奇偶层每环砖左右错砌咬合,而且前后环也要错砌咬合。每层砖与铁壳的间隙可用喷涂料填塞,且应按每层砖的高度及时填充。

3)用燃烧器组合砖砌筑时,必须按生产厂编号顺序砌筑,并应保持组合砖和各孔的位置准确。砌体砖缝内的泥浆应饱满,其表面应严密勾缝。

4)在空气和煤气管口组合砖周围200 mm范围内,喷涂层与砌砖间缝隙可用耐火浇注料密封,在空、煤气管之间采用0.5mm厚钢板作为密封隔板,钢板施工时将连接处互相错压10 mm,以保证密封性。

5)空、煤气进口组合砖必须分别按生产厂编号顺序砌筑,并按下半环外层→下半环内层→上半环内层→上半环外层依次砌筑,而空气和煤气管内的耐火砖可提前砌筑,其与组合砖接头处均应砌成直缝,并根据弧度仔细加工砖。

3.4 球顶施工

球顶砌砖前,应按球顶孔的中心和标高,确定球顶砌砖的中心。现球顶内层砖采用挂砖,可直接挂在下层已砌好的砖环上,不但不会下滑,而且省去了以往砌每块砖都要挂金属卡钩的麻烦,鉴于现球顶的半径尺寸小,砌筑时可直接采用尺量法校对半径,省去了球顶旋转规的制作安装成本和施工时间。

4 结语

6号高炉三座热风炉改造,在工程公司的精心组织和精心施工下,从凉炉开始到改造施工结束,仅用了45 d时间就圆满完成了改造施工。尤其在改造施工中,集思广益,使用了许多新材料、新工艺,从而确保了施工工期,提高了施工质量,经实践检验,使用效果良好,不仅延长了热风炉使用寿命,降低了设备故障率,而且提高了热风炉风温,降低了资源消耗,减轻了施工人员的劳动强度,从而确保了6号高炉可以优质高产、安全经济地运行,同时充分证实了所采取的改造施工技术的科学性和适用性,以及良好的经济效益,并为今后的同类施工提供借鉴。

(编辑:王瑾)

Construction Technology of Hot Blast Stove Reformation in No.6 BF in Shaogang

Xu Guangchun
(Guangdong Shaoguan Steel Engineering Technology Co.,Ltd.,Shaoguan Guangdong 512123)

Based on the phenomenon of low temperature in internal-combustion hot blast stove in original No.6 blast furnace in Shaogang,the original combustion chamber,vault,burner and dome structure have been thoroughly reformed,and optimal solution from cold furnace to the end of renovation construction is put forward.Practice proves that the construction technology of hot blast stove transformation can not only prolong the service life of hot blast furnace,reduce resource consumption,reduce the labor intensity of workers,but also can improve the quality of construction,ensuring high quality and safe and economic operation of blast furnace.

reconstruction,construction technology,combustion chamber,vault,burner,dome

TF578.3

A

1672-1152(2017)04-0131-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.04.48

2017-07-11

徐广春(1980—)男,本科,毕业于江西理工大学,助理工程师,研究方向为冶金设备维修与改造。

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