大型高炉热风系统修复维护综合处理技术的研究与应用
2019-07-16李明亮
李明亮
(马钢炼铁总厂,安徽 马鞍山 243000)
热风系统设备是高炉的关键设备,国内大型高炉热风系统的总管、热风出口等部位,由于耐材的松动、烧损等变化情况掌握不及时,导致钢壳烧穿等恶性的事故发生,造成人员、生产等极大的损失。尤其热风总管出现意外,随时会造成高炉紧急休风,抢修需要降温、升温,停产时间特别长,损失巨大,严重影响高炉长周期稳定顺行,直接威胁安全生产。鉴于高炉热风系统的特殊性,需要我们找到能提早发现异常和隐患所在,并且能够及时快速的消除故障隐患,又能保证施工时间较短,费用较低,对生产造成的影响不大的办法来解决。
1 热风系统设备运行状态监控
(1)热风系统较严重问题的出现:2014年2月高炉更换1#热风支管波纹管时发现其热风出口大墙砖最里侧顶部120°范围的管道砖脱落,组合砖有局部脱落。2014年2月高炉检修更换2#热风阀时,发现正对2#热风阀的热风总管及顶部耐火砖由于热风阀漏水而严重浸蚀脱落。
(2)应用红外成像技术,建立红外成像监控制度,提早发现问题:结合生产工艺烧炉和送风的特点,对各个容易发生劣化的部位、重点的部位,对各相关岗位人员提出红外成像监控要求,建立了多层次、大密度、网格化的监控制度,并将监控数据在每周的设备周报中汇报,以便共同分析、掌握变化趋势,做出准确的判断,采取有效措施进行处理。
(3)监控层次分工:生产操作人员每班监控记录;点检人员每日监控记录;工程师每周监控;专业红外测量诊断公司每月监控报告。
(4)监控成功案例:2014年5月21日,2#热风炉送风时,测量发现热风总管与2#热风支管交叉口上部焊缝处温度高达667℃,紧急将2#热风炉退出工作停止送风,初步判断此处耐火材料已经脱落。2014年9月7日在对热风管道系统红外测温时,发现1#~2#热风炉之间总管波纹抱箍上部管温度达到515℃。
2 热风系统设备维护修复技术
2.1 采用开天窗、降温快、分段支钢模、浇筑技术,快速对热风总管进行修复
(1)技术准备:提前完成热风总管两侧的检修平台搭建及浇筑内模的制作,平台尺寸为4 m×2 m×2.6 m,平台与热风总管间留有0.1 m间距。(2)技术实施:高炉休风后对热风总管进行“开天窗”割除施工,浇筑内模分3段 0.6 m,相贯线分为 2段 0.88 m,备 0.1、0.2、0.3 m,各1段以备调节,内模加支撑为270°弧长,将内模导入到位后短焊连接,锚固件分段放入热风管道内侧,纵横焊接固定好,检查确认后进行浇筑施工。(3)效果:修复效果良好,此处及热风总管温度场保持在250℃以下。
图1 热风总管支模示意图
2.2 采用打抱箍、浇筑技术快速对热风总管波纹管进行修复
(1)方案一:①准备¢3380×300×1000 的 δ10抱箍 1个(1/2);¢2160×3600×1200的 δ8钢板制作浇筑内模(分4~6片);②对波纹管抱箍进行“开天窗”割除、浇注料清除、割除波纹管、清除两层轻质隔热砖并留下工作砖、浇筑内膜安装、浇筑、波纹管焊接、灌浆、对原抱箍处进行浇筑、抱箍天窗回装焊接、焊缝外部焊加强板及“7”字板、再从内部清根加焊、最后对焊缝探伤检查验收。(施工时间约36h)。
(2)快速解决:①准备¢3780×500×1000的 δ10抱箍1个;②对原波纹管抱箍进行割除、灌浆料全部清除、安装¢3780×500×1000的新抱箍上部 180°、新抱箍正上方留弧长1000的天窗、在天窗处进行浇筑、浇筑结束将天窗焊接好、灌浆、所有焊缝外部焊加强板及“7”字板。(施工时间约16h)
(3)效果:施工效果良好,此处波纹管温度保持在200℃左右。
2.3 采用陶瓷焊补新技术对热风炉出口大墙砖早期松动进行快速维护
传统维护修复的弊端:①凉炉、施工的时间很长,前后需要10~15 d;②工作量很大、修复成本高,材料及施工费用约60万元;③凉炉及施工过程中可能出现不可预见的其他问题。
2.4 采用陶瓷焊补技术进行维护修复的优点
①不需凉炉,可快速施工,且施工时间较短,一般6~10h即可完成焊补,可在更换热风阀或热风支管波纹管时一同施工;②工作量相对较小,修复成本较低,施工费用约12万元;③施工效果较明显,已焊补出口部位的温度已由焊补前的350℃降至现在的200℃。
3 结语
通过以上对热风系统一系列修复和维护技术的综合研究和应用,使高炉生产过程中送风的连续性和稳定性更好,为高炉工艺操作提供了有效的保证,稳定了炉况;也杜绝了热风系统事故休风的发生,使热风系统及高炉设备运行稳定,提高高炉作业率;同时减少了相应检修施工的时间,提高高炉产量;尤其减少了检修的各项施工费用以及日常压气吹扫等的消耗量;为高炉实现优质、高产、低耗创造和提供了有效条件。