浅谈高炉冷却壁钢砖炉壳更换方法及作业要点

朱志军

（河钢股份有限公司承德分公司，河北 承德 067002）

河钢集团承钢公司6#高炉炉容450m³，炉役后期因部分冷却壁已烧损，炉壳腐蚀变形，钢砖磨损严重，存在严重安全隐患；经公司研究决定，6#高炉停炉中修，对4 ～7 段112 块冷却壁、炉喉48 块钢砖，炉腹至炉身2 带炉壳（通高5 米）进行更换。

1 施工准备

1.1 高炉支固

为保证更换炉壳施工安全，拆除炉壳前，需对炉体进行支固，方法是使用δ30 的钢板制作成12 个支座，均匀分布在高炉风口层与炉身二层焊接在壳上，12 个支座均满焊，构成了上、下支撑面，使用∮219×10 的管道制作成6m 长一段沿支撑面均匀分布的6 根立柱，在立柱受力根部使用δ30钢板制作筋板共计24 块，筋板焊接面打坡口焊接牢固，炉壳更换完毕后拆除（高炉支固见图1）。

1.2 设计制作“升降式”双层作业平台

因6#炉炉腹、炉腰、炉身更换冷却壁112 块，炉身顶部更换钢砖48 块，为保证施工特设计、制作双层“升降式”作业平台。冷却壁、炉壳吊装在炉腹开炉壳搭设平台做为通道进出，钢砖吊装在炉顶溜槽检修孔进出（双层作业平台见图2）。

图1 高炉支固示意图

图2 双层平台示意图

搭设下层平台使用δ6mm 普碳板、HM340×250 型钢及I 16 工字钢焊接成直径为7 米的圆形平台，型钢与工字钢做承重主梁；平台中心开1 米方型孔一个并制作围栏（利于冷却壁吊装），平台一角开0.5 米方形孔1 个（利于人员通行），该平台使用4 台10 吨手拉葫芦通过上层平台与炉顶上封罩连接固定，同时，使用4 根钢丝绳做安全绳。该平台可通过4 台10 吨手拉葫芦实现平台升降，平台周边根据炉内直径变化切割去除阻碍升降的平台边缘。

搭设上层平台使用δ6mm 普碳板、HM250×200 型钢及I 10 工字钢焊接成直径为3.5 米的圆形平台一个，型钢与工字钢做承重主梁；该平台使用4 台5 吨手拉葫芦与炉顶布料器底座连接固定，同时，使用4 根钢丝绳做安全绳，平台周边根据炉内直径变化切割去除阻碍升降的平台边缘。

2 施工过程

2.1 冷却壁拆除

气焊割除冷却壁外部配管、补偿器和螺栓保护罩等，炉内搭设下层作业平台，冷却壁拆除时，外部炉壳焊接专用千斤顶反力支架，使用100T 液压千斤顶将冷却壁顶入炉内，炉内与炉外人员配备对讲机联系，当冷却壁顶入炉内时，炉内下层平台施工人员使用卷扬将冷却壁锁死；在炉腹位置拆除2 米宽3 米高炉壳做冷却壁吊装通道，4、5 段冷却壁使用卷扬延吊装通道将旧冷却壁吊出，6、7 段冷却壁延下层平台中间吊装孔将冷却壁放入炉内后，延吊装通道吊出（冷却壁拆除见图3）。

2.2 炉壳更换

图3 冷却壁拆除示意图

炉壳分为上、下两带，分12 块进行拆除、安装。首先延冷却壁吊运通道顺时针拆除、安装第1 块（上带）、第2块（下带）炉壳，新炉壳上、下焊口与旧炉壳焊接完毕后；成180 度角方向拆除、安装3、4 块炉壳，而后再延1、2 块炉壳顺时针方向拆除、安装5、6 块炉壳，同时，将1、2 块炉壳与5、6 块炉壳连接焊缝焊接完毕。依此类推拆除、安装7 至10 块炉壳，10 块炉壳安装完毕后，将通道上部第11块炉壳拆除、安装，预留第12 块炉壳（冷却壁吊装通道位置），炉壳安装从内向外安装，若炉壳弧度存在偏差可使用千斤顶顶压进行调节，炉壳拆除安装延冷却壁吊运通道进行吊运。

2.3 冷却壁安装

在炉顶设置卷扬，同时，依据炉体中心线设置吊点悬挂滑车，吊装卷扬钢丝绳延上层平台至炉内（钢丝绳经过上层平台位置做好防护，防止钢丝绳损伤）。冷却壁使用卷扬延吊装通道运至炉内，落至下层平台上，冷却壁安装位置上部设置滑轮组，反吊装钢丝绳吊装冷却壁至靠近炉壳位置，冷却壁螺栓安装孔穿钢丝绳至炉壳外部，炉壳外部设置手拉葫芦牵引冷却壁就位，安装螺栓、紧固螺栓（冷却壁吊装见图4）。

图4 冷却壁吊装示意图

4 段冷却壁采用如上方法吊装，5 ～7 段冷却壁需炉台，另设卷扬1 台将冷却壁运至炉内，使用主卷扬延下层平台中间孔吊运至平台上，吊装至平台后的冷却壁安装方法与4 段相同。从4 段至7 段依次安装冷却壁，平台随冷却壁安装高度使用10 吨手拉葫芦进行提升调节，提升到位后，锁好平台安全绳，4 段、5 段未更换炉壳位置冷却壁暂不安装，待6段7 段冷却壁安装完毕后，拆除第12 块炉壳（冷却壁吊装通道位置），将4 段、5 段未安装的冷却壁，第12 块新炉壳运至炉内平台，安装炉壳，安装剩余冷却壁。冷却壁安装过程中，同时，焊接外部补偿器、水管和螺栓保护罩。

2.4 钢砖更换

炉内搭设上层作业平台，便于更换钢砖所用；拆除钢砖外部配管与螺栓保护罩后，与拆除冷却壁方法相同，拆除钢砖，炉顶设置卷扬机，钢砖延炉顶溜槽检修孔运至平台，使用吊车运至地面。使用卷扬将新钢砖延溜槽检修孔吊运至炉内，同样，使用冷却壁安装方法安装钢砖，同时，焊接安装钢砖外部配管与螺栓保护罩。

3 结语

搭设双层作业平台便于高效施工，节约施工工期，但重叠吊装作业，需确保各层平台牢固，保证施工安全。各作业面人员需设置摊长，分工合作，由现场负责人统一进行指挥，保证各工序顺畅。此施工方法在河钢集团承钢公司6#高炉更换冷却壁、钢砖和炉壳中实践应用，不仅提高了作业效率，同时，也缩短了施工工期，达到了计划目标，是同行业可借鉴的有力资料。