2010年論文：高爐出鐵溝長壽化新技術(shù)設(shè)計(jì)和施工.doc

高爐出鐵溝長壽化改造的設(shè)計(jì)與施工孫志紅 王偉 焦順杰 焦作諾爾曼爐業(yè)有限公司 河南焦作454000摘 要 儲鐵式出鐵溝的設(shè)計(jì)方法，材質(zhì)的選擇及施工技術(shù)要點(diǎn)。關(guān)鍵詞 出鐵溝，設(shè)計(jì)，施工1前言針對高爐出鐵溝長壽化新技術(shù)改造的發(fā)展要求，我們經(jīng)過多家450-1080m高爐出鐵溝設(shè)計(jì)和施工改造使用效果表明；河南焦作諾爾曼爐業(yè)有限公司采用優(yōu)質(zhì)剛玉，高純碳化硅等精選材料，添加復(fù)合高新防爆結(jié)合劑開發(fā)研制的出鐵溝快烘澆注料，整體澆注單鐵口高爐出鐵溝，并將出鐵主溝設(shè)計(jì)改造為儲鐵式結(jié)構(gòu)；撇渣器采用整體澆注，過梁優(yōu)化設(shè)計(jì)為活動(dòng)預(yù)制件，可隨時(shí)更換，充分顯示該技術(shù)可以大幅度延長高爐出鐵溝壽命，極大改善了出鐵場作業(yè)環(huán)境條件，減少高爐休風(fēng)率并提高高爐出鐵產(chǎn)量，大大降低爐前操作人員工作強(qiáng)度和安全隱患。2出鐵溝設(shè)計(jì)與施工2.1主溝設(shè)計(jì)為儲鐵式鐵溝，便于鐵渣分離。溝深的理想尺寸是1200-1800mm；溝壁澆注工作層（落鐵點(diǎn)區(qū)域前4米為1000mm,其它部位為800mm,）保證溝底澆注厚度大于700mm以上。鐵溝澆注料中富含SiC和C，導(dǎo)熱系數(shù)較高，為防止外殼鋼板受澆注工作層熱傳導(dǎo)而出現(xiàn)膨脹變形，鋼板內(nèi)壁粘貼20mm纖維板隔熱材料。主溝在距高爐出鐵口1000mm，把鋼板向兩邊移動(dòng)200mm，長度4000mm，確保主溝落鐵點(diǎn)區(qū)域總寬2600mm。主溝其它區(qū)域總寬2200 mm.2.2將撇渣器設(shè)計(jì)成單撇渣器，擋渣大梁設(shè)計(jì)為更換式豎梁（預(yù)制件）。既降低成本，又可使出鐵場干凈、整潔。更換式豎梁提前預(yù)制烘烤處理，便于更換，不會影響正常出鐵。撇渣器的外殼必須是厚15-20mm的鋼板焊制而成，尺寸：長2800mm，寬2500mm，深1800mm。2.3支溝尺寸不需要變動(dòng)，在施工時(shí)要在鋼板內(nèi)壁上貼硅酸鋁纖維氈。3鐵溝（模胎）設(shè)計(jì)3.1主溝模具尺寸 上寬600mm，下寬450mm，深300mm至800mm。坡度5%，溝底澆注工作層厚度700800mm。3.2撇渣器：鋼結(jié)構(gòu)外殼安放到規(guī)定標(biāo)高，在內(nèi)側(cè)和底部砌114 mm厚特級粘土磚，撇渣器活動(dòng)豎梁制成預(yù)制件后直接提供到現(xiàn)場使用。3.3支溝模具尺寸要求：上寬300mm，下寬 200mm，深250mm。溝壁澆注寬度為350mm,溝底澆注厚度保持600mm。3.4撇渣器殘鐵口根據(jù)撇渣器鐵水通道底標(biāo)高確定， 殘鐵溝采用澆注料或免烘烤搗打料。3.5渣溝設(shè)計(jì)為1條，具體位置在撇渣器接口之前500 mm。溝口的標(biāo)和寬度施工時(shí)現(xiàn)場確定；比撇渣器出鐵口標(biāo)高高80-100 mm。渣溝的材質(zhì)另行商議。 4 高爐出鐵溝快烘澆注料性能指標(biāo)高爐出鐵溝快烘澆注料的性能指標(biāo)見表1。表1 高爐出鐵溝快烘澆注料性能指標(biāo)項(xiàng)目GCJ-75主溝料GPJ-75撇渣器料GCJ-65支溝料化學(xué)組成（w）/%Al2O3757565SiC+C202518體積密度/(gcm-3)11024h3.02.952.7515003h2.952.902.70耐壓強(qiáng)度/MPa11024h35383015003h455035抗折強(qiáng)度/MPa11024h55.5415003h78.56永久線變化/15003h00.200.200.155施工計(jì)劃 施工直接由我公司統(tǒng)一協(xié)調(diào)，統(tǒng)一組織施工。施工技術(shù)、質(zhì)量安全、材料供應(yīng)等有關(guān)部門配合，直接解決、處理本次改造中的技術(shù)、質(zhì)量、經(jīng)營、專業(yè)配合、材料供應(yīng)、后勤保障等問題，并請貴鋼鐵公司煉鐵廠協(xié)助配合解決現(xiàn)場有關(guān)事宜。施 工 組 織 機(jī) 構(gòu) 圖 一 （乙方）項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人：現(xiàn)場總指揮：靳小米技術(shù)員商務(wù)負(fù)責(zé)人施工負(fù)責(zé)人工人總調(diào)度現(xiàn)場協(xié)調(diào)電工焊工撇渣器澆注振動(dòng)工人砌筑工人加料搬運(yùn)工人搗打料操作工人出鐵溝項(xiàng)目總包施工人員組織圖二1、電工1名；焊工，模具工3人；2、施工人員22人；3、技術(shù)員2人：1人負(fù)責(zé)1，2#攪拌機(jī)材料施工技術(shù)控制，1人負(fù)責(zé)3，4#攪拌機(jī)材料施工技術(shù)控制。現(xiàn)場總指揮第一臺機(jī)第三臺機(jī)第二臺機(jī)澆注組 模具組（含烤溝）支溝砌筑組主溝及撇渣器砌筑組 調(diào)度商務(wù)后 勤監(jiān)控測量技術(shù)組6施工前準(zhǔn)備6.1技術(shù)準(zhǔn)備a 針對此次改造特點(diǎn)，組織有關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)交底；b 編制工程預(yù)算；c 編制檢修方案；d 編制質(zhì)保措施；e 編制材料供應(yīng)計(jì)劃。6.2施工人員準(zhǔn)備 NO 工種 人數(shù)（人） 1 砌筑工 6 2 運(yùn)料工 3 3 焊 工 1 4 技術(shù)員 25 電 工 16 澆注工 15 合 計(jì) 286.3材料準(zhǔn)備：根據(jù)材料預(yù)算，編制材料供料計(jì)劃，并根據(jù)現(xiàn)場平面位置，視工程進(jìn)度分批組織進(jìn)料，根據(jù)甲方要求計(jì)劃進(jìn)度到達(dá)現(xiàn)場。6.4施工機(jī)械準(zhǔn)備：垂直運(yùn)輸工具主要采用車間天車及叉車（甲方提供配合）。 b澆注料攪拌采用2臺750型強(qiáng)制式攪拌機(jī)。1臺500型強(qiáng)制式攪拌機(jī)。c材料運(yùn)輸主要由叉車運(yùn)輸（甲方提供）d. 現(xiàn)場清理及溝型砌筑（甲方按照乙方要求完成，乙方開始現(xiàn)場施工）。6.5施工用水電，氣：（甲方提供）現(xiàn)場設(shè)2電源二個(gè)?，F(xiàn)場設(shè)水源三個(gè)，備三條水管。c. 壓縮空氣及氧氣配套管件。7施工部署7.1原則a、統(tǒng)一安排，保重點(diǎn)；針對高爐鐵溝改造特點(diǎn)，公司進(jìn)行統(tǒng)一安排，在人力、物力、財(cái)力方面隨時(shí)隨地進(jìn)行調(diào)整，確保鐵溝改造順利進(jìn)行。b、 技術(shù)先行，穩(wěn)妥施工；選擇先進(jìn)科學(xué)的施工方法指導(dǎo)施工，分部分項(xiàng)進(jìn)行技術(shù)交底，穩(wěn)妥施工。C充分準(zhǔn)備，創(chuàng)造條件；開工前，做好一切準(zhǔn)備工作，為有條不紊的施工創(chuàng)造條件。d.嚴(yán)格管理，質(zhì)量達(dá)先；改造過程明確責(zé)任，嚴(yán)格管理，精細(xì)施工，確保工程質(zhì)量達(dá)優(yōu)。e.保工期，重安全實(shí)行分段分片包干，責(zé)任到人，確保工期。消除安全隱患杜絕安全事故。7.2施工進(jìn)度；從撇渣器開始，到主溝，支溝各部位按照分工施工同時(shí)進(jìn)行。7.3施工準(zhǔn)備：a儀器：水準(zhǔn)儀一臺，水準(zhǔn)尺一把（一般在3M左右），棉線些許。b人員：測量員一名，輔助測量一人。7.4施工測量步驟：A：在爐前找一處測站地，該地應(yīng)在整條鐵溝旁邊并居中部，應(yīng)較為平整。該點(diǎn)則為永久水準(zhǔn)點(diǎn)，需加以保護(hù)。將水準(zhǔn)儀放置該地，調(diào)整儀器至水平。B：取鐵口中心線。8施工組織進(jìn)度8.1在鐵溝外鋼殼底部先鋪水渣找平，再鋪一層耐火磚，利于保溫隔熱。8.2 撇渣器模具分三段，進(jìn)口、出口及橫通道，先放好三段模具焊接好及殘鐵口模具（殘鐵口周圍不要砌磚），主溝至撇渣器進(jìn)口3米溝型模具，測量準(zhǔn)確最后固定，開始澆筑。8.3 主溝溝型砌筑及澆注施工8.4 支溝溝型砌筑及澆注施工8.5 脫模烘烤8.6 施工完畢現(xiàn)場及烘烤安排：現(xiàn)場施工相關(guān)人員參與現(xiàn)場清理，烘烤過程，直至順利出鐵。9結(jié)論高爐出鐵溝優(yōu)化設(shè)計(jì)和精密組織施工可大大改善了耐火材料的急冷急熱環(huán)境，耐火材料得到更好的燒結(jié)，特別有利于耐火材料的長壽。同時(shí)，在鐵溝內(nèi)儲存有大量鐵水的情況下，操作工人也不會隨意向鐵溝內(nèi)打水，避免了急冷情況的出現(xiàn)。此外，當(dāng)鐵水從高爐中噴出時(shí)，鐵水將不再直接沖擊鐵溝的耐火材料，而是落在溝內(nèi)殘存的鐵水上，這將給溝底耐火材料以極好的緩沖，極大地減輕了鐵水對鐵溝耐火材料的沖刷，對延長耐火材料壽命有極大好處。改造方案采用高強(qiáng)防爆鐵溝澆注料，實(shí)施整體澆注。使用該澆注料和上述設(shè)計(jì)方案制作施工鐵溝，澆注后1 h即可脫模并可立即小火烘烤，2-4h后即可直接出鐵水。當(dāng)鐵溝修補(bǔ)時(shí)，采用套澆工藝，套澆完成后的鐵溝可以快速脫模，并可立即用大火烘烤，12 h后出鐵。支溝用時(shí)則會更短。10 設(shè)計(jì)和施工應(yīng)用效果10.1主溝，撇渣器及支溝整體澆注