某鋼煉鐵廠450高爐爐底壓入泥漿施工的方案-武漢宏程

1、河北邢臺鋼鐵有限公司煉鐵廠450M 32 號高爐爐底壓入料施工方案、前言煉鐵廠高爐爐底在生產(chǎn)一段時間后，會因施工質量、 生產(chǎn)操作、材料性能等因素的影響，高爐爐底碳磚部位會 出現(xiàn)局部溫度過高現(xiàn)象，從而導致高爐爐前操作環(huán)境的惡 化，造成爐底碳磚因溫度過高產(chǎn)生結構相變或損壞，嚴重 的直接影響高爐的正常生產(chǎn)和使用壽命。在這種情況下， 為了抑制高爐爐底碳磚部位的溫度繼續(xù)升高，緩解碳磚產(chǎn) 生結構相變或損壞，確保高爐生產(chǎn)的正常進行及現(xiàn)場作業(yè) 環(huán)境的安全，延長高爐使用壽命，一方面，在煉鐵冶煉過 程中采用加入釩鈦礦的方法護爐，另一方面，是對高爐爐 底進行壓入灌漿修補和維護，簡便而可行的方法是利用高 爐休風期間，

2、在高爐爐底碳磚過熱部位實施壓入灌漿，進 行在線維修。經(jīng)過壓入灌漿及在線維修處理，既可以抑制 高爐爐底碳磚部位溫度過高的問題，又可以提高高爐爐體 的整體性，提高高爐爐底的導熱性，降低爐底溫度，從而 延長高爐壽命。在日本，自上世紀 60 年代以來，就開始開發(fā)高爐灌漿 壓入維修技術，并且在許多鋼鐵廠得到應用。隨后，無論 是材料性能還是施工工藝都得到不斷地發(fā)展，除日本外， 其它許多國家都在推廣這種技術，我國也不例外。我國高爐爐底等部位壓入灌漿和造壁壓入泥漿的研究 工作始于上世紀 80 年代，在剖析研究進口同類產(chǎn)品的基礎 上，結合我國國情，采用國產(chǎn)原材料進行了研制，陸續(xù)完 成了鐵口、風口、高爐爐底和高爐

3、爐身、熱風管道、熱風 爐造壁壓入泥漿的研制，其中造壁壓入泥漿的研制和生產(chǎn) 產(chǎn)品的理化性能指標均已接近或超過進口材料水平。本公司研制、生產(chǎn)的高爐 （含爐身上部、爐底、鐵口、風 口、渣口）、熱風爐、 熱風管道壓入料及“在線壓入灌漿”技術 在韶鋼、廣鋼、珠?；浽ＸS、寶鋼不銹鋼公司、寶鋼梅鋼 公司、寶鋼南通公司、南（京）鋼鐵、南（昌）鋼鐵、漣 鋼、湘鋼、鄂鋼、安鋼、邯鋼、石橫特鋼、濟鋼、日照鋼 鐵、海鑫鋼鐵、無錫雪豐鋼鐵、華西鋼鐵、唐山建龍、雙 鴨山建龍、撫順新鋼鐵、撫順罕王、成鋼、達鋼、山西中 陽鋼鐵等煉鐵廠高爐爐身、鐵口、風口、渣口、熱風爐、 熱風管道上的應用，均獲得令人滿意的效果，高爐爐身、 熱

4、風管道、熱風爐爐殼（含爐頂、爐身）表面溫度大大減 低，造壁壓入泥漿的施工性能良好，壓漿順利，達到了預 期效果，使用單位對壓漿效果表示滿意并多次訂貨和使用。 同時具有施工快速度快、休風（悶爐）時間短的特點，取 得了成功的經(jīng)驗，并使有關使用廠家獲得了顯著的技術經(jīng) 濟效益。本公司高爐爐底在線壓入技術在武鋼煉鐵廠、韶鋼煉 鐵廠、鄂鋼煉鐵廠、日鋼煉鐵廠、山西中陽鋼鐵煉鐵廠高 爐爐底部位得到成功應用，爐底碳磚溫度大大降低，溫度 增長趨勢得到有效的抑制，同時具有施工速度快、休風時間短的特點，取得了顯著的技術經(jīng)濟效益，具有良好的應 用效果。3-5對高爐系統(tǒng)進行壓入造襯在線維修是一項經(jīng)濟可靠而 且行之有效的措施

5、，武漢宏程公司鄭重承諾：對有關煉鐵 廠高爐爐體、熱風爐、熱風管道進行壓入造襯在線維修， 保證爐殼、管殼表面溫度在 120 C以內(nèi)；對高爐爐底進行 壓入造襯在線維修，保證高爐爐底碳磚部位的溫度降低 100 C以上，溫度增長趨勢得到有效的抑制；對高爐鐵口、 風口、渣口進行壓入灌漿維護，使鐵口、風口、渣口的煤 氣泄露降低到最小程度；延長高爐、熱風爐大修時間 年。武漢宏程公司的綜合優(yōu)勢：1 、壓入造襯在線維護的產(chǎn)品生產(chǎn)；2、壓入造襯在線維修的施工技術；3、優(yōu)異的壓入造襯在線維修技術的應用業(yè)績；4、優(yōu)良的性價比，可大大降低使用廠家的基建及維修成本。河北邢臺鋼鐵有限公司煉鐵廠 2#450M 3 高爐， 2

6、004 年 5 月開爐 ,至今已有 6 年爐齡，開爐之后爐底第三段東北 面熱電偶附近區(qū)域就表現(xiàn)出溫度要高于同一標高的現(xiàn)象， 但溫度都在合理的范圍內(nèi)， 08、 09、 10 年此處溫度一直呈 上升趨勢，直至 10 年 9 月，此處爐底碳磚溫度急劇升高 局部部位達到1000 C以上，產(chǎn)生了嚴重的安全隱患，導致 高爐爐前操作環(huán)境的惡化，造成爐底碳磚因溫度過高產(chǎn)生 結構相變或損壞，直接影響高爐的正常生產(chǎn)和使用壽命。本公司通過與貴公司煉鐵廠有關領導聯(lián)系協(xié)商，并現(xiàn)場了 解了 2 號高爐爐底碳磚的溫度分布情況，我們分析產(chǎn)生爐 底碳磚溫度過高的原因有下列因素：爐底用碳磚導熱系數(shù)偏低，導致高爐爐底傳熱效果 降低

7、，致使爐底碳磚局部溫度過高；爐底碳磚的砌筑質量問題，或因碳磚磚縫較大或出 現(xiàn)裂紋，致使少量鐵水滲入碳磚，導致爐底碳磚局部溫度 過高；爐底碳磚與爐殼（冷卻壁）間的炭素搗打料搗打填 充不密實，或因搗打料質量欠佳，致?lián)v打料在使用一段時 間后因風化、蝕損，出現(xiàn)裂紋、空隙，降低了導熱性能， 導致爐底碳磚局部溫度過高；爐底封板焊接不密實或因熱膨脹等原因產(chǎn)生錯位或 縫隙，致高爐煤氣串入，影響高爐爐底的整體性和密實性， 導致爐底碳磚局部溫度過高。經(jīng)與貴公司煉鐵廠有關領導協(xié)商研究，根據(jù)本公司在國 內(nèi)有關煉鐵廠高爐爐底進行壓入灌漿在線維護的成功經(jīng) 驗，擬定對河北邢臺鋼鐵有限公司煉鐵廠 450M 32 號高爐 爐底

8、碳磚部位進行壓入灌漿在線維護。特提出“河北邢臺鋼 鐵有限公司煉鐵廠 450M 32 號高爐爐底壓入料施工方案” ， 經(jīng)貴公司煉鐵廠領導審核、確認后，供雙方現(xiàn)場施工人員 參照執(zhí)行。二、材料的選擇： 高爐爐底的維護通常采用“炭素壓入泥漿（ CC-3B 改）”， 材料用途：該產(chǎn)品主要適用于高爐爐身（下部-爐底）、 高爐風口、出鐵口等部位壓入造襯或灌漿。材料特點： 該產(chǎn)品具有結構強度高、 整體性好、 線變化 率小、 熱態(tài)性能穩(wěn)定的特點和良好的導熱性能、 體積穩(wěn)定性 和填充性能，同時具有良好的壓入施工性能和較好的燒結性 及“再掘性。”該產(chǎn)品采用壓漿泵壓入高爐爐身（爐底、風口或出鐵口），并借助高爐爐襯、風

9、口或出鐵口襯體余熱固化，確保 堅固的修補內(nèi)襯。包裝：采用鐵桶包裝，包裝桶標明：產(chǎn)品名稱、牌號、重量、生產(chǎn)廠名和生產(chǎn)日期。儲運：防雨、防潮、防火。高爐爐底用碳素壓入泥漿主要技術性能指標，詳見本公司產(chǎn)品 說明 書炭素壓入泥漿（ CC-3B 改）C-474-TY-1-4 。三、壓入施工主要內(nèi)容：1、甲方負責工作范圍：1.1 現(xiàn)場勘察及原始檢測數(shù)據(jù)記錄：1.1.1 高爐爐底碳磚過熱部位及狀況的確認；1.1.2 高爐爐身狀況是否良好的確認；1.1.3 高爐爐底部位的結構圖、爐底部位砌筑圖。1.2 壓入部位及方案確定： 1.2.1 對高爐爐底部位原有壓漿孔進行壓漿處理；1.2.2 對高爐爐底部位重新開孔進

10、行壓漿處理；1.3 應準備的材料若干套 DN32（ 根據(jù)壓入點數(shù)量確定 ）1） 耐高溫截止球閥：P （壓力）2.5MPa 接短管配套；2）連接鋼管（壓漿短管）定）,L=150mm ;管內(nèi)徑 1.25 端套絲 ） ；3）電焊機4）氣割機5）風鎬或電鉆（風鉆）t （耐溫）300 C；尺寸應與連若干根（根據(jù)處理壓入孔數(shù)量確英寸；38 X3mm （3 臺；3 臺；3套電焊機、電鉆、風鉆防高溫、防火的6） 電源：用于壓漿機（含攪拌機）、 等；7）水源：工業(yè)用水；8）爐前吊車配合 ；9）在壓入施工現(xiàn)場提供一個防雨、防潮 壓入料和壓入施工設備存放及操作場地。2、乙方負責的機具及材料：1）擠壓式壓漿機型號 V

11、BJ-31-2 套；2）料斗及攪拌機（二次攪拌機）1-2 套；3）高壓輸送橡膠管忙0mm X20m4-6 根；4)送漿管忙0mm Xl.8m2-4 根4）高壓軟管接頭4-6 對；5）其它相關的配套工具、用具、設備等若干6）壓入料（根據(jù)壓入孔數(shù)量及部位確定）估計用量左右；3、壓漿短管、球閥與壓入口的連接（示意圖如下）10 噸壓入口耐高溫球閥連接壓入軟管接頭150mm長的短管（根據(jù)具體情況確定）水源、電源電源要求：電壓： 380V、220V ;功率20KW ；位置：距離主機小于 5m ;水源要求：壓力3kg/cm 3;流量 10t/h ;位置：距離施工主機小于 5m ;吊裝、運輸：（行車或環(huán)行吊車

12、）1）壓入料、壓入設備從爐下吊上施工位置。2）吊裝能力大于5噸。四、工程時間計劃表：序口 號作業(yè)內(nèi)容1作業(yè)內(nèi)容2時間（小時）備注1設備吊運、安裝確定壓入孔數(shù)量、 位置并對表面進 行清理1時間按7 個壓漿孔設計2清孔氣割開孔43管線吊運、安裝焊接壓漿短管并 安裝耐高溫球閥、24壓入料吊運 加熱壓入泥 漿關閉耐咼溫球閥1小計8休風結 束5設備整機調(diào)試0.56管道潤滑0.57正式壓入施工關閉耐高溫球閥48設備拆除0.59管線拆除0.510設備清洗111設備撤離施工現(xiàn)場0.512施工現(xiàn)場清理0.5小計8合計16備注 1、作業(yè)內(nèi)容1指由乙方負責完成，甲方配合吊車、電工等；2、作業(yè)內(nèi)容2指由甲方負責完成，

13、乙方指導；3、如壓入孔數(shù)量 6個,對高爐爐底進行壓入施工時，在時間上應錯開，即開設壓漿孔（清孔）T焊接壓漿短管、安裝耐高溫球閥T壓入施工T關閉耐高溫球閥可交叉進行 , 這樣 , 可以提高作業(yè)效率。4、此方案，雙方人員安排適當多些，且可考慮輪流 作業(yè)。五、壓入施工：1、壓入施工設備：壓漿機（壓入施工設備）可選用柱塞式壓漿泵，也可采 用擠壓式壓漿泵，其中柱塞式壓漿泵設備結構輕便，易于 維護和使用，實踐證明，這種壓漿泵可以滿足高爐爐底等 的壓入維護和“造壁”施工的應用要求。2、壓入施工技術規(guī)程： 壓入料的運輸與貯存：高爐爐底炭素壓入泥漿采用 鐵桶包裝 ,需在運輸和貯存過程中具有防水、 防雨、防火措施

14、 , 存放在陰涼、 干燥、 通風的倉庫內(nèi) ,并預先用木板高架離地至 少 100mm ，以免受潮、受水后結塊影響材料質量。同時， 該產(chǎn)品需有嚴格的防火措施。如果在施工現(xiàn)場，有剩余材料，在施工結束后應盡快返 運倉庫，以免材料浪費或造成安全事故。 壓入施工時間的確定：通常在高爐爐底碳磚溫度較 高，或高爐爐底出現(xiàn)局部溫度急劇升高時，就應進行壓入施 工。為了確保施工安全，提高作業(yè)效果，施工時間應在高爐 休風期間進行，休風時間最好不低于 8 小時。或者在休風期 間，開設壓漿孔、焊接壓漿短管、安裝耐高溫截止球閥；在 確認施工區(qū)域煤氣濃度在安全范圍內(nèi)時，在高爐送風狀態(tài)下 進行壓入灌漿施工，這樣可以提高施工作業(yè)

15、效率，盡可能減少休風時間，提高高爐生產(chǎn)效率。壓入孔的開設：高爐爐底壓入孔的開呈梅花狀交叉布 置，開設時應根據(jù)高爐爐底砌磚結構圖及冷卻板結構圖合理 選擇壓入孔，壓入孔應選擇在冷卻板的交叉間隙。開孔數(shù)量 根據(jù)根據(jù)開孔后爐殼或冷卻板與碳磚的間隙酌定,間隙大則少開孔 ,間隙小 ,則多開孔。應當注意的是，開設壓入孔系高空作業(yè)，為保證施工安 全，壓入孔（灌漿口）開設時，應搭建安全平臺，操作人員 應系好安全帶。壓入孔的形狀：用氣割或鉆頭在高爐爐殼鋼板上開設 直徑約40mm的孔，每個孔再焊上外經(jīng)為 38mm xi50mm長 的壓漿短管并安裝耐高溫截止球閥，安裝完畢，應確認耐高 溫截止球閥處于關閉狀態(tài)。開設壓入

16、孔的人員及設備配置：安裝乃高 人員安排： 壓入孔的開孔及焊接壓漿短管、2-6 人；溫截止球閥由甲方負責完成，開孔人員應選擇技術熟練、 責任心強、有一定作業(yè)經(jīng)驗的人員完成，應根據(jù)作業(yè)量及 休風時間合理安排，一般情況應安排 設備配置： 開設壓入孔應配置如下基本設備， 電焊機 1 臺、氣割機 1 套、高壓沖擊鉆（電動沖擊鉆） 1-3 套、扳 手 1-3 套等。壓入孔的清理：壓入孔的清理是壓入灌漿施工質量好 壞的關鍵。清孔時應將壓入孔附近的搗打料、填充物、雜 物等清理干凈，條件許可時，應采用高壓空氣對壓入灌漿 孔進行吹掃，便于形成壓漿通道，提高壓入施工的灌漿效10果。壓入孔清理完畢后，應經(jīng)（乙方）專人

17、確認后及時焊 接帶球閥的壓漿短管，注意，壓漿短管插入（插入深度盡 可能接近爐殼鋼板的內(nèi)壁）經(jīng)開口處理的壓漿通道內(nèi)，并 作滿焊處理，確保焊接密實。帶球閥的壓漿短管焊接完畢， 應確保球閥處于關閉狀態(tài)?；蛘咴陂_孔完畢，并焊接壓漿短管、安裝完耐高溫截止球閥后，將球閥處于開啟狀態(tài)， 將高爐風壓適當提高，使氣流（含煤氣）從球閥處流出， 當然煤氣應點火使其呈燃燒狀態(tài)（以免煤氣泄露形成安全 隱患），這樣可以疏通氣流（含煤氣）通道，提高壓漿效果。， 然后關閉耐高溫截止球閥，進入壓入灌漿階段。壓入泥漿的壓入試驗：在正式進行壓入施工前，需預 先進行試驗，即是使壓入泥漿在（擠壓式）壓漿泵和管道 中預先循環(huán)一下，其目的

18、是為了防止由于材料堵塞而間斷 施工，從而提高施工效率，試驗時，可適當增加液態(tài)粘結 劑的加入量；壓入泥漿的加熱：高爐爐底壓入泥漿采用炭素壓入泥 漿（牌號；CC-3B改）在施工前需隔水加熱到 60-90 C,這 樣可以保證該種壓入泥漿的流動性，加熱后適當攪拌均勻 后方可進行壓入施工。隔水加熱方法如圖4所示，這種方法安全可靠。炭素壓入泥漿煤氣(或明火)加熱圖 1 炭素壓入泥漿加熱示意圖在炭素壓入泥漿加熱過程中，必須注意煤氣等的使用安 全和必要的防火措施，確保施工安全。如果現(xiàn)場條件有限， 也可采用直接在出鐵溝上進行加熱的方法，應特別注意壓入 料不得與明火接觸。壓漿設備：前已述及，采用柱塞式壓漿泵。材料

19、輸送管：輸送壓入泥漿采用高壓橡膠管，工作壓 力應 5MPa.,內(nèi)徑38mm左右 併附帶連軸式管接頭。最好 在輸送管尾裝置陰螺紋快速連接器，同時在罐漿接頭裝置陽 螺紋快速連接器。,攪(11)攪拌機：施工時根據(jù)現(xiàn)場條件選用泥漿攪拌機攪拌拌機一般采用強制式攪拌機， 按照攪拌機的容量和功率 ,選用 合適的攪拌量 ,將經(jīng)加熱的壓入料倒入攪拌機內(nèi),經(jīng)充分攪拌 ,保證適于壓入施工的最佳流使壓入料攪拌均勻 ,沒有塊、 團， 以及使材料中的粘結劑和外 加劑均勻分散和溶解在材料中 動性。(12)壓入施工,把擠壓泵上的將攪拌好的壓入料倒入擠壓泵的料斗中 皮管接在高爐爐殼的壓入孔上 ,開動擠壓機 ,將壓入料壓入高 爐

20、爐底的空隙內(nèi)。壓入泥漿施工時的壓漿壓力應控制在適當 的范圍內(nèi)。(13)壓漿操作的過程控制：當完成一個孔的預定量后，應停泵，并打開回料閥，使管道內(nèi)壓力減為零；把噴嘴從接頭 上卸下來。如果在管內(nèi)還有一定的壓力情況下卸噴管，材料 會從噴嘴噴出，這對周圍的操作人員是不安全的。在卸掉噴 嘴后，應盡快用蓋子蓋在接頭上，并擰緊；或者直接關閉連 通球閥。圍 攪拌均勻的壓入料施工時應連續(xù)使用完畢，不能留在料斗內(nèi)，以免久置結塊，影響使用效果。(15)施工完后，需把壓漿機及管子洗清干凈后存放，以免材 料在料斗和管子中結塊 ,不易清除。, 謹防混入煙頭、繩子及(16)在貯存、運輸和施工過程中包裝袋等雜物 ,影響材料質

21、量。2、壓入施工 安 全事項：在壓漿施工過程中要特別注意施工的安全，要嚴密注 視和檢查擠壓機和壓漿管各連接處以及耐壓膠管的狀態(tài)。 各連接件處應緊密連接，以防因壓力升高時，壓入泥漿由 破裂處噴出傷人。施工前應對施工操作人員進行安全教育， 同時施工操作人員需配戴防護眼鏡或帶防護罩的工作帽。高爐爐殼壓入施工系高空作業(yè)，為了保證施工安全， 壓入孔開設及壓入施工前，應搭建安全平臺；搭建安全平臺 的工作由甲方負責完成。該產(chǎn)品采用改性粘結劑結合，具有較高粘度。建議盡 量避免與手或皮膚接觸，如接觸上，應盡快用潔凈水或汽油 沖洗干凈。由于壓入灌漿是一種高強度作業(yè)，作業(yè)人員必須戴安 全帽、戴防護鏡、穿工作服、工作

22、鞋，根據(jù)現(xiàn)場情況，如認為必要時，還需要配戴安全設施，如系安全帶、腳手架、安 全防護網(wǎng)等，以避免人身事故。甲方應確認施工現(xiàn)場的煤氣濃度、環(huán)境溫度，如超過 安全標準應采取相應的措施，并協(xié)助乙方采取應有的防護 措施，保證施工現(xiàn)場的煤氣濃度、環(huán)境溫度在安全的范圍 內(nèi)；對危險部位甲方應設置警示標志，對高空作業(yè)區(qū)域， 甲方應搭建安全施工平臺。如果屬于乙方責任造成的安全事故由乙方自行負責。3、壓入灌漿記錄和數(shù)據(jù)：為了保證施工的進度和精度，同時為了今后施工安排和 計劃的制定，應切實作好壓入灌漿的記錄及數(shù)據(jù)整理，具體 記錄內(nèi)容包括以下內(nèi)容：壓入灌漿施工的爐號、施工位置； 壓入灌漿施工的日期、時間； 每孔壓入時間

23、及總時間； 每孔壓入數(shù)量及總數(shù)量； 定位、殘存內(nèi)襯厚度及灌漿量； 熱點位置和大小。參加施工人員及負責人； 設備狀況； 其它要說明及記錄的情況。六、施工過程中雙方的責任1 、乙方根據(jù)施工部位及甲方使用要求，提供優(yōu)質壓入料 系列產(chǎn)品。產(chǎn)品的主要技術性能及理化指標詳見乙方產(chǎn)品說明書，并負責高爐爐底部位的壓入施工，具體壓入點 由乙方（或雙方協(xié)商）確定，壓入點數(shù)量不能影響爐殼結 構安全，乙方負責提供壓入施工設備，甲方負責壓入點的 開口、壓漿短管焊接及耐高溫球閥的安裝工作，同時提供 必要的施工條件、工具和設備。2、甲方負責提供乙方壓入施工設備、壓入材料、回收包 裝物的存放場地，確保設備、材料、回收包裝物的安全及 不受損失；3、甲方負責將現(xiàn)場用電連接至乙方使用設備接線盤上；4、為了降低使用成本，乙方對使用后的液態(tài)粘結劑包裝 物（塑料桶）自行回收，甲方應做好協(xié)助工作，配合乙方 辦理出廠的相關手續(xù)。5、乙方應嚴格遵守甲方的有關規(guī)章制度，服從現(xiàn)場指揮； 甲方應積極配合乙方施工，提供有關設備、工具、水、電、 氣源等。后的現(xiàn)場清理及設備清洗6、乙方確保施工安全、質量、工期，保證所施工部位的 使