高炉灌浆 施工方案

2019-03-11 19:03:00 zixun
翼城城东人和钢铁有限公司炼铁厂 310 高炉灌浆 施工方案 一、前言 炼铁厂高炉在生产一段时间后,因建设质量、生产操作、材 料性能等因素的影响,炉腹、炉身等部位均会出现炉壳局部发热 甚至烧红等现象,有些部位甚至会出现煤气泄漏现象,从而导致 高炉炉前操作环境的恶化, 严重的还直接影响高炉的正常生产和 使用寿命。 在这种受损情况下, 为了防止炉壳上出现热点和裂缝, 确保高炉生产的正常进行及现场环境的安全, 必须进行灌浆修补 和维护,简便而行之有效的方法是利用高炉休风期间,或者利用 高炉休风进行压入灌浆的准备(开设压浆孔、焊接压浆短管、连 接高温球阀) ,然后在送风状态下在受损部 位进行压入灌浆和“造衬” 。经过压入灌浆处理,既可以解决炉 壳局部过热发红的问题,又可以提高高炉炉身的整体性,从而延 长高炉寿命。 在日本,自上世纪 6 0 年代以来,就开始开发高炉灌浆压入 维修技术,并且在许多钢铁厂得到应用。随后,无论是材料性能 还是施工工艺都得到不断地发展,除日本外,其它许多国家都在 推广这种技术,我国也不例外。 我国高炉炉身等部位压入灌浆和造壁压入泥浆的研究工作 始于上个世纪八十年代,在剖析研究进口同类产品的基础上,结 合我国国情, 采用国产原材料进行了研制, 陆续完成了高炉炉身、 出铁口、渣口造壁压入泥浆的研制,造壁压入泥浆的研制和生产 产品的理化性能指标均已接近进口材料水平。 本公司研制、生产的高炉、热风炉造壁压入料及“压入灌浆 技术”在天津天钢炼铁厂、承德建龙炼铁厂、昆钢炼铁厂、攀钢 炼铁厂等高炉热风炉及热风管道炉身上得到成功应用, 具有较高 的技术水准和良好的应用效果。经实际使用,造壁压入泥浆的施 工性能良好,压浆顺利,达到了预期效果,使用单位对压浆效果 表示满意并多次订货和使用; 许多厂家将压入造衬技术作为高炉 长寿的维护手段,在高炉检修或定修过程中进行压入造衬维护, 保证了高炉的正常运行,提高了高炉的使用寿命。 炼铁厂 310 立方高炉,在投产、生产一段时间后,发现高炉 铁口上方 4 段 5 段出铁口方向 4 号风口至 9 号风口的上方出现不 同程度的局部过热或发红、严重烧坏等现象,根据我们到现场观 察测试 很多地方的温度都已经超过 300 度局部地方有炉皮发红 现象,面积约有 40 平米,6 段靠 1 号至 4 号风口上方约有 6 平 米的部位炉内比较空,7 段靠 6 号至 9 号风口上方约有 5 平米炉 内比较空,3 处放炮的部位比较空 。需灌浆处理预计 30 吨 , 二、 .材料的选择: 高炉灌浆通常使用 ZBL-1 的灌浆料 。 三、压入施工主要内容: 1 甲方负责工作范围:1 现场勘察及原始检测数据记 录; 2)高炉炉身发红或煤气泄露部位及状况的确认: 3)高炉炉身状况是否良好的确认; 4)高炉炉身部位的结构图、炉身部位砌筑图; 5 根据乙方确定的灌浆部位,甲方负责开孔和焊接灌 浆管头。 2、甲方应准备的材料 1 耐高温截止球阀: 60 套 DN32 p(压力)2. SMPa t(耐温)3 0 0℃;尺寸应与连接 管配套; 2 连接钢管:60 根 。 3 冷却棒,10 只,根据具体情况确定 ; 4 电焊机 5 气割机 4 台; 4 台; 6 风镐或电钻(风钻) 2 套; 7 照明:各工作点的照明灯; 8 电源:用于压浆机(含搅拌机) 、电焊机、电钻等; 9 水源:工业用水: 10 炉前吊、叉车配合。 四,乙方负责的工作:根据甲方提供的数据资料,乙方确定灌浆 部位及开孔点(甲方负责开孔) ,对开孔点进行清理后交甲方 焊接压浆短管、安装耐高温截止球阀。乙方应准备机具及材 料: 1 挤压式压浆机 1-2 套; 1-2 套;2)料斗及搅拌机(二次搅拌机) 2 高压输出橡胶管 中 50mm×20m 3 高压软管接头 2-6 对等; 。 . 2-6 根 4 压浆直管、球阀与压入口的连接。 连接压入软管接头 压入口 15 0mm 长的过渡管 5 水源、电源 电源要求:电压:380V、220V;功率 30KW; 位置:距离压浆机小于 10m; 水源要求:压力≥3kg/cm2;流量≥10t/h;位置: 距离施工压浆机小于 5 m; 6 吊装、运输: (行车或环行吊车) 压入料、压入设备从炉下吊上炉台。 吊装能力大于 5 吨。 7 甲方在炉台上提供一个防雨、防潮、防高瘟、防火的压入料 和压入设备贮存场地。 8 作业内容 2 指由甲方负责完成,乙方指导; 9 如压入孔数量>6 个,炉身压入施工时,在时间上应 错开,即开孔_+清孔_焊接压浆管_+(安装耐高温截止 球阀)堵孔-+压入施工_+封堵压浆孔(关闭耐高温截止 球阀)可交叉进行,这样,可以提高作业效率。 10 此方案,双方人员安排适当多些,且可考虑轮流作 业。 (此时间计划表仅供参考) 11 如采用装入冷却棒的方法进行压入灌浆造衬,施工 作业时间应相应延长。 五、压入施工:开孔时间约为 4 小时,清孔时约为 3 小时,灌浆 时间约为 20 小时。 1、压入施工设备: 压浆机(压入施工设备) ,采用挤压式压浆泵,其中挤压式 压浆泵设备结构轻便,易于维护和使用,实践证明,这种压浆泵 可以满足高炉炉身、铁口、渣口;热风管道(含主管、支管、围 管) ;热风炉(含拱顶和炉墙)的压入维护和“造壁”施工的应 用要求,曾被不少单位选用作为压浆施工设备。 2、压入施工基本操作要点: ’ . (1)压入料的运输与贮存:高炉造壁压入泥浆(牌号 ZBL-1)粉 料采用塑料编织袋包装,液态粘结剂采用塑料桶盛装;需在运输 和贮存过程中具有防水、防雨、防火措施,存放在阴凉、干燥、 通风的仓库内,并预先用木板高架离地至少 100mm,以免受潮、 受水后结块影响材料质量。同时,压入料需有防火措施。 在施工现场, 如有剩余材料, 在施工结束后应尽快返运仓库, 以免材料浪费及造成安全事故。 (2)压入施工时间的确定: 通常在炉壳温度急剧上升, 或出现 局部发红, 或判定炉壳上可能出现裂纹时, 或发现有煤气泄露时, 就应进行压入施工。为了确保施工安全,提高作业效果,根据热 风炉灌浆部位和施工环境, 施工时间可选择高炉休风期间或送风 状态下进行,但开孔必须在休风状态下进行。但在送风状态下进 行压入造衬施工时,应确保施工现场的煤气浓度在安全范围内, 否则,应在休风状态下进行压入施工。 (3)压入泥浆的压入试验: 在正式进行压入施工前, 需预先进 行试验,即是使压入泥浆在(挤压式)压浆泵和管道中预先循环 一下,其目的是为了防止由于材料堵塞而间断施工,从而提高施 工效率,试验时,可适当增加液态粘结剂的加入量; (4)压入孔的形状:用气割(或钻头)在高炉外壳上开设直径 约 40mm 的孔, 每个孔再焊上外经为 38mm×150mm 长的管接头。 (5)开设压入孔的人员及设备配置: ①人员安排: 压入孔的开孔人员应选择技术熟练、 责任心强、 有一定作业经验的人员完成,应根据作业量及休风时间合理安 排,一般情况应安徘 4-6 人; ②设备配置:开设压入孔应配置 如下基本设备,电焊机 2-4 台、气割机 4-6 套等。 (6)压入孔的处理: 压入孔的处理是压入灌浆施工质量好坏的 关键。压入孔清理完毕后,应经专人确认后及时焊接带球阀的压 浆短管,注意,压浆短管应垂直插入(插入深度尽可能 接近炉壳钢板的内壁) 经开口处理的压浆通道内, 并作满焊处理, 确保焊接密实。带球阀的压浆短管焊接完毕,应确保球阀处于关 闭状态。 (7)压浆设备:前已述及,采用挤压式压浆机。 (8)材料输送管:输送压入泥浆采用高压橡胶管,工作压力 应>3. SMPa. ,内径 38mm 左右,并附带连轴式管接头。最好在 输送管尾装置阴螺纹快速连接器, 同时在罐浆接头装置阳螺纹快 速连接器: (9)搅拌机: 施工时根据现场条件选用泥浆搅拌机搅拌, 搅拌 机一般采用强制式搅拌机。按照搅拌机的容量和功率,选用合适 的搅拌量,把粉料及液态粘结剂倒入搅拌机内搅拌,保证适于压 入施工的最佳流动性,总搅拌时间约 5-10 分钟。 (10)压入施工:把搅拌好的压入料倒入挤压泵的料斗中,把 挤压泵上的皮管接在高炉炉壳的压入孔上,开动挤压机,将压入 料压入炉内。压入泥浆(包括高炉炉身、铁口造壁等压入)压浆 压力应控制适当的范围内。 ( 11)当压入一个孔时,附近周围的 压浆孔可能会出现冒浆现象, 但周围孔出现冒浆并不能认为是压 浆造衬工作的完成,应对冒浆的孔继续进行压入灌浆作业,直至 压入一定的量为止;如周围冒浆孔出现堵塞、压浆困难时,应将 耐高温截止球阀卸掉,采用电钻或手工钻将该孔重新进行清孔、 安装耐高温截至球阀、然后进行压入灌浆作业,直至压入一定的 量为止; (12)热风炉压浆造衬作业,按一般可行方法,应从热风炉下 部至上部进行,应从高热点部位至低热点部位进行,压入施工先 要从高热点或损失大的孔开始,逐步向低热点孔转移。而每个孔 的压入量应根据热点的高低、炉壳温度及其它相关因素来确定; 如压入料从另一个孔流出来,应将流料孔的联接头堵起来(或关 闭耐高温截止球阀) ,直到灌完一定量。这些流有压入料的孔, 要重新钻通和灌浆。同时应注意一段一段的完成,保证高炉造衬 材料的合围,以免出现死角或断层,确保造衬体的整体性,确保 施工质量和效果。 (13)压浆泵的压力控制: 压浆泵在受料斗受料后, 以. 1 档(低压, 压力约 0. 2-0. 4MPa. ) 进行压入; 如果 1 档无法压入, 则采用 2 档 (中压, 压力约 0. 4-0. 6MPa. )实施压入操作;如果 2 档无法压入,则采用 3 档【高压, 压力约 0. 6-1. OMPa. )实施压入操作。其原则是,在可以压入 的前提下, 尽可能使用最低压力档进行操作以满足最低流量的要 求。 (14)压入操作过程的控制: ①就某一压浆孔而言, 压入量达到 200kg 时, 停留 2-4 分钟, 再压入 200kg 时,停留 2-4 分钟。压浆过程中停留的目的是改善 压入料的凝结,提高造衬效果。但应注意,停止压浆时,搅拌机 应连续工作,并适时开动挤压机,保证管内压入料适当的流动, 以防止压入料凝结,造成管道堵塞现象。 ②通过周围压桨孔的冒浆情况观察压入情况, 也可用棍棒敲 打铁壳, 听音判断压入情况, 一定要使压入孔灌入适当的压入料, 保证热风炉的整体性,保证施工质量。 ③当完成一个孔的预定量后,应停泵,并打开回料阀,管道 内压力减为零;把喷嘴从接头上卸下来。如果在管内还有一定的 压力情况下卸喷管,材料会从喷嘴喷出,这对周围的操 作人员是不安全的。在卸掉喷嘴前,应关闭连通球阀,并将丝口 拧紧。 (15)压入量的控制:在压入操作过程中,当满足以下任何一 项时,就应停止该孔的压浆操作。 ①当压浆泵压力上升到 0. 8MPa.以上时; ②压浆量达到 600kg 时; ③压浆泵采用 3 档压力也无法压入时。 (16)搅拌均匀的压入料在施工时应连续使用完毕,不能留在 料斗内,以免久置结块,影响使用效果。 (17)施工完后,需把压浆机及管子洗清干净后存放,以免材 料在料斗和管子中结块,不易清除。 ( 18)在贮存、运输和施工过程中,谨防混入烟头、绳子及包 装袋等杂物,影响材料质量。 19 压入施工安全事项: 在压浆施工过程中要特别注意施工的安全, 要严密注视和检 查挤压机压力和压浆管的各连接处以及耐压胶管的状态, 各连接 件处应采用紧固方法连接,以防因压力升高时,压入泥 浆由破裂处喷出伤人。施工前应对施工操作人员进行安全教育, 同时施工操作人员需配戴防护眼镜或带防护罩的工作帽。 具体而言,应采取如下安全措施: (1)对参加施工人员进行安全及技术交底, 使作业人员树立强 烈的安全意识。 (2)所有专用设施必须经过检查确认可行后方可正式使用。 (3)配备有效的煤气检测设备、测温设备并由专人负责。 (4)压浆作业人员进行高炉区前必须经安全部门确定作业区 内温度及煤气浓度在允许范围内方可进入施工, 安全部门必须按 规定严格把关。 (5)压浆现场照明充分,上下施工保证通讯联络畅通。 (6)施工作业时,应指定专人负责安全监督工作。 (7)施工区域的安全措施按国家及企业规定设置。 (8)所有操作人员必须遵守国家及企业施工、 生产安全技术操 作规程。 (9)如遇高处作业时必须戴好安全带, 安全带遵循高挂低用的原 则,安全带使用前应认真检查安全带是否完好。 (10)压浆结束时,应认真检查水阀、气阀是否关好。 六、完工后的现场清理及设备清洗 1、设备拆除,需要吊车的配合工作外,其它乙方自行按规 程执行。 2、现场清理:至少达到开工前的施工环境。 3、设备清洗:按操作规程执行。 七、工作总结验收 1、工程完工后,甲方组织有关人员对该工程进行竣工验收, 形成验收报告。 2、双方负责人对施工全过程进行工作总结。 3、上述工作全部完成后,乙方撤离现场。 4、验收标准: (1)在约定的时间内完成施工作业内容; (2)施工作业完成后,能较大限度的抑制高炉炉壳表面发红和 煤气泄露,确保高炉安全生产。 八、使用效果的跟踪 1、甲方定期对使用效果进行跟踪调查。 2、甲方对此项工程的实际效果做好记录,并及时向乙方反 馈。 九、知识产权 此项工程中涉及的知识产权属乙方所有, 在未征得乙方书面 许可的前提下,甲方不得采用和向第三方透露。 十、结语: 热风炉炉身造壁压入维护是一项经济可靠而且行之有效的 护炉措施,本公司坚持以“质量第一、用户至上,信誉第一,热 忱服务”为宗旨,根据市场需求,不断提高产品质量、完善施工 工艺,为有关用户提供高效、优质的耐火材料产品。我们热切期 望与有关单位共同协作,并建立友好、密切、长期的合作关系, 为热风炉稳产长寿作出应有的贡献! 武汉宇耐科技有限公司 2 0 1 0 年 11 月 10 日
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