浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法与流程

1.本发明涉及高炉炼铁技术领域，尤其涉及一种浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法。


背景技术：

2.近年来，一种整体浇筑式炉缸修复技术在国内中小高炉备受关注，由于这种炉缸修复技术耗时短、投资少，非常受中小高炉喜爱。
3.然而，由于此类浇筑式高炉炉缸的侧壁工作层原有的碳砖与浇注料材质存在一定差异，在使用过程中极易造成浇注体与碳砖脱落，在浇筑体与炉壳、浇筑体与碳砖之间形成较大空隙，造成窜煤气，这些空隙内的气体长期挤压浇筑形成的炉缸，将加剧炉缸侵蚀，缩短炉缸使用寿命。与传统的陶瓷杯碳砖砌筑的炉缸相比，这种整体浇筑式炉缸使用寿命偏短，尤其是在高炉冶强较大的条件下，炉缸使用寿命仅有1.5年左右，甚至更短。在现有技术方案中，暂无一套相对完整、高效的浇筑式炉缸保养维护方案，使得浇筑式炉缸的性价比大幅下降，也不利于高炉安全稳定运行。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于：提供一种浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法，其能够有效消除浇筑式炉缸与炉壳之间的空隙，降低炉缸部位窜煤气风险，提高浇筑式炉缸使用寿命。
5.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.提供一种浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法，包括以下步骤：
7.步骤100、在高炉相邻的两个冷却壁之间的缝隙上设置灌浆通孔，所述灌浆通孔贯穿炉壳，沿所述高炉的周向间隔设置有多个所述灌浆通孔，在所述高炉外部设置灌浆管，所述灌浆管与所述灌浆通孔连通，所述灌浆管上设置有开关；
8.步骤200、向所述灌浆通孔灌浆进行整体炉缸浇筑作业成型炉缸，然后烘烤所述高炉，烘烤期间，所述灌浆通孔保持开启；
9.步骤300、所述高炉烘烤结束后、开炉投产前，关闭全部的所述灌浆通孔；
10.步骤400、所述高炉投产后，依次打开所有的所述灌浆通孔进行排气和/或排液，然后关闭该所述灌浆通孔，打开下一个所述灌浆通孔前，关闭上一个所述灌浆通孔；
11.步骤500、安排所述高炉进行工艺休风，休风期间，通过所述灌浆通孔对所述炉缸进行灌浆，灌浆作业完成后，关闭所有的所述灌浆通孔，所述高炉复风投产。
12.作为浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法的一种优选方案，所述步骤500具体为：
13.所述高炉投产开始的第1个月，安排所述高炉进行首次所述工艺休风，灌浆的压力为p1；
14.所述高炉投产开始的第2～2.5个月，安排所述高炉进行第二次所述工艺休风，灌浆的压力为p2；
15.所述高炉投产开始的第4～6个月，安排所述高炉进行第三次所述工艺休风，灌浆
的压力为p3；
16.其中，p1＜p2＜p3。
17.作为浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法的一种优选方案，所述高炉复风投产期间，每间隔m4时间执行所述步骤400，直至所述灌浆通孔无排液。
18.作为浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法的一种优选方案，m4为一周。
19.作为浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法的一种优选方案，p1＜p2＜p3≤10kpa。
20.作为浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法的一种优选方案，p1＝2～4kpa，p2＝4～6kpa，p3＝8～10kpa。
21.作为浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法的一种优选方案，所述高炉投产开始的第1周内，所述步骤400执行间隔时间为m1；
22.所述高炉投产开始的第2周内，所述步骤400的执行间隔为m2；
23.所述高炉投产开始的第3周内，所述步骤400的执行间隔时间为m3；
24.m2＜m1≤m3；
25.所述高炉投产开始的第四周内，所述灌浆通孔保持关闭。
26.作为浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法的一种优选方案，m1为24小时，m2为8小时，m3为24小时。
27.作为浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法的一种优选方案，所述高炉包括多组冷却组件，多组所述冷却组件沿竖直方向间隔排布，每组冷却组件包括多个沿水平方向间隔排布的所述冷却壁，相邻两组所述冷却组件之间的缝隙上设置灌浆孔组，所述灌浆孔组包括多个所述灌浆通孔，每组内的多个所述灌浆通孔沿水平方向间隔排布。
28.作为浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法的一种优选方案，沿水平方向，每间隔2.5个风口的距离或每间隔3个所述风口的距离设置一个所述灌浆通孔。
29.本发明的有益效果为：在高炉投产后，炉缸仍然会进一步干燥，依次打开所有的灌浆通孔，有利于排出炉缸在烘干过程中产生的水汽，减少炉缸的气孔；投产一段时间后，炉缸被彻底烘干，由于炉缸收缩，炉缸与炉壳之间会产生间隙，此时，安排高炉进行工艺休风，休风期间，对炉缸进行灌浆，可以填补炉缸与炉壳之间的间隙，降低炉缸部位窜煤气风险，并且还能提高浇筑式炉缸使用寿命。
附图说明
30.下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
31.图1为本发明实施例所述浇筑式高炉冷却壁、风口和灌浆通孔的示意图。
32.图中：
33.1、冷却组件；11、冷却壁；2、灌浆孔组；21、灌浆通孔；3、风口；4、铁口。
具体实施方式
34.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.如图1所示，本发明提供的一种浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法，包括以下步骤：
37.步骤100、在高炉相邻的两个冷却壁11之间的缝隙上设置灌浆通孔21，沿高炉的周向间隔设置有多个灌浆通孔21，灌浆通孔21贯穿炉壳，在高炉外部设置灌浆管，灌浆管与灌浆通孔21连通，灌浆管上设置有开关；
38.步骤200、向灌浆通孔21灌浆进行整体炉缸浇筑作业成型炉缸，然后烘烤高炉，烘烤期间，灌浆通孔21保持开启；
39.步骤300、高炉烘烤结束后、开炉投产前，关闭全部的灌浆通孔21；
40.步骤400、高炉投产后，依次打开所有的灌浆通孔21进行排气/排液，然后关闭该灌浆通孔21，打开下一个灌浆通孔21前，关闭上一个灌浆通孔21；
41.步骤500、安排高炉进行工艺休风，休风期间，通过灌浆通孔21对炉缸进行灌浆，灌浆作业完成后，关闭所有的灌浆通孔21，高炉复风投产。
42.可以理解的是，步骤200中的高炉烘烤的温度远远低于高炉投产后的温度，一般情况下，烘烤的温度仅有几百度，而高炉投产后炉内的温度可达上千度，由于高炉烘烤时温度较低，炉缸并不能彻底烘干，因此，在高炉投产后，炉缸仍然会进一步干燥，此时，依次打开所有的灌浆通孔21，有利于排出炉缸在烘干过程中产生的水汽，减少炉缸的气孔；投产一段时间后，炉缸被彻底烘干，由于炉缸收缩，炉缸与炉壳之间会产生间隙，此时，安排高炉进行工艺休风，休风期间，对炉缸进行灌浆，可以填补炉缸与炉壳之间的间隙，降低炉缸部位窜煤气风险，并且还能提高浇筑式炉缸使用寿命。
43.进一步地，步骤500具体为：
44.高炉投产开始的第1个月，安排高炉进行首次工艺休风，灌浆的压力为p1；
45.高炉投产开始的第2～2.5个月，安排高炉进行第二次工艺休风，灌浆的压力为p2；
46.高炉投产开始的第4～6个月，安排高炉进行第三次工艺休风，灌浆的压力为p3；
47.其中，p1＜p2＜p3。
48.可以理解的是，首次工艺休风后高炉复产阶段，新填充的浆料在烘烤时会被烘干收缩，炉缸与炉壳之间会再次产生间隙，因此，在第二次工艺休风和第三次工艺休风期间进行灌浆作业，可以进一步填补炉缸与炉壳之间的间隙；随着工艺休风期间灌浆次数的不断叠加，炉缸与炉壳之间的间隙逐渐减小，浆料在炉缸与炉壳间隙内的流动阻力越来越大，设置p1＜p2＜p3，可以通过采用增大灌浆压力的方式提升填补的效果，降低炉缸部位窜煤气风险。
49.进一步地，p1＜p2＜p3≤10kpa，也就是说，灌浆的压力需要不高于10kpa，这样可以避免灌浆压力过大导致原有的炉缸和炉壳被挤压变形。
50.优选地，p1＝2～4kpa，p2＝4～6kpa，p3＝8～10kpa。示例性地，p1可以为2kpa、2.5kpa、3kpa、3.5kpa、4kpa，p2可以为4kpa、4.5kpa、5kpa、5.5kpa、6kpa，p3可以为8kpa、8.5kpa、9kpa、9.5kpa、10kpa。
51.需要说明的是，休风期间，需要使用炉缸浇筑期间预留的、与炉缸浇筑料材质完全一样的高导热材料，由下到上，逐层逐个对炉缸进行灌浆处理。
52.进一步地，高炉复风投产期间，每间隔m4时间执行步骤400，直至灌浆通孔21无排液。在本实施例中，高炉复风投产时产生的高温会对新填充的浆料进行烘烤，此阶段会产生水汽，在此阶段执行步骤400，可以及时释放烘烤过程中产生的水汽，避免炉缸处形成气孔。
53.进一步地，高炉投产开始的第1周内，步骤400执行间隔时间为m1；
54.高炉投产开始的第2周内，步骤400的执行间隔为m2；
55.高炉投产开始的第3周内，步骤400的执行间隔时间为m3；
56.m2＜m1≤m3；
57.高炉投产开始的第四周内，灌浆通孔21保持关闭。
58.可以理解的是，高炉投产开始的第一周内，炉缸浆料还处于相对湿润的状态，此阶段下，炉缸的状态并不稳定，需要静置，若频繁开启灌浆通孔21，不利于炉缸烘干成型，且此阶段产生水汽较多，打开灌浆通孔21排气的过程中容易带出大量煤气，不利于生产安全；高炉投产开始的第二周，炉缸较为干燥些，此阶段提高排气的频率，有助于排空炉缸在高温烘烤中产生的水汽；高炉投产开始的第三周内，在前两周的烘烤下，炉缸得到进一步的干燥，此阶段降低排气的频率，可以减少工人的工作量；在连续三周的烘烤下，高炉投产开始的第四周，高炉基本干燥，灌浆通孔21基本无水汽排除，此时，灌浆通孔21可以保持关闭。
59.进一步地，m1为24小时，m2为8小时，m3为24小时，m4为一周。
60.进一步地，高炉包括多组冷却组件1，多组冷却组件1沿竖直方向间隔排布，每组冷却组件1包括多个沿水平方向间隔排布的冷却壁11，相邻两组冷却组件1之间的缝隙上设置灌浆孔组2，灌浆孔组2包括多个灌浆通孔21，每组内的多个灌浆通孔21沿水平方向间隔排布，即每组内的灌浆通孔21在同一水平面，这样可以均匀填补炉缸与炉壳之间的缝隙。高炉上还设置有铁口4。
61.优选地，沿水平方向，每间隔2.5个风口3的距离或每间隔3个风口3的距离设置一个灌浆通孔21。
62.在本实施例中，灌浆管的直径为32mm，长度约为25cm，灌浆管外与灌浆球阀连接，用灌浆球阀控制灌浆管通路，灌浆管外端设置一个堵头，灌浆球阀和堵头相当于灌浆管上的开关。
63.下面以一个1200m3规格的高炉举例进行说明：
64.某钢厂1200m3高炉，采取整体浇筑式炉缸修复技术完成了炉缸修复工程，该高炉一共设置有20个风口3，采取以下步骤进行修护：
65.a、在高炉进行整体炉缸浇筑作业前，在炉缸冷却壁11夹缝之间、炉缸下部约1/5高度处、每间隔2.5个风口3距离位置预先设置安装一个灌浆通孔21，20
÷
2.5＝8，每层一共8个灌浆通孔21；炉缸对应的冷却壁11有三层，每层分别设置8个灌浆通孔21，同一层冷却壁11灌浆通孔21高度保持在同一个平面；
66.b、所述灌浆通孔21外焊接灌浆管，灌浆管直径为32mm，长度约25cm；灌浆管外与灌浆球阀连接，用灌浆球阀控制灌浆管通路，灌浆管外端设置一个堵头；
67.c、高炉浇筑式炉缸作业完成，高炉本体烘炉期间，打开全部上述灌浆通孔21灌浆球阀，使之处于敞开状态；
68.d、高炉本体烘炉结束后、开炉投产前，全部关闭上述灌浆通孔21；
69.e、高炉投产开始，第一周，每天逐层、逐个打开上述灌浆通孔21一次，将炉缸浇筑料在高温烘烤过程中产生的水汽等液体排出，然后逐个关闭上述灌浆通孔21；
70.f、高炉投产开始，第二周，每8小时逐层、逐个打开上述灌浆通孔21一次，将炉缸浇筑料在高温烘烤过程中产生的水汽等液体排出，然后逐个关闭上述灌浆通孔21；
71.g、高炉投产开始，第三周，每天逐层、逐个打开上述灌浆通孔21一次，将炉缸浇筑料在高温烘烤过程中产生的水汽等液体排出，然后逐个关闭上述灌浆通孔21；
72.h、高炉投产第四周，预留灌浆通孔21内基本无明显液体排出，只有窜在炉壳与浇筑体炉缸之间的煤气排出，关闭所有灌浆通孔21；
73.i、高炉开炉投产1个月，安排高炉进行首次工艺休风6h，对高炉炉缸进行灌浆处理；
74.j、休风期间，使用炉缸浇筑期间预留的、与炉缸浇筑料材质完全一样的高导热材料，由下到上，经逐层逐个灌浆通孔21对炉缸进行灌浆处理，灌浆压力控制在2～4kpa，灌浆作业完成后，关闭所有灌浆球阀，并堵上堵头；高炉复风投产后，5天后拆掉灌浆管堵头，每周开一次灌浆球阀，排干净灌浆料在硬化过程产生的水汽等液体，直到灌浆管内无明显液体排出为止；
75.k、从高炉开炉投产开始计算，2～2.5个月进行二次工艺休风4h，通过预留的灌浆通孔21对炉缸部位进行二次灌浆，灌浆压力控制为4～6kpa，然后重复步骤j，直到灌浆管内无明显液体排出为止；
76.l、从高炉开炉投产开始计算，4～6个月进行第三次工艺休风3h，通过预留的灌浆通孔21对炉缸部位进行第三次灌浆，灌浆压力控制为8～10kpa，然后重复步骤j，直到灌浆管内无明显液体排出为止。
77.灌浆成功的标志为：完成最后一次灌浆、间隔1个月后，使用煤气报警器检测所有灌浆通孔21，出口处无明显煤气。
78.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
79.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
80.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
81.以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤100、在高炉相邻的两个冷却壁之间的缝隙上设置灌浆通孔，所述灌浆通孔贯穿炉壳，沿所述高炉的周向间隔设置有多个所述灌浆通孔，在所述高炉外部设置灌浆管，所述灌浆管与所述灌浆通孔连通，所述灌浆管上设置有开关；步骤200、向所述灌浆通孔灌浆进行整体炉缸浇筑作业成型炉缸，然后烘烤所述高炉，烘烤期间，所述灌浆通孔保持开启；步骤300、所述高炉烘烤结束后、开炉投产前，关闭全部的所述灌浆通孔；步骤400、所述高炉投产后，依次打开所有的所述灌浆通孔进行排气和/或排液，然后关闭该所述灌浆通孔，打开下一个所述灌浆通孔前，关闭上一个所述灌浆通孔；步骤500、安排所述高炉进行工艺休风，休风期间，通过所述灌浆通孔对所述炉缸进行灌浆，灌浆作业完成后，关闭所有的所述灌浆通孔，所述高炉复风投产。2.根据权利要求1所述的浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法，其特征在于，所述步骤500具体为：所述高炉投产开始的第1个月，安排所述高炉进行首次所述工艺休风，灌浆的压力为p1；所述高炉投产开始的第2～2.5个月，安排所述高炉进行第二次所述工艺休风，灌浆的压力为p2；所述高炉投产开始的第4～6个月，安排所述高炉进行第三次所述工艺休风，灌浆的压力为p3；其中，p1＜p2＜p3。3.根据权利要求2所述的浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法，其特征在于，所述高炉复风投产期间，每间隔m4时间执行所述步骤400，直至所述灌浆通孔无排液。4.根据权利要求2所述的浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法，其特征在于，m4为一周。5.根据权利要求2所述的浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法，其特征在于，p1＜p2＜p3≤10kpa。6.根据权利要求5所述的浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法，其特征在于，p1＝2～4kpa，p2＝4～6kpa，p3＝8～10kpa。7.根据权利要求1所述的浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法，其特征在于，所述高炉投产开始的第1周内，所述步骤400执行间隔时间为m1；所述高炉投产开始的第2周内，所述步骤400的执行间隔为m2；所述高炉投产开始的第3周内，所述步骤400的执行间隔时间为m3；m2＜m1≤m3；所述高炉投产开始的第四周内，所述灌浆通孔保持关闭。8.根据权利要求7所述的浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法，其特征在于，m1为24小时，m2为8小时，m3为24小时。9.根据权利要求1所述的浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法，其特征在于，所述高炉包括多组冷却组件，多组所述冷却组件沿竖直方向间隔排布，每组冷却组件包括多个沿水平方向间隔排布的所述冷却壁，相邻两组所述冷却组件之间的缝隙上设置灌浆孔组，所述灌浆孔组包括多个所述灌浆通孔，每组内的多个所述灌浆通孔沿水平方向间隔排布。
10.根据权利要求9所述的浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法，其特征在于，沿水平方向，每间隔2.5个风口的距离或每间隔3个所述风口的距离设置一个所述灌浆通孔。

技术总结
本发明公开一种浇筑式高炉炉缸的长寿维护方法，包括以下步骤：向灌浆通孔灌浆进行整体炉缸浇筑作业成型炉缸，然后烘烤高炉，烘烤期间，灌浆通孔保持开启；高炉烘烤结束后、开炉投产前，关闭全部的灌浆通孔；高炉投产后，依次打开所有的灌浆通孔进行排气/排液，然后关闭该灌浆通孔，打开下一个灌浆通孔前，关闭上一个灌浆通孔；安排高炉进行工艺休风，休风期间，通过灌浆通孔对炉缸进行灌浆，灌浆作业完成后，关闭所有的灌浆通孔，高炉复风投产。在高炉投产后，炉缸仍然会进一步干燥，依次打开所有的灌浆通孔，排出炉缸在烘干过程中产生的水汽，减少炉缸的气孔；休风期间，对炉缸进行灌浆，可以填补炉缸与炉壳之间的间隙。可以填补炉缸与炉壳之间的间隙。可以填补炉缸与炉壳之间的间隙。


技术研发人员：何春来 柏德春 曹旭 黎文锋 俞荣 何新 陈彦铭 吴金富 李海青 张涛颖 李蓬 刘经慧 于美晨 欧阳军 卢锡友 庄锦填
受保护的技术使用者：广东中南钢铁股份有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/8/31