1、1河北邢台钢铁有限公司炼铁厂 450M32 号高炉炉底压入料 施工方案一、前言炼铁厂高炉炉底在生产一段时间后，会因施工质量、生产操作、材料性能等因素的影响，高炉炉底碳砖部位会出现局部温度过高现象，从而导致高炉炉前操作环境的恶化，造成炉底碳砖因温度过高产生结构相变或损坏，严重的直接影响高炉的正常生产和使用寿命。在这种情况下，为了抑制高炉炉底碳砖部位的温度继续升高，缓解碳砖产生结构相变或损坏，确保高炉生产的正常进行及现场作业环境的安全，延长高炉使用寿命，一方面，在炼铁冶炼过程中采用加入钒钛矿的方法护炉，另一方面，是对高炉炉底进行压入灌浆修补和维护，简便而可行的方法是利用高炉休风期间，在高炉炉底碳砖
2、过热部位实施压入灌浆，进行在线维修。经过压入灌浆及在线维修处理，既可以抑制高炉炉底碳砖部位温度过高的问题，又可以提高高炉炉体的整体性，提高高炉炉底的导热性，降低炉底温度，从而延长高炉寿命。在日本，自上世纪 60 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。我国高炉炉底等部位压入灌浆和造壁压入泥浆的研究2工作始于上世纪 80 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，陆续完成了铁口、风口、高炉炉底和高炉炉身、热风管道、热风炉造壁压入泥
3、浆的研制，其中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或超过进口材料水平。本公司研制、生产的高炉（含炉身上部、炉底、铁口、风口、渣口）、热风炉、热风管道压入料及“在 线压入灌浆” 技术在韶钢、广钢、珠海粤裕丰、宝钢不锈钢公司、宝钢梅钢公司、宝钢南通公司、南（京）钢铁、南（昌）钢铁、涟钢、湘钢、鄂钢、安钢、邯钢、石横特钢、济钢、日照钢铁、海鑫钢铁、无锡雪丰钢铁、华西钢铁、唐山建龙、双鸭山建龙、抚顺新钢铁、抚顺罕王、成钢、达钢、山西中阳钢铁等炼铁厂高炉炉身、铁口、风口、渣口、热风炉、热风管道上的应用，均获得令人满意的效果，高炉炉身、热风管道、热风炉炉壳（含炉顶、炉身）表面温度大大减低，造
4、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。同时具有施工快速度快、休风（闷炉）时间短的特点，取得了成功的经验，并使有关使用厂家获得了显著的技术经济效益。 本公司高炉炉底在线压入技术在武钢炼铁厂、韶钢炼铁厂、鄂钢炼铁厂、日钢炼铁厂、山西中阳钢铁炼铁厂高炉炉底部位得到成功应用，炉底碳砖温度大大降低，温度增长趋势得到有效的抑制，同时具有施工速度快、休风时间短的特点，取得了显著的技术经济效益，具有良好的应用效果。对高炉系统进行压入造衬在线维修是一项经济可靠而3且行之有效的措施，武汉宏程公司郑重承诺：对有关炼铁厂高炉炉体、热风炉、热风管道进行压入造衬在
5、线维修，保证炉壳、管壳表面温度在 120以内；对高炉炉底进行压入造衬在线维修，保证高炉炉底碳砖部位的温度降低 100以上，温度增长趋势得到有效的抑制；对高炉铁口、风口、渣口进行压入灌浆维护，使铁口、风口、渣口的煤气泄露降低到最小程度；延长高炉、热风炉大修时间 3-5 年。武汉宏程公司的综合优势：1、压入造衬在线维护的产品生产；2、压入造衬在线维修的施工技术；3、优异的压入造衬在线维修技术的应用业绩；4、优良的性价比，可大大降低使用厂家的基建及维修成本。河北邢台钢铁有限公司炼铁厂 2#450M3 高炉，2004年 5 月开炉,至今已有 6 年炉龄，开炉之后炉底第三段东北面热电偶附近区域就表现出温
6、度要高于同一标高的现象，但温度都在合理的范围内，08、09、10 年此处温度一直呈上升趋势，直至 10 年 9 月，此处炉底碳砖温度急剧升高,局部部位达到 1000以上， 产生了严重的安全隐患，导致高炉炉前操作环境的恶化，造成炉底碳砖因温度过高产生结构相变或损坏，直接影响高炉的正常生产和使用寿命。本公司通过与贵公司炼铁厂有关领导联系协商，并现场了解了 2号高炉炉底碳砖的温度分布情况，我们分析产生炉底碳砖温度过高的原因有下列因素：炉底用碳砖导热系数偏低，导致高炉炉底传热效果4降低，致使炉底碳砖局部温度过高；炉底碳砖的砌筑质量问题，或因碳砖砖缝较大或出现裂纹，致使少量铁水渗入碳砖，导致炉底碳砖局部
7、温度过高；炉底碳砖与炉壳（冷却壁）间的炭素捣打料捣打填充不密实，或因捣打料质量欠佳，致捣打料在使用一段时间后因风化、蚀损，出现裂纹、空隙，降低了导热性能，导致炉底碳砖局部温度过高；炉底封板焊接不密实或因热膨胀等原因产生错位或缝隙，致高炉煤气串入，影响高炉炉底的整体性和密实性，导致炉底碳砖局部温度过高。经 与贵 公司炼铁厂有关领导协商研究，根据本公司在国内有关炼铁厂高炉炉底进行压入灌浆在线维护的成功经验，拟定对河北邢台钢铁有限公司炼铁厂 450M32 号高炉炉底碳砖部位进行压入灌浆在线维护。特提出“河北邢台钢铁有限公司炼铁厂 450M32 号高炉炉底压入料施工方案” ，经贵公司炼铁厂领导审核、确
8、认后，供双方现场施工人员参照执行。二、材料的选择：高炉炉底的维护通常采用“炭素压入泥浆（CC-3B 改 ）”，材料用途：该产品主要适用于高炉炉身（下部-炉底）、高炉风口、出铁口等部位压入造衬或灌浆。材料特点：该产品具有结构强度高、整体性好、线变化率小、热态性能稳定的特点和良好的导热性能、体积稳定性和填充性能，同时具有良好的压入施工性能和较好的烧结5性及“再掘性 ”。该产品采用压浆泵压入高炉炉身（炉底、风口或出铁口），并借助高炉炉衬、风口或出铁口衬体余热固化，确保坚固的修补内衬。包装：采用铁桶包装，包装桶标明：产品名称、牌号、重量、生产厂名和生产日期。储运：防雨、防潮、防火。高炉炉底用碳素压入泥
9、浆主要技术性能指标，详见本公司产品说明书炭素压入泥浆（ CC-3B 改 ） C-474-TY-1-4。三、压入施工主要内容：1、甲方负责工作范围：1.1 现场勘察及原始检测数据记录：1.1.1 高炉炉底碳砖过热部位及状况的确认；1.1.2 高炉炉身状况是否良好的确认；1.1.3 高炉炉底部位的结构图、炉底部位砌筑图。1.2 压入部位及方案确定：1.2.1 对高炉炉底部位原有压浆孔进行压浆处理；1.2.2 对高炉炉底部位重新开孔进行压浆处理；1.3 应准备的材料1) 耐高温截止球阀： 若干套 DN32（根据压入点数量确定 ）p（压力）2.5MPa t（耐温）300 ；尺寸应与连接短管配套；2)连
10、接钢管（压浆短管）：若干根（根据处理压入孔数量确定），L=150mm；管内径 1.25 英寸; 383mm (一端套丝) 6；3)电焊机 3 台；4)气割机 3 台；5）风镐或电钻（风钻） 3 套6）电源：用于压浆机（含搅拌机）、电焊机、电钻、风钻等；7）水源：工业用水；8）炉前吊车配合;9) 在压入施工现场提供一个防雨、防潮、防高温、防火的压入料和压入施工设备存放及操作场地。2、乙方负责的机具及材料：1）挤压式压浆机 型号 VBJ-3 1-2 套；2）料斗及搅拌机 （二次搅拌机） 1-2 套；3）高压输送橡胶管 50mm20m 4-6 根；4) 送浆管 50mm1.8m 2-4 根4）高压软
11、管接头 4-6 对；5）其它相关的配套工具、用具、设备等 若干6）压入料（根据压入孔数量及部位确定） 估计用量 10 吨左右； 3、压浆短管、球阀与压入口的连接（示意图如下）：耐高温球阀连接压入软管接头压入口7150mm 长 的短管（根据具体情况确定）4、水源、电源1）电源要求：电压：380V、220V ；功率 20KW；位置：距离主机小于 5m；2）水源要求：压力3kg/cm 3；流量10t/h；位置：距离施工主机小于 5m；5、吊装、运输：（行车或环行吊车）1）压入料、压入设备从炉下吊上施工位置。2）吊装能力大于 5 吨。四、工程时间计划表：序号 作业内容 1 作业内容 2时间 （小时）
12、备 注1 设备吊运、 安装确定压入孔数量、位置并对表面进行清理12 清孔 气割开孔 43 管线吊运、 安装 24压入料吊运加热压入泥浆焊接压浆短管并安装耐高温球阀、关闭耐高温球阀 1时间按 7个压浆孔设计小计 8 休风 结束5 设备整机调 试 0.586 管道润滑 0.57 正式压入 施工 关闭耐高温球阀 48 设备拆除 0.59 管线拆除 0.510 设备清洗 111 设备撤离施 工现场 0.512 施工现场 清理 0.5小计 8合计 16备注 1、作业内容 1 指由乙方负责完成，甲方配合吊车、 电工等；2、作业内容 2 指由甲方负责完成，乙方指导；3、如压入孔数量6 个,对高炉炉底进行压入
13、施工时，在时间上应错开，即开设压浆孔(清孔)焊接压浆短管、安装耐高温球阀压入施工关闭耐高温球阀可交叉进行,这样,可以提高作业效率。4、此方案，双方人员安排适当多些，且可考虑轮流作业。五、压入施工：1、压入施工设备：压浆机（压入施工设备）可选用柱塞式压浆泵，也可采用9挤压式压浆泵，其中柱塞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底等的压入维护和“造壁 ”施工的 应用要求。2、压入施工技术规程： 压入料的运输与贮存：高炉炉底炭素压入泥浆采用铁桶包装,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
14、免受潮、受水后 结块影响材料 质量。同时，该产品需有严格的防火措施。如果在施工现场，有剩余材料，在施工结束后应尽快返运仓库，以免材料浪费或造成安全事故。 压入施工时间的确定：通常在高炉炉底碳砖温度较高，或高炉炉底出现局部温度急剧升高时，就应进行压入施工。为了确保施工安全，提高作业效果，施工时间应在高炉休风期间进行，休风时间最好不低于 8 小时。或者在休风期间，开设压浆孔、焊接压浆短管、安装耐高温截止球阀；在确认施工区域煤气浓度在安全范围内时，在高炉送风状态下进行压入灌浆施工，这样可以提高施工作业效率，尽可能减少休风时间，提高高炉生产效率。压入孔的开设：高炉炉底压入孔的开呈梅花状交叉布置，开设时
15、应根据高炉炉底砌砖结构图及冷却板结构图合理选择压入孔，压入孔应选择在冷却板的交叉间隙。开孔数量根据根据开孔后炉壳或冷却板与碳砖的间隙酌定,间隙大则少开孔,间隙小,则多开孔。应当注意的是，开设压入孔系高空作业，为保证施工安10全，压入孔（灌浆口）开设时，应搭建安全平台，操作人员应系好安全带。压入孔的形状：用气割或钻头在高炉炉壳钢板上开设直径约 40mm 的孔，每个孔再焊上外经为 38mm150mm 长的压浆短管并安装耐高温截止球阀，安装完毕，应确认耐高温截止球阀处于关闭状态。开设压入孔的人员及设备配置：人员安排：压入孔的开孔及焊接压浆短管、安装乃高温截止球阀由甲方负责完成，开孔人员应选择技术熟练
16、、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，一般情况应安排 2-6 人；设备配置：开设压入孔应配置如下基本设备，电焊机1 台、气割机 1 套、高压冲击钻（电动冲击钻）1-3 套、扳手1-3 套等。压入孔的清理：压入孔的清理是压入灌浆施工质量好坏的关键。清孔时应将压入孔附近的捣打料、填充物、杂物等清理干净，条件许可时，应采用高压空气对压入灌浆孔进行吹扫，便于形成压浆通道，提高压入施工的灌浆效果。压入孔清理完毕后，应经（乙方）专人确认后及时焊接带球阀的压浆短管，注意，压浆短管插入（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。或者在开孔完毕，并焊接压浆短管、安装完耐高温截止球阀后，将球阀处于开启状态，将高炉风压适当提高，使气流（含煤气）从球阀处流出，当然煤气应点火使其呈
