大型高爐熱風(fēng)系統(tǒng)修復(fù)維護(hù)綜合處理技術(shù)的研究與應(yīng)用

李明亮

（馬鋼煉鐵總廠，安徽 馬鞍山 243000）

熱風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備是高爐的關(guān)鍵設(shè)備，國內(nèi)大型高爐熱風(fēng)系統(tǒng)的總管、熱風(fēng)出口等部位，由于耐材的松動、燒損等變化情況掌握不及時，導(dǎo)致鋼殼燒穿等惡性的事故發(fā)生，造成人員、生產(chǎn)等極大的損失。尤其熱風(fēng)總管出現(xiàn)意外，隨時會造成高爐緊急休風(fēng)，搶修需要降溫、升溫，停產(chǎn)時間特別長，損失巨大，嚴(yán)重影響高爐長周期穩(wěn)定順行，直接威脅安全生產(chǎn)。鑒于高爐熱風(fēng)系統(tǒng)的特殊性，需要我們找到能提早發(fā)現(xiàn)異常和隱患所在，并且能夠及時快速的消除故障隱患，又能保證施工時間較短，費(fèi)用較低，對生產(chǎn)造成的影響不大的辦法來解決。

1 熱風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控

（1）熱風(fēng)系統(tǒng)較嚴(yán)重問題的出現(xiàn)：2014年2月高爐更換1#熱風(fēng)支管波紋管時發(fā)現(xiàn)其熱風(fēng)出口大墻磚最里側(cè)頂部120°范圍的管道磚脫落，組合磚有局部脫落。2014年2月高爐檢修更換2#熱風(fēng)閥時，發(fā)現(xiàn)正對2#熱風(fēng)閥的熱風(fēng)總管及頂部耐火磚由于熱風(fēng)閥漏水而嚴(yán)重浸蝕脫落。

（2）應(yīng)用紅外成像技術(shù)，建立紅外成像監(jiān)控制度，提早發(fā)現(xiàn)問題：結(jié)合生產(chǎn)工藝燒爐和送風(fēng)的特點(diǎn)，對各個容易發(fā)生劣化的部位、重點(diǎn)的部位，對各相關(guān)崗位人員提出紅外成像監(jiān)控要求，建立了多層次、大密度、網(wǎng)格化的監(jiān)控制度，并將監(jiān)控數(shù)據(jù)在每周的設(shè)備周報中匯報，以便共同分析、掌握變化趨勢，做出準(zhǔn)確的判斷，采取有效措施進(jìn)行處理。

（3）監(jiān)控層次分工：生產(chǎn)操作人員每班監(jiān)控記錄；點(diǎn)檢人員每日監(jiān)控記錄；工程師每周監(jiān)控；專業(yè)紅外測量診斷公司每月監(jiān)控報告。

（4）監(jiān)控成功案例：2014年5月21日，2#熱風(fēng)爐送風(fēng)時，測量發(fā)現(xiàn)熱風(fēng)總管與2#熱風(fēng)支管交叉口上部焊縫處溫度高達(dá)667℃，緊急將2#熱風(fēng)爐退出工作停止送風(fēng)，初步判斷此處耐火材料已經(jīng)脫落。2014年9月7日在對熱風(fēng)管道系統(tǒng)紅外測溫時，發(fā)現(xiàn)1#～2#熱風(fēng)爐之間總管波紋抱箍上部管溫度達(dá)到515℃。

2 熱風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)修復(fù)技術(shù)

2.1 采用開天窗、降溫快、分段支鋼模、澆筑技術(shù)，快速對熱風(fēng)總管進(jìn)行修復(fù)

（1）技術(shù)準(zhǔn)備：提前完成熱風(fēng)總管兩側(cè)的檢修平臺搭建及澆筑內(nèi)模的制作，平臺尺寸為4 m×2 m×2.6 m，平臺與熱風(fēng)總管間留有0.1 m間距。（2）技術(shù)實(shí)施：高爐休風(fēng)后對熱風(fēng)總管進(jìn)行“開天窗”割除施工，澆筑內(nèi)模分3段 0.6 m，相貫線分為 2段 0.88 m，備 0.1、0.2、0.3 m，各1段以備調(diào)節(jié)，內(nèi)模加支撐為270°弧長，將內(nèi)模導(dǎo)入到位后短焊連接，錨固件分段放入熱風(fēng)管道內(nèi)側(cè)，縱橫焊接固定好，檢查確認(rèn)后進(jìn)行澆筑施工。（3）效果：修復(fù)效果良好，此處及熱風(fēng)總管溫度場保持在250℃以下。

圖1 熱風(fēng)總管支模示意圖

2.2 采用打抱箍、澆筑技術(shù)快速對熱風(fēng)總管波紋管進(jìn)行修復(fù)

（1）方案一：①準(zhǔn)備￠3380×300×1000 的 δ10抱箍 1個（1/2）；￠2160×3600×1200的 δ8鋼板制作澆筑內(nèi)模（分4～6片）；②對波紋管抱箍進(jìn)行“開天窗”割除、澆注料清除、割除波紋管、清除兩層輕質(zhì)隔熱磚并留下工作磚、澆筑內(nèi)膜安裝、澆筑、波紋管焊接、灌漿、對原抱箍處進(jìn)行澆筑、抱箍天窗回裝焊接、焊縫外部焊加強(qiáng)板及“7”字板、再從內(nèi)部清根加焊、最后對焊縫探傷檢查驗(yàn)收。（施工時間約36h）。

（2）快速解決：①準(zhǔn)備￠3780×500×1000的 δ10抱箍1個；②對原波紋管抱箍進(jìn)行割除、灌漿料全部清除、安裝￠3780×500×1000的新抱箍上部 180°、新抱箍正上方留弧長1000的天窗、在天窗處進(jìn)行澆筑、澆筑結(jié)束將天窗焊接好、灌漿、所有焊縫外部焊加強(qiáng)板及“7”字板。（施工時間約16h）

（3）效果：施工效果良好，此處波紋管溫度保持在200℃左右。

2.3 采用陶瓷焊補(bǔ)新技術(shù)對熱風(fēng)爐出口大墻磚早期松動進(jìn)行快速維護(hù)

傳統(tǒng)維護(hù)修復(fù)的弊端：①涼爐、施工的時間很長，前后需要10～15 d；②工作量很大、修復(fù)成本高，材料及施工費(fèi)用約60萬元；③涼爐及施工過程中可能出現(xiàn)不可預(yù)見的其他問題。

2.4 采用陶瓷焊補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行維護(hù)修復(fù)的優(yōu)點(diǎn)

①不需涼爐，可快速施工，且施工時間較短，一般6～10h即可完成焊補(bǔ)，可在更換熱風(fēng)閥或熱風(fēng)支管波紋管時一同施工；②工作量相對較小，修復(fù)成本較低，施工費(fèi)用約12萬元；③施工效果較明顯，已焊補(bǔ)出口部位的溫度已由焊補(bǔ)前的350℃降至現(xiàn)在的200℃。

3 結(jié)語

通過以上對熱風(fēng)系統(tǒng)一系列修復(fù)和維護(hù)技術(shù)的綜合研究和應(yīng)用，使高爐生產(chǎn)過程中送風(fēng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性更好，為高爐工藝操作提供了有效的保證，穩(wěn)定了爐況；也杜絕了熱風(fēng)系統(tǒng)事故休風(fēng)的發(fā)生，使熱風(fēng)系統(tǒng)及高爐設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，提高高爐作業(yè)率；同時減少了相應(yīng)檢修施工的時間，提高高爐產(chǎn)量；尤其減少了檢修的各項(xiàng)施工費(fèi)用以及日常壓氣吹掃等的消耗量；為高爐實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗創(chuàng)造和提供了有效條件。