淺談高爐冷卻壁鋼磚爐殼更換方法及作業(yè)要點(diǎn)

朱志軍

（河鋼股份有限公司承德分公司，河北 承德 067002）

河鋼集團(tuán)承鋼公司6#高爐爐容450m3，爐役后期因部分冷卻壁已燒損，爐殼腐蝕變形，鋼磚磨損嚴(yán)重，存在嚴(yán)重安全隱患；經(jīng)公司研究決定，6#高爐停爐中修，對(duì)4 ～7 段112 塊冷卻壁、爐喉48 塊鋼磚，爐腹至爐身2 帶爐殼（通高5 米）進(jìn)行更換。

1 施工準(zhǔn)備

1.1 高爐支固

為保證更換爐殼施工安全，拆除爐殼前，需對(duì)爐體進(jìn)行支固，方法是使用δ30 的鋼板制作成12 個(gè)支座，均勻分布在高爐風(fēng)口層與爐身二層焊接在殼上，12 個(gè)支座均滿焊，構(gòu)成了上、下支撐面，使用∮219×10 的管道制作成6m 長(zhǎng)一段沿支撐面均勻分布的6 根立柱，在立柱受力根部使用δ30鋼板制作筋板共計(jì)24 塊，筋板焊接面打坡口焊接牢固，爐殼更換完畢后拆除（高爐支固見(jiàn)圖1）。

1.2 設(shè)計(jì)制作“升降式”雙層作業(yè)平臺(tái)

因6#爐爐腹、爐腰、爐身更換冷卻壁112 塊，爐身頂部更換鋼磚48 塊，為保證施工特設(shè)計(jì)、制作雙層“升降式”作業(yè)平臺(tái)。冷卻壁、爐殼吊裝在爐腹開(kāi)爐殼搭設(shè)平臺(tái)做為通道進(jìn)出，鋼磚吊裝在爐頂溜槽檢修孔進(jìn)出（雙層作業(yè)平臺(tái)見(jiàn)圖2）。

圖1 高爐支固示意圖

圖2 雙層平臺(tái)示意圖

搭設(shè)下層平臺(tái)使用δ6mm 普碳板、HM340×250 型鋼及I 16 工字鋼焊接成直徑為7 米的圓形平臺(tái)，型鋼與工字鋼做承重主梁；平臺(tái)中心開(kāi)1 米方型孔一個(gè)并制作圍欄（利于冷卻壁吊裝），平臺(tái)一角開(kāi)0.5 米方形孔1 個(gè)（利于人員通行），該平臺(tái)使用4 臺(tái)10 噸手拉葫蘆通過(guò)上層平臺(tái)與爐頂上封罩連接固定，同時(shí)，使用4 根鋼絲繩做安全繩。該平臺(tái)可通過(guò)4 臺(tái)10 噸手拉葫蘆實(shí)現(xiàn)平臺(tái)升降，平臺(tái)周邊根據(jù)爐內(nèi)直徑變化切割去除阻礙升降的平臺(tái)邊緣。

搭設(shè)上層平臺(tái)使用δ6mm 普碳板、HM250×200 型鋼及I 10 工字鋼焊接成直徑為3.5 米的圓形平臺(tái)一個(gè)，型鋼與工字鋼做承重主梁；該平臺(tái)使用4 臺(tái)5 噸手拉葫蘆與爐頂布料器底座連接固定，同時(shí)，使用4 根鋼絲繩做安全繩，平臺(tái)周邊根據(jù)爐內(nèi)直徑變化切割去除阻礙升降的平臺(tái)邊緣。

2 施工過(guò)程

2.1 冷卻壁拆除

氣焊割除冷卻壁外部配管、補(bǔ)償器和螺栓保護(hù)罩等，爐內(nèi)搭設(shè)下層作業(yè)平臺(tái)，冷卻壁拆除時(shí)，外部爐殼焊接專用千斤頂反力支架，使用100T 液壓千斤頂將冷卻壁頂入爐內(nèi)，爐內(nèi)與爐外人員配備對(duì)講機(jī)聯(lián)系，當(dāng)冷卻壁頂入爐內(nèi)時(shí)，爐內(nèi)下層平臺(tái)施工人員使用卷?yè)P(yáng)將冷卻壁鎖死；在爐腹位置拆除2 米寬3 米高爐殼做冷卻壁吊裝通道，4、5 段冷卻壁使用卷?yè)P(yáng)延吊裝通道將舊冷卻壁吊出，6、7 段冷卻壁延下層平臺(tái)中間吊裝孔將冷卻壁放入爐內(nèi)后，延吊裝通道吊出（冷卻壁拆除見(jiàn)圖3）。

2.2 爐殼更換

圖3 冷卻壁拆除示意圖

爐殼分為上、下兩帶，分12 塊進(jìn)行拆除、安裝。首先延冷卻壁吊運(yùn)通道順時(shí)針拆除、安裝第1 塊（上帶）、第2塊（下帶）爐殼，新?tīng)t殼上、下焊口與舊爐殼焊接完畢后；成180 度角方向拆除、安裝3、4 塊爐殼，而后再延1、2 塊爐殼順時(shí)針?lè)较虿鸪?、安裝5、6 塊爐殼，同時(shí)，將1、2 塊爐殼與5、6 塊爐殼連接焊縫焊接完畢。依此類推拆除、安裝7 至10 塊爐殼，10 塊爐殼安裝完畢后，將通道上部第11塊爐殼拆除、安裝，預(yù)留第12 塊爐殼（冷卻壁吊裝通道位置），爐殼安裝從內(nèi)向外安裝，若爐殼弧度存在偏差可使用千斤頂頂壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，爐殼拆除安裝延冷卻壁吊運(yùn)通道進(jìn)行吊運(yùn)。

2.3 冷卻壁安裝

在爐頂設(shè)置卷?yè)P(yáng)，同時(shí)，依據(jù)爐體中心線設(shè)置吊點(diǎn)懸掛滑車，吊裝卷?yè)P(yáng)鋼絲繩延上層平臺(tái)至爐內(nèi)（鋼絲繩經(jīng)過(guò)上層平臺(tái)位置做好防護(hù)，防止鋼絲繩損傷）。冷卻壁使用卷?yè)P(yáng)延吊裝通道運(yùn)至爐內(nèi)，落至下層平臺(tái)上，冷卻壁安裝位置上部設(shè)置滑輪組，反吊裝鋼絲繩吊裝冷卻壁至靠近爐殼位置，冷卻壁螺栓安裝孔穿鋼絲繩至爐殼外部，爐殼外部設(shè)置手拉葫蘆牽引冷卻壁就位，安裝螺栓、緊固螺栓（冷卻壁吊裝見(jiàn)圖4）。

圖4 冷卻壁吊裝示意圖

4 段冷卻壁采用如上方法吊裝，5 ～7 段冷卻壁需爐臺(tái)，另設(shè)卷?yè)P(yáng)1 臺(tái)將冷卻壁運(yùn)至爐內(nèi)，使用主卷?yè)P(yáng)延下層平臺(tái)中間孔吊運(yùn)至平臺(tái)上，吊裝至平臺(tái)后的冷卻壁安裝方法與4 段相同。從4 段至7 段依次安裝冷卻壁，平臺(tái)隨冷卻壁安裝高度使用10 噸手拉葫蘆進(jìn)行提升調(diào)節(jié)，提升到位后，鎖好平臺(tái)安全繩，4 段、5 段未更換爐殼位置冷卻壁暫不安裝，待6段7 段冷卻壁安裝完畢后，拆除第12 塊爐殼（冷卻壁吊裝通道位置），將4 段、5 段未安裝的冷卻壁，第12 塊新?tīng)t殼運(yùn)至爐內(nèi)平臺(tái)，安裝爐殼，安裝剩余冷卻壁。冷卻壁安裝過(guò)程中，同時(shí)，焊接外部補(bǔ)償器、水管和螺栓保護(hù)罩。

2.4 鋼磚更換

爐內(nèi)搭設(shè)上層作業(yè)平臺(tái)，便于更換鋼磚所用；拆除鋼磚外部配管與螺栓保護(hù)罩后，與拆除冷卻壁方法相同，拆除鋼磚，爐頂設(shè)置卷?yè)P(yáng)機(jī)，鋼磚延爐頂溜槽檢修孔運(yùn)至平臺(tái)，使用吊車運(yùn)至地面。使用卷?yè)P(yáng)將新鋼磚延溜槽檢修孔吊運(yùn)至爐內(nèi)，同樣，使用冷卻壁安裝方法安裝鋼磚，同時(shí)，焊接安裝鋼磚外部配管與螺栓保護(hù)罩。

3 結(jié)語(yǔ)

搭設(shè)雙層作業(yè)平臺(tái)便于高效施工，節(jié)約施工工期，但重疊吊裝作業(yè)，需確保各層平臺(tái)牢固，保證施工安全。各作業(yè)面人員需設(shè)置攤長(zhǎng)，分工合作，由現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人統(tǒng)一進(jìn)行指揮，保證各工序順暢。此施工方法在河鋼集團(tuán)承鋼公司6#高爐更換冷卻壁、鋼磚和爐殼中實(shí)踐應(yīng)用，不僅提高了作業(yè)效率，同時(shí)，也縮短了施工工期，達(dá)到了計(jì)劃目標(biāo)，是同行業(yè)可借鑒的有力資料。