一种高炉煤气封罩的制作安装方法技术

一种高炉煤气封罩的制作安装方法，其特征在于煤气封罩采用壳体+保护件+密封隔热件的设计理念，保护件与煤气封罩壳体之间的空隙采用无水压入泥浆或者(灌)浇注料填充。其优点是避免了传统采用耐火材料保护煤气封罩壳体，施工难度大，耐材易脱落，检修维护困难的缺陷；避免了传统耐火材料施工时反弹料较多造成投资浪费的缺陷；这种新的煤气封罩制作安装方法，结构整体性和施工便捷性更好，耐磨性、牢固性、稳定性更强，可提高炉顶煤气封罩壳体及其内侧保护件的寿命与高炉一代炉龄同步，适合在各钢铁企业新建及改造项目推广。铁企业新建及改造项目推广。铁企业新建及改造项目推广。

【技术实现步骤摘要】
一种高炉煤气封罩的制作安装方法


[0001]本专利技术属于高炉炼铁装备及施工领域，具体地，涉及一种高炉煤气封罩的制作安装方法。
技术背景
[0002]高炉炉顶煤气封罩壳体为高炉炉壳壳体的一部分，位于高炉本体炉壳最顶部，整体为圆台壳体结构，是高炉炉料输入高炉和煤气输出高炉的必经关键区域，其上一般开有四个煤气导出管连接孔和一个布料溜槽更换孔等大型孔洞，以及若干人孔、探尺孔、炉顶打水器孔、十字测温孔、红外摄影仪孔、料面探测仪孔，蒸汽、氮气管道孔等小型孔洞，这些大、小型孔洞的存在大大地削弱了炉壳的截面面积，造成孔洞边缘出现较大的应力集中。此外，煤气封罩壳体要承受多种荷载,受力状况十分复杂，如炉顶气密箱及探尺等附属设备载荷、炉料冲击载荷、上升管膨胀力、较高的炉内煤气压力、以及因耐火内衬减薄可能存在的高温热应力等。
[0003]为了保护封罩壳体钢结构，传统设计及施工方法是在煤气封罩壳体内部焊接普通“Y”型锚固件后进行喷涂或涂抹一定厚度的耐火材料，又或是通过进一步优化锚固件的结构形式(改为“L”型或“Y+L”型锚固件)，增大与壳体的焊接面积，甚至增加龟甲网来增强耐火材料和煤气封罩的粘结度和耐火材料的整体牢固性、稳定性。
[0004]但是，目前高炉大型化、高效化、长寿化的发展趋势使得炉顶压力、风温、冶炼强度一直不断提高。高炉实际生产过程中炉顶的温度不仅较高，而且波动频繁，炉顶煤气封罩壳体虽有耐火材料保护，但是由于长期在高温、高压状态下承受炉内中心含尘气流的严重冲刷，极容易造成煤气封罩和上升管部位的耐火材料的损坏脱落，耐火材料的保护失效会使封罩炉壳时常处于不均匀受热状态，导致热疲劳，一旦炉顶封罩被损坏,势必会使封罩壳体结构的承载能力急骤下降，进而可能导致炉顶钢圈开裂、封罩炉壳与各设备的连接孔的焊缝开裂，发生荒煤气泄漏事故，直接影响高炉的生产操作。煤气封罩一旦出现问题，轻则需要休风抢修，重则需要大修抢修更换。
[0005]煤气封罩的检修需要进入炉内长时间在有限的煤气密闭空间内检修作业，休风、检修作业和开炉时间，至少需5
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10天工期。虽然，休风检修前实施炉顶压料操作以控制炉顶温度和煤气含量，而实际效果仅能降低作业环境的温度，不能有效降低封罩内部的煤气含量，需要的检修人员轮换频次高，仍存在极大的煤气中毒安全隐患。
[0006]目前，煤气封罩采用传统的煤气封罩壳体+锚固件(或锚固件+龟甲网组合件)+耐火材料的设计和施工方法，耐火材料的使用寿命仅1
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3年左右，此部位耐火材料的修补在短时间内无法完成，即便实施了修补，质量也不能保证，很快又会脱落，不能实现高炉炉顶煤气封罩与高炉一代炉龄的同步。

技术实现思路

[0007]本专利技术针对上述问题，进行了工艺设计，设备制造和施工方法的创新，提供了一种
新的高炉煤气封罩的制作安装方法。
[0008]本专利技术的目的：提供一种高炉煤气封罩的制作安装方法，克服上述现有传统煤气封罩在设计、施工和检修维护方面存在的问题及不足，提高施工安装进度；减少频繁往复的更换耐火材料的运行维护成本；避免检修过程煤气中毒安全隐患；实现高炉炉顶煤气封罩寿命与高炉一代炉龄的同步。
[0009]本专利技术的主要构思：将传统煤气封罩壳体采用耐火材料保护的设计理念，转变为煤气封罩壳体采用非耐火材料保护+耐火材料密封隔热的设计理念。非耐火材料保护件与煤气封罩壳体之间的固定连接不采用传统易脱落的锚固件焊接形式，两者之间的固定连接设计改进为螺栓、螺母及紧固件连接(如图2、图3所示)。进一步，非耐火材料保护件与煤气封罩壳体之间的空隙采用流动性较好的无水压入泥浆或者(灌)浇注料填充(如图2、图3所示)。
[0010]本专利技术的技术方案：一种高炉煤气封罩的制作安装方法，其主要由煤气封罩壳体、保护件、安装组合件、密封隔热件组成，其特征在于：
[0011]1)所述的保护件通过所述的安装组合件固定于所述煤气封罩壳体内侧，且所述的保护件与所述煤气封罩壳体之间留有一定间隙；
[0012]2)所述的煤气封罩壳体与所述的保护件，以及所述的安装组合件在工厂或者工地上组装后，整体吊运至高炉炉顶进行焊接安装；
[0013]3)所述的保护件与所述煤气封罩壳体之间的间隙采用所述的密封隔热件进行灌浆填充；且所述的密封隔热件材质采用无水压力泥浆或者(灌)浇注料。进一步，为实现所述保护件与所述煤气封罩壳体的安装以及所述密封隔热件的灌浆填充，在所述的煤气封罩壳体上留有灌浆孔、螺栓孔、水管套管孔。
[0014]进一步，为提高并保证保护件的使用寿命，所述保护件的材质优选为耐磨、耐高温性能良好的铸钢件或铸铁件。
[0015]进一步，所述的保护件为无水冷实体结构或者水冷结构。
[0016]进一步，所述的水冷结构是在所述保护件中铸有冷却水管或者钻孔冷却通道，可以进一步提高保护件寿命，进而提高煤气封罩的寿命。
[0017]进一步，所述的安装组合件中的螺栓的一端与所述的保护件铸造为一体结构，避免螺栓位于保护件热面，长期磨损后失效；
[0018]进一步，根据实际施工吊装能力，所述的煤气封罩壳体与所述的保护件可以分步骤依次吊运、安装至炉顶。
[0019]进一步，所述的无水压力泥浆或者(灌)浇注料通过所述的灌浆孔进行灌浆填充在所述煤气封罩壳体外部进行，而且可以选择在高炉烘炉前、烘炉中、烘炉投产后不同阶段多次进行施工，安全且易于操作，不存在密闭环境作业和煤气中毒风险。
[0020]本专利技术产生的主要有益效果在于：
[0021]1.提高炉顶煤气封罩及其内侧保护件的寿命，与高炉一代炉龄的同步；
[0022]2.彻底避免了以采用耐火材料作为煤气封罩保护件，施工难度大，易脱落，检修维护困难的缺陷；避免传统耐火材料施工时反弹料较多造成投资浪费，甚至影响高炉生产指标的缺陷；
[0023]3.大大减少了检修维护更换耐火材料的运行维护成本；
[0024]4.非耐火材料保护件加工制造工艺成熟、安装简单，不需要烘烤，与煤气封罩整体组装后吊运安装的设计及施工方法，大幅缩短施工工期；
[0025]5.耐火材料密封隔热件采用煤气封罩外灌浆施工方法，施工安全快捷，避免煤气中毒风险；耐火材料隔热密封件可以密封煤气外泄，同时起到隔热作用，从而降低煤气封罩温度，提高其寿命。
[0026]本专利技术针对煤气封罩及其保护件采用传统设计及施工方法存在的问题，系统分析传统方法耐火材保护失效的各种原因，针对生产后检修维护困难，安全风险较大的特点，从源头入手，创新设计思路，改变传统设计及施工方法，非耐火材料保护件与耐火材料密封隔热件相组合的设计及施工方法，其结构整体性和施工便捷性更好，耐磨性、牢固性、稳定性更强，在新建设或者大修改造的高炉设计及施工中应用所述方法，不仅可避免传统设计及施工方法的缺陷，而且可以保证并提高施工质量，缩短施工工期，同时还可大幅度提高煤气封罩的寿命。
附图说明
[0027]图1是传统的煤气封罩示意图。
[0028本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高炉煤气封罩的制作安装方法，其主要由煤气封罩壳体、保护件、安装组合件、密封隔热件组成，其特征在于：1)所述的保护件通过所述的安装组合件固定于所述煤气封罩壳体内侧，且所述的保护件与所述煤气封罩壳体之间留有一定间隙；2)所述的煤气封罩壳体与所述的保护件，以及所述的安装组合件在工厂或者工地上组装后，整体吊运至高炉炉顶进行焊接安装；3)所述的保护件与所述煤气封罩壳体之间的间隙采用所述的密封隔热件进行灌浆填充；且所述的密封隔热件材质采用无水压力泥浆或者(灌)浇注料。2.如权利要求1所述的一种高炉煤气封罩的制作方法，其特征在于：所述的煤气封罩壳体与所述的保护件可以分步骤依次吊运、安装至炉顶。3.如权利要求1所述的一种高炉煤气封罩的制作方法，其特征在于：所述的煤气封罩壳体上留有灌浆孔、螺栓孔、水管套管孔、测温孔。4.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冰，刘道庆，孟淑敏，于欣淼，赵士杰，张思德，贾利军，李庆洋，张向国，陈诚，石小钊，赵双，吕杰，陈杰英，李林灿，
申请(专利权)人：山东省冶金设计院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：