2010年论文：高炉出铁沟长寿化新技术设计和施工.doc

高炉出铁沟长寿化改造的设计与施工孙志红 王伟 焦顺杰 焦作诺尔曼炉业有限公司 河南焦作454000摘 要 储铁式出铁沟的设计方法，材质的选择及施工技术要点。关键词 出铁沟，设计，施工1前言针对高炉出铁沟长寿化新技术改造的发展要求，我们经过多家450-1080m高炉出铁沟设计和施工改造使用效果表明；河南焦作诺尔曼炉业有限公司采用优质刚玉，高纯碳化硅等精选材料，添加复合高新防爆结合剂开发研制的出铁沟快烘浇注料，整体浇注单铁口高炉出铁沟，并将出铁主沟设计改造为储铁式结构；撇渣器采用整体浇注，过梁优化设计为活动预制件，可随时更换，充分显示该技术可以大幅度延长高炉出铁沟寿命，极大改善了出铁场作业环境条件，减少高炉休风率并提高高炉出铁产量，大大降低炉前操作人员工作强度和安全隐患。2出铁沟设计与施工2.1主沟设计为储铁式铁沟，便于铁渣分离。沟深的理想尺寸是1200-1800mm；沟壁浇注工作层（落铁点区域前4米为1000mm,其它部位为800mm,）保证沟底浇注厚度大于700mm以上。铁沟浇注料中富含SiC和C，导热系数较高，为防止外壳钢板受浇注工作层热传导而出现膨胀变形，钢板内壁粘贴20mm纤维板隔热材料。主沟在距高炉出铁口1000mm，把钢板向两边移动200mm，长度4000mm，确保主沟落铁点区域总宽2600mm。主沟其它区域总宽2200 mm.2.2将撇渣器设计成单撇渣器，挡渣大梁设计为更换式竖梁（预制件）。既降低成本，又可使出铁场干净、整洁。更换式竖梁提前预制烘烤处理，便于更换，不会影响正常出铁。撇渣器的外壳必须是厚15-20mm的钢板焊制而成，尺寸：长2800mm，宽2500mm，深1800mm。2.3支沟尺寸不需要变动，在施工时要在钢板内壁上贴硅酸铝纤维毡。3铁沟（模胎）设计3.1主沟模具尺寸 上宽600mm，下宽450mm，深300mm至800mm。坡度5%，沟底浇注工作层厚度700800mm。3.2撇渣器：钢结构外壳安放到规定标高，在内侧和底部砌114 mm厚特级粘土砖，撇渣器活动竖梁制成预制件后直接提供到现场使用。3.3支沟模具尺寸要求：上宽300mm，下宽 200mm，深250mm。沟壁浇注宽度为350mm,沟底浇注厚度保持600mm。3.4撇渣器残铁口根据撇渣器铁水通道底标高确定， 残铁沟采用浇注料或免烘烤捣打料。3.5渣沟设计为1条，具体位置在撇渣器接口之前500 mm。沟口的标和宽度施工时现场确定；比撇渣器出铁口标高高80-100 mm。渣沟的材质另行商议。 4 高炉出铁沟快烘浇注料性能指标高炉出铁沟快烘浇注料的性能指标见表1。表1 高炉出铁沟快烘浇注料性能指标项目GCJ-75主沟料GPJ-75撇渣器料GCJ-65支沟料化学组成（w）/%Al2O3757565SiC+C202518体积密度/(gcm-3)11024h3.02.952.7515003h2.952.902.70耐压强度/MPa11024h35383015003h455035抗折强度/MPa11024h55.5415003h78.56永久线变化/15003h00.200.200.155施工计划 施工直接由我公司统一协调，统一组织施工。施工技术、质量安全、材料供应等有关部门配合，直接解决、处理本次改造中的技术、质量、经营、专业配合、材料供应、后勤保障等问题，并请贵钢铁公司炼铁厂协助配合解决现场有关事宜。施 工 组 织 机 构 图 一 （乙方）项目总负责人：现场总指挥：靳小米技术员商务负责人施工负责人工人总调度现场协调电工焊工撇渣器浇注振动工人砌筑工人加料搬运工人捣打料操作工人出铁沟项目总包施工人员组织图二1、电工1名；焊工，模具工3人；2、施工人员22人；3、技术员2人：1人负责1，2#搅拌机材料施工技术控制，1人负责3，4#搅拌机材料施工技术控制。现场总指挥第一台机第三台机第二台机浇注组 模具组（含烤沟）支沟砌筑组主沟及撇渣器砌筑组 调度商务后 勤监控测量技术组6施工前准备6.1技术准备a 针对此次改造特点，组织有关人员进行技术交底；b 编制工程预算；c 编制检修方案；d 编制质保措施；e 编制材料供应计划。6.2施工人员准备 NO 工种 人数（人） 1 砌筑工 6 2 运料工 3 3 焊 工 1 4 技术员 25 电 工 16 浇注工 15 合 计 286.3材料准备：根据材料预算，编制材料供料计划，并根据现场平面位置，视工程进度分批组织进料，根据甲方要求计划进度到达现场。6.4施工机械准备：垂直运输工具主要采用车间天车及叉车（甲方提供配合）。 b浇注料搅拌采用2台750型强制式搅拌机。1台500型强制式搅拌机。c材料运输主要由叉车运输（甲方提供）d. 现场清理及沟型砌筑（甲方按照乙方要求完成，乙方开始现场施工）。6.5施工用水电，气：（甲方提供）现场设2电源二个。现场设水源三个，备三条水管。c. 压缩空气及氧气配套管件。7施工部署7.1原则a、统一安排，保重点；针对高炉铁沟改造特点，公司进行统一安排，在人力、物力、财力方面随时随地进行调整，确保铁沟改造顺利进行。b、 技术先行，稳妥施工；选择先进科学的施工方法指导施工，分部分项进行技术交底，稳妥施工。C充分准备，创造条件；开工前，做好一切准备工作，为有条不紊的施工创造条件。d.严格管理，质量达先；改造过程明确责任，严格管理，精细施工，确保工程质量达优。e.保工期，重安全实行分段分片包干，责任到人，确保工期。消除安全隐患杜绝安全事故。7.2施工进度；从撇渣器开始，到主沟，支沟各部位按照分工施工同时进行。7.3施工准备：a仪器：水准仪一台，水准尺一把（一般在3M左右），棉线些许。b人员：测量员一名，辅助测量一人。7.4施工测量步骤：A：在炉前找一处测站地，该地应在整条铁沟旁边并居中部，应较为平整。该点则为永久水准点，需加以保护。将水准仪放置该地，调整仪器至水平。B：取铁口中心线。8施工组织进度8.1在铁沟外钢壳底部先铺水渣找平，再铺一层耐火砖，利于保温隔热。8.2 撇渣器模具分三段，进口、出口及横通道，先放好三段模具焊接好及残铁口模具（残铁口周围不要砌砖），主沟至撇渣器进口3米沟型模具，测量准确最后固定，开始浇筑。8.3 主沟沟型砌筑及浇注施工8.4 支沟沟型砌筑及浇注施工8.5 脱模烘烤8.6 施工完毕现场及烘烤安排：现场施工相关人员参与现场清理，烘烤过程，直至顺利出铁。9结论高炉出铁沟优化设计和精密组织施工可大大改善了耐火材料的急冷急热环境，耐火材料得到更好的烧结，特别有利于耐火材料的长寿。同时，在铁沟内储存有大量铁水的情况下，操作工人也不会随意向铁沟内打水，避免了急冷情况的出现。此外，当铁水从高炉中喷出时，铁水将不再直接冲击铁沟的耐火材料，而是落在沟内残存的铁水上，这将给沟底耐火材料以极好的缓冲，极大地减轻了铁水对铁沟耐火材料的冲刷，对延长耐火材料寿命有极大好处。改造方案采用高强防爆铁沟浇注料，实施整体浇注。使用该浇注料和上述设计方案制作施工铁沟，浇注后1 h即可脱模并可立即小火烘烤，2-4h后即可直接出铁水。当铁沟修补时，采用套浇工艺，套浇完成后的铁沟可以快速脱模，并可立即用大火烘烤，12 h后出铁。支沟用时则会更短。10 设计和施工应用效果10.1主沟，撇渣器及支沟整体浇注