某钢炼铁厂450高炉炉底压入泥浆施工的方案-武汉宏程

1、河北邢台钢铁有限公司炼铁厂450M 32 号高炉炉底压入料施工方案、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，

2、在高炉炉底碳砖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 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

3、炉身、热风管道、热风 炉造壁压入泥浆的研制，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

4、风管道、热风炉炉壳（含炉顶、炉身）表面温度大大减 低，造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。3-5对高炉系统进行压入造衬在线维修是一项经济可靠而 且行之有效的措施

5、，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线维修， 保证炉壳、管壳表面温度在 120 C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 C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 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#450M 3 高炉， 2

6、004 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 C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 降低

7、，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 450M 32 号高炉 炉底

8、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 450M 32 号高炉炉底压入料施工方案” ， 经贵公司炼铁厂领导审核、确认后，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

9、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

10、行压浆处理；1.3 应准备的材料若干套 DN32（ 根据压入点数量确定 ）1） 耐高温截止球阀：P （压力）2.5MPa 接短管配套；2）连接钢管（压浆短管）定）,L=150mm ;管内径 1.25 端套丝 ） ；3）电焊机4）气割机5）风镐或电钻（风钻）t （耐温）300 C；尺寸应与连若干根（根据处理压入孔数量确英寸；38 X3mm （3 台；3 台；3套电焊机、电钻、风钻防高温、防火的6） 电源：用于压浆机（含搅拌机）、 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 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 V

11、BJ-31-2 套；2）料斗及搅拌机（二次搅拌机）1-2 套；3）高压输送橡胶管忙0mm X20m4-6 根；4)送浆管忙0mm Xl.8m2-4 根4）高压软管接头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）估计用量左右；3、压浆短管、球阀与压入口的连接（示意图如下）10 吨压入口耐高温球阀连接压入软管接头150mm长的短管（根据具体情况确定）水源、电源电源要求：电压： 380V、220V ;功率20KW ；位置：距离主机小于 5m ;水源要求：压力3kg/cm 3;流量 10t/h ;位置：距离施工主机小于 5m ;吊装、运输：（行车或环行吊车

12、）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：序口 号作业内容1作业内容2时间（小时）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1时间按7 个压浆孔设计2清孔气割开孔43管线吊运、安装焊接压浆短管并 安装耐高温球阀、24压入料吊运 加热压入泥 浆关闭耐咼温球阀1小计8休风结 束5设备整机调试0.56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，

13、乙方指导；3、如压入孔数量 6个,对高炉炉底进行压入施工时，在时间上应错开，即开设压浆孔（清孔）T焊接压浆短管、安装耐高温球阀T压入施工T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

14、 , 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

15、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 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 38mm xi50mm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

16、孔的人员及设备配置：安装乃高 人员安排： 压入孔的开孔及焊接压浆短管、2-6 人；温截止球阀由甲方负责完成，开孔人员应选择技术熟练、 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 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10果。压入孔清理完毕后，应经（乙方）专人

17、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燃烧状态（以免煤气泄露形成安全 隐患），这样可以疏通气流（含煤气）通道，提高压浆效果。， 然后关闭耐高温截止球阀，进入压入灌浆阶段。压入泥浆的压入试验：在正式进行压入施工前，需预 先进行试验，即是使压入泥浆在（挤压式）压浆泵和管道 中预先循环一下，其目的

18、是为了防止由于材料堵塞而间断 施工，从而提高施工效率，试验时，可适当增加液态粘结 剂的加入量；压入泥浆的加热：高炉炉底压入泥浆采用炭素压入泥 浆（牌号；CC-3B改）在施工前需隔水加热到 60-90 C,这 样可以保证该种压入泥浆的流动性，加热后适当搅拌均匀 后方可进行压入施工。隔水加热方法如图4所示，这种方法安全可靠。炭素压入泥浆煤气(或明火)加热图 1 炭素压入泥浆加热示意图在炭素压入泥浆加热过程中，必须注意煤气等的使用安 全和必要的防火措施，确保施工安全。如果现场条件有限， 也可采用直接在出铁沟上进行加热的方法，应特别注意压入 料不得与明火接触。压浆设备：前已述及，采用柱塞式压浆泵。材料

19、输送管：输送压入泥浆采用高压橡胶管，工作压 力应 5MPa.,内径38mm左右 併附带连轴式管接头。最好 在输送管尾装置阴螺纹快速连接器，同时在罐浆接头装置阳 螺纹快速连接器。,搅(11)搅拌机：施工时根据现场条件选用泥浆搅拌机搅拌拌机一般采用强制式搅拌机， 按照搅拌机的容量和功率 ,选用 合适的搅拌量 ,将经加热的压入料倒入搅拌机内,经充分搅拌 ,保证适于压入施工的最佳流使压入料搅拌均匀 ,没有块、 团， 以及使材料中的粘结剂和外 加剂均匀分散和溶解在材料中 动性。(12)压入施工,把挤压泵上的将搅拌好的压入料倒入挤压泵的料斗中 皮管接在高炉炉壳的压入孔上 ,开动挤压机 ,将压入料压入高 炉

20、炉底的空隙内。压入泥浆施工时的压浆压力应控制在适当 的范围内。(13)压浆操作的过程控制：当完成一个孔的预定量后，应停泵，并打开回料阀，使管道内压力减为零；把喷嘴从接头 上卸下来。如果在管内还有一定的压力情况下卸喷管，材料 会从喷嘴喷出，这对周围的操作人员是不安全的。在卸掉喷 嘴后，应尽快用盖子盖在接头上，并拧紧；或者直接关闭连 通球阀。圍 搅拌均匀的压入料施工时应连续使用完毕，不能留在料斗内，以免久置结块，影响使用效果。(15)施工完后，需把压浆机及管子洗清干净后存放，以免材 料在料斗和管子中结块 ,不易清除。, 谨防混入烟头、绳子及(16)在贮存、运输和施工过程中包装袋等杂物 ,影响材料质

21、量。2、压入施工 安 全事项：在压浆施工过程中要特别注意施工的安全，要严密注 视和检查挤压机和压浆管各连接处以及耐压胶管的状态。 各连接件处应紧密连接，以防因压力升高时，压入泥浆由 破裂处喷出伤人。施工前应对施工操作人员进行安全教育， 同时施工操作人员需配戴防护眼镜或带防护罩的工作帽。高炉炉壳压入施工系高空作业，为了保证施工安全， 压入孔开设及压入施工前，应搭建安全平台；搭建安全平台 的工作由甲方负责完成。该产品采用改性粘结剂结合，具有较高粘度。建议尽 量避免与手或皮肤接触，如接触上，应尽快用洁净水或汽油 冲洗干净。由于压入灌浆是一种高强度作业，作业人员必须戴安 全帽、戴防护镜、穿工作服、工作

22、鞋，根据现场情况，如认为必要时，还需要配戴安全设施，如系安全带、脚手架、安 全防护网等，以避免人身事故。甲方应确认施工现场的煤气浓度、环境温度，如超过 安全标准应采取相应的措施，并协助乙方采取应有的防护 措施，保证施工现场的煤气浓度、环境温度在安全的范围 内；对危险部位甲方应设置警示标志，对高空作业区域， 甲方应搭建安全施工平台。如果属于乙方责任造成的安全事故由乙方自行负责。3、压入灌浆记录和数据：为了保证施工的进度和精度，同时为了今后施工安排和 计划的制定，应切实作好压入灌浆的记录及数据整理，具体 记录内容包括以下内容：压入灌浆施工的炉号、施工位置； 压入灌浆施工的日期、时间； 每孔压入时间

23、及总时间； 每孔压入数量及总数量； 定位、残存内衬厚度及灌浆量； 热点位置和大小。参加施工人员及负责人； 设备状况； 其它要说明及记录的情况。六、施工过程中双方的责任1 、乙方根据施工部位及甲方使用要求，提供优质压入料 系列产品。产品的主要技术性能及理化指标详见乙方产品说明书，并负责高炉炉底部位的压入施工，具体压入点 由乙方（或双方协商）确定，压入点数量不能影响炉壳结 构安全，乙方负责提供压入施工设备，甲方负责压入点的 开口、压浆短管焊接及耐高温球阀的安装工作，同时提供 必要的施工条件、工具和设备。2、甲方负责提供乙方压入施工设备、压入材料、回收包 装物的存放场地，确保设备、材料、回收包装物的安全及 不受损失；3、甲方负责将现场用电连接至乙方使用设备接线盘上；4、为了降低使用成本，乙方对使用后的液态粘结剂包装 物（塑料桶）自行回收，甲方应做好协助工作，配合乙方 办理出厂的相关手续。5、乙方应严格遵守甲方的有关规章制度，服从现场指挥； 甲方应积极配合乙方施工，提供有关设备、工具、水、电、 气源等。后的现场清理及设备清洗6、乙方确保施工安全、质量、工期，保证所施工部位的 使