專利名稱：一種高爐灌漿方法
技術領域：
本發明涉及一種高爐灌漿方法。
背景技術：
高爐投產后因經常休風，如計劃檢修休風、更換風口休風等，造成內襯熱脹冷縮，使 內襯與冷卻器之間產生縫隙，影響導熱，并產生竄煤氣通路，導致爐殼溫度升高和泄漏煤 氣，因此必須設法在高爐內襯與冷卻壁之間的空隙內灌入泥漿，堵塞竄煤氣通道。現有灌 漿方法存的主要缺陷是灌漿孔定位不準，不能準確定位到產生空隙的位置；灌漿料粒度組 成不合理，流動性不夠，灌漿料混勻性差，導致灌漿過程中漿料不能順利沿灌漿孔通道和 空隙縫流動和滲透，漿料無法順利堵塞磚襯與冷卻器之間的竄氣空隙；灌漿孔內的碎屑顆 粒清理不干凈，這些碎屑顆粒很容易堵塞灌漿通路和微小的縫隙，使灌漿料不能順利填充 到磚襯與冷卻器之間的微小空隙內；灌漿孔重復利用灌漿時，不能疏通清理上次灌漿時留 在灌漿短管和灌漿通道內的半凝固或已凝固的漿料，使新灌槳料無法到達爐內磚襯與冷卻 器之間微小空隙內。
發明內容
本發明目的是為克服上述已有技術的不足，提供一種可提高高爐灌漿成功率的高爐灌 漿方法。 * 本發明方法是-
(l)用紅外成像掃描及紅外測溫儀對高爐爐殼測溫，找出溫度相對較高的位置，然后以 此位置為基準點，在上、下、左、右相鄰安裝的二至三塊冷卻壁之間的豎向或橫向接口處 鉆孔，該接口寬度一般為15 40mm，鉆孔深度按圖紙標注尺寸計；目的是不破壞冷卻壁； (2)先用直徑32mm的空心鉆頭鉆通爐殼，再鉆通爐殼與冷卻壁之間填料，露出冷卻壁 后，用金屬探針插入確認是否為相鄰冷卻壁之間的接縫，該接縫處一般填充不定形材料， 硬度大大低于鑄鐵或銅冷卻壁的硬度，用金屬探針插入能做出比較準確的判斷，如果位置 有偏移，則調整鉆孔位置，使鉆孔位置正好處于相鄰冷卻壁的接縫處；
(3)繼續用直徑32mm的空心鉆頭向前鉆孔，鉆通冷卻壁，再鉆通磚襯與冷卻壁之間的 不定形搗打料或澆注料；如果相鄰冷卻壁之間接縫寬度小于32mm，則鉆孔過程中切削掉兩 邊較少的鑄鐵或銅質冷卻壁體，對冷卻壁基本不會構成損壞，而且通過感受鉆機的振動和 阻力可以確認何時鉆通到達冷卻壁的前端熱面，再往前就是磚襯與冷卻壁之間的不定形搗 打料或澆注料，由于不定形材料的硬度與定型爐襯磚有較大差別，通過感受鉆機的振動和鉆孔阻力可以比較準確地判斷鉆頭到達的位置；如果發現阻力突然變大時應及時停鉆，說 明己經鉆通冷卻壁與磚襯之間的不定形材料，鉆孔前沿己經到達磚襯冷面。
其他標高相同或接近位置鉆孔，則參照前面用空心鉆探測準確的深度，只需要用空心 鉆鉆通爐殼和爐殼與冷卻壁間的填料層即可，再往里可以用電錘或沖擊鉆鉆通冷卻壁間的 填料和磚襯與冷卻壁間的不定形材料，鉆孔過程中感受到阻力突然增大時且鉆孔深度與前 面用空心鉆探測出的深度接近時(深度差值一般在土0 30mm)停鉆，這樣可以盡量避免 損壞高爐磚襯。
(4) 清理鉆孔通道；取掉鉆機后，手工掏出里面的鉆孔碎屑顆粒，清理掉最深處的松動 材料，將外徑15 20mra的鋼管插入鉆孔通道內，鋼管后端接膠皮管，膠皮管接壓縮空氣 或壓縮氮氣，打開壓縮空氣或壓縮氮氣進行吹掃，進一步清理鉆孔通道內的碎屑。
(5) 疏通潤滑和預熱灌漿通道；在正式灌漿前先灌重油或焦油，每個灌漿孔灌3 10kg 重油或焦油，可以起到疏通、潤滑灌漿通道的作用，對正式灌漿很有幫助，可在一定程度 上降低灌漿壓力，或在相同灌漿壓力下增大有效灌漿數量。焦油需要提前預熱到100~150 °C，以改善流動性。先灌重油或預熱焦油有兩個作用，其一，能起到潤滑灌漿通道的作用， 使焦油結合的炭素泥漿隨后灌入時流動性更好，其二，檢驗灌漿通道是否暢通，如果疏通 用的重油或預熱焦油不能順利灌入，則表明灌漿孔道不同，需要重新疏通或重新鉆孔。
(6) 控制灌漿量；新鉆的灌漿孔，第一次灌漿量不宜太多，防止灌入的漿料在爐內受 熱膨脹時有可能造成磚襯受壓變形、移動，磚襯和冷卻器之間的縫隙也有可能因磚襯變形、 移動而增大，灌漿數量上限值一般控制在60kg 120kg，即使灌漿壓力沒有達到設定上限， 灌漿量達到設定上限時，也應停灌。該灌漿孔在以后定檢時再分次逐漸灌滿。
灌漿壓力未達到設定值且灌漿數量較多時，有可能是灌漿通道已經與高爐內部聯通， 灌漿料大部分進入了爐襯熱面爐內，這樣不僅達不到填充縫隙的作用，還有可能造成其他 不利影響，如因灌漿料突然過熱后發生膨脹爆振，對磚襯的穩定性產生不利影響。
(7) 確定適宜的灌漿壓力；灌漿壓力過高容易造成磚襯受壓變形、移動，灌漿壓力過低 漿料不能成功進入磚襯與冷卻器之間的微小空隙內，因此，針對高爐內襯磚型的大小、結 構、材質、砌筑工藝，在積累以往灌漿經驗的基礎上，結合圖紙參數逐步微調每次灌漿的 壓力，目標是既不破壞磚襯的穩定性又盡量使漿料灌入微小空隙內。當磚襯的磚型小、磚 型未設鎖磚槽時，灌漿壓力要相對低些， 一般控制在1.0 1.5Mpa;當磚襯磚型大、磚型 有鎖磚槽時，灌漿壓力相對高些， 一般控制在1.0 3.0Mpa。
投產后高爐爐缸磚襯與冷卻壁之間灌槳， 一般采用焦油結合的炭素泥漿，該種灌漿料
4在常溫(-15 35°C)下粘度大流動性很差，應預熱到8(TC左右才能使流動性符合灌漿要 求，為此采用水浴加熱池，水浴加熱池下部用焦爐煤氣火加熱，在水中將灌漿料(鐵桶包 裝，每桶25kg左右)預熱到8(TC左右，改善灌漿料的流動性，而且水浴加熱溫度控制簡 單、均勻、安全，效果好于直接用煤氣火加熱。
將灌漿料中細粉粒度由《2mm改進成一200目占9^)%以上，最大顆粒為100目，改進 后的焦油結合灌漿料預熱后粉液混勻性大幅度改善，基本消除了粉液分層現象，疏送性、 流動性和延展性能也得到較大提高。
使用焦油結合炭素泥漿灌槳的優越性之一是，因灌漿料在40(TC以上的溫度才開始緩 慢析出揮發物炭化，在20(TC以下仍為液體，常溫下基本失去流動性，灌漿孔道的大部分 區域內，灌漿料仍為液體狀態，因此同一個灌漿孔可以重復多次利用灌漿，這就可以減少 爐殼開孔數量，最大限度保持爐殼的結構強度和氣密性。
在已經灌過泥漿的灌漿孔短管和溫度低于8CTC的通道區域內，焦油結合的炭素泥漿 呈半凝固狀態，再次灌入泥漿時，先用工具手工掏孔，再用電加熱棒或熱金屬棒插入灌漿 孔道進行加熱升溫，使灌漿通道內的漿料由半凝固狀變成自由流動的液體，這樣對于再次 灌入泥槳有很大的幫助，電加熱棒或熱金屬棒的直徑為18 25mm，溫度100 200°C。以 往沒有采用電加熱棒或預熱金屬棒插入預熱工序時，經常不能再次成功灌入泥漿。
本發明灌槳孔定位準，能準確定位到產生空隙的位置；灌漿料粒度組成合理，流動性 好，灌漿料混勻性好；灌漿孔內的碎屑顆粒可清理干凈，灌漿孔重復利用灌漿時，能疏通 清理上次灌漿時留在灌漿短管和灌漿通道內的半凝固或已凝固的漿料，使新灌漿料到達爐 內磚襯與冷卻器之間微小空隙內，提高了高爐灌漿的成功率。
具體實施例方式
灌漿泵采用附加回流裝置的螺桿泵，螺桿泵出口設壓力表和旁通泄壓回流裝置，灌漿 泵采用液壓驅動，液壓站和螺桿泵分離，螺桿泵體積小巧，重量輕安裝移動小輪，兩人即 可方便地在高爐周圍的操作平臺移動螺桿泵并實施灌漿操作。
直徑32mm的空心鉆，空心鉆頭的頭部為鑲嵌焊接耐磨合金刀頭，連接桿為內絲羅紋， 可分段連接，連接后的鉆桿總長度根據需要可靈活調整，在能達到鉆孔深度的前提下盡量 使用最短的鉆桿能改善鉆孔過程的穩定性，減少抖動。鉆機通水冷卻鉆頭和鉆桿，冷卻水 經過鉆桿內空腔流入鉆頭前端，順鉆孔通道流出， 一般鉆孔機和鉆孔數量的配置比例為1 3.5: 1，空心鉆頭和鉆孔數量的配置比例為1 3: 1。直徑12mm 28mm、鉆桿長度500ram lOOOram; —般配備兩部電錘，鉆桿2 3支；電加熱棒或鋼棒直徑為18mm 25mm，長度為1000mm 1500mm，電加熱棒或鋼棒的手持部分外包絕熱護套把柄，方便手持和插拔， 預熱后的電加熱棒或鋼棒溫度控制到10(TC 20(TC。
掏孔工具，直徑6ram 10mm，頭部軋扁，最薄處0.8mm左右，磨制成圓弧扇形鏟狀， 再彎成90°左右，彎制后的圓弧扁鏟頭部尺寸一般為10mm 20ram，以方便順利進出鉆孔 通道；金屬探針的直徑5mm 8mm，長度30mm 50腿鋼棒，頭部磨制成錐狀尖頭。外徑等 于15mm 20ram、長度為800mm 1500mm的鋼管，鋼管一端為手持部分，靠近手持部分安裝 球閥，用于開閉吹掃用的氮氣或壓縮空氣，靠近手持部分的球閥入口連接短管并與膠皮管 連接，膠皮管長15m 30m，鋼管與膠皮管連接處用螺旋鋼卡旋緊固定，確保膠皮管與鋼管 連接緊密。
本發明方法己經在太原鋼鐵(集團)有限公司煉鐵廠4號高爐(有效容積1650m3) 風口大套下沿200mm位置，鉆孔深度390 400mm，新鉆21個灌漿孔，成功灌入的孔數 為18個，灌漿成功率達到85.7%，灌入量5 100kg/個孔，灌漿壓力1.0 2.5Mpa。灌漿 后爐殼煤氣泄漏量大幅度減少，爐缸磚襯溫度平均降低16°C，最大降幅26°C，且高爐送 風一周后磚襯溫度基本平穩運行，取得了良好的效果。
權利要求
1、一種高爐灌漿方法，其特征是(1)用紅外成像掃描及紅外測溫儀對高爐爐殼測溫，找出溫度相對高的位置；以此位置為基準點，在上、下、左、右相鄰安裝的二至三塊冷卻壁之間的豎向或橫向接口處鉆孔；(2)先用直徑32mm的空心鉆頭鉆通爐殼，再鉆通爐殼與冷卻壁之間填料，露出冷卻壁后，用金屬探針插入確認是否為相鄰冷卻壁之間的接縫，該接縫處一般填充不定形材料，硬度大大低于鑄鐵或銅冷卻壁的硬度，用金屬探針插入能做出比較準確的判斷，如果位置有偏移，則調整鉆孔位置，使鉆孔位置正好處于相鄰冷卻壁的接縫處；(3)繼續用直徑32mm的空心鉆頭向前鉆孔，鉆通冷卻壁，再鉆通磚襯與冷卻壁之間的不定形搗打料或澆注料；通過感受鉆機的振動和鉆孔阻力來判斷鉆頭到達的位置；如發現阻力突然變大時及時停鉆，避免損壞高爐磚襯；(4)清理鉆孔通道；取掉鉆機后，手工掏出里面的鉆孔碎屑顆粒，清理掉最深處的松動材料，將外徑15～20mm的鋼管插入鉆孔通道內，鋼管后端接膠皮管，膠皮管接壓縮空氣或壓縮氮氣，打開壓縮空氣或壓縮氮氣進行吹掃，進一步清理鉆孔通道內的碎屑。(5)疏通潤滑和預熱灌漿通道；在正式灌漿前先灌重油或焦油，每個灌漿孔灌3～10kg重油或焦油，可在一定程度上降低灌漿壓力，或在相同灌漿壓力下增大有效灌漿數量；焦油需要提前預熱到100～150℃，以改善流動性；(6)控制灌漿量；新鉆的灌漿孔，第一次灌漿量不宜太多，防止灌入的漿料在爐內受熱膨脹時可能造成磚襯受壓變形或移動；灌漿數量上限值控制在60kg～120kg；該灌漿孔在以后定檢時再分次逐漸灌滿；(7)確定適宜的灌漿壓力，當磚襯的磚型小、磚型未設鎖磚槽時，灌漿壓力要相對低些，一般控制在1.0～1.5Mpa；當磚襯磚型大、磚型有鎖磚槽時，灌漿壓力相對高些，一般控制在1.0～3.0Mpa。
2、 如權利要求1所述的高爐灌漿方法，其特征是投產后高爐爐缸磚襯與冷卻壁之間 灌漿，采用焦油結合的炭素泥漿，該種灌漿料應預熱到80'C。
3、 如權利要求1或2所述的高爐灌漿方法，其特征是在已經灌過泥漿的灌漿孔短管 和溫度低于80'C的通道區域內，焦油結合的炭素泥漿呈半凝固狀態，再次灌入泥漿時，先 用工具手工掏孔，再用電加熱棒或熱金屬棒插入灌漿孔道進行加熱升溫，使灌漿通道內的 漿料由半凝固狀變成自由流動的液體。
4、 如權利要求3所述的高爐灌漿方法，其特征是電加熱棒或熱金屬棒的直徑為18 25腿，溫度100 200°C。
全文摘要
一種高爐灌漿方法，目的是提高高爐灌漿成功率；本發明用紅外成像掃描及紅外測溫儀對高爐爐殼測溫，找出溫度相對高的位置；以此位置為基準點，在上、下、左、右相鄰安裝的二至三塊冷卻壁之間的豎向或橫向接口處鉆孔；先用空心鉆頭鉆通爐殼，再鉆通爐殼與冷卻壁之間填料；繼續向前鉆孔，鉆通冷卻壁，再鉆通磚襯與冷卻壁之間的不定形搗打料或澆注料；清理鉆孔通道；疏通潤滑和預熱灌漿通道；灌漿數量上限值控制在60kg～120kg；確定適宜的灌漿壓力，當磚襯的磚型小、磚型未設鎖磚槽時，灌漿壓力要相對低些，一般控制在1.0～1.5MPa；當磚襯磚型大、磚型有鎖磚槽時，灌漿壓力相對高些，一般控制在1.0～3.0MPa。
文檔編號C21B7/00GK101649365SQ20091007543
公開日2010年2月17日 申請日期2009年9月15日 優先權日2009年9月15日
發明者何小平, 衛計剛, 杰 張, 李紅衛, 楊志榮, 王紅斌, 薛樹紅, 趙新國, 陳新貴 申請人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司