高炉铁口冷却壁更换工艺.pdf

2 1 9 9 2 年第 9期 I 2 南 虫 侠 牲 壁 决 2 号高炉出铁口冷却壁更换工艺 李 汉 祥 检修公司 7 摘要 2号高炉出铁口冷却壁由于内水管烧损 造成向外渗水 对高炉安全造 成威胁并影响正常生产 为此被 列为高炉 中修 的重点检修项 目 在实施方案 中 采 取 了冷却 壁和 炉 皮 同 步拆 除 更换新 枝 术 既保 证 了工期 和安 全 又确保 了检修 质 量 经生产考核 此方案是行之有效的 1 概 述 1 9 9 0 年 5月 武钢炼铁厂2 号高炉出铁口 由于铁水 灌 将 出铁 口处 2段3 6 号冷却壁 烧损 2 0 0 余吨铁水被堵在炉 内 高炉被迫休 风 经现场检 查 出铁 口烧坏二分之一 相 邻的炉皮和冷却壁局部被烧损 溢流在外的 铁水与残渣凝固成一堆 覆 盖在炉皮上 冷 却壁内2根 4 4 5 X 6 1 1 1 1 1 的水管被烧 损 漏 水 经抢修使用一年后 又发现水管往外渗 水 为此 公司要求在 2号高炉中修期间作 为重点检修项 目 当时 公司领 导与现场工 程技术人员针对不同的情况和不同的难度 选 用了不同的材料和不 同的工艺措施 制定 了二套检修实施方案 即局部挖补或冷却壁 和炉皮同步拆除更换 二种施工方案要求在 保工期 保安全 保质量的前提下进行 在 实施第一方案失败之后 面临工期十分紧张 的情况下 及时地进行了第二种施工方案 修复后经生产实践证明此方 案是可行的 在 武钢高炉检修史上属于首创 2 局部 挖补出 现的问 题 然后用新型材料S T一1 1 电弧刨割条 切 割 残 铁和冷却 壁水管周围的炭质捣打料 从解剖 的实物来看 原补焊的二节水管在焊缝处 因 受蚀有明显的渗水现象 显然 在原缺陷处 继续采取补焊方法是不可能的 由于原焊缝 受到冷却水气蚀作用 管材渗碳较严 重 导 致可焊性能差 管壁较薄不利于直接在母材 上焊补 加之泄漏处有残水 若焊补熔合不 良也可能漏水 所 以 采用焊补补救法难度 较 大 焊接质量也难 以保证 为此 将水管 从原焊缝处截除下来 分别在二节水管上嵌 上一段制作的膨胀管 见图 1 图 1 膨胀管连接焊 为更清楚地了解冷却壁内情况 首先用 气割方法切割铁 口框架及其被烧损的炉皮 新旧水管焊接后 肉眼检查无明显焊接 维普资讯 总第1 4 3 期 弓 缺陷 然后进行水压超压试验 1 2 k g 3 O mi r t 观查 泄 漏 率 为 1 3 k g 超 过 允 许 范 围 0 3 k g 并发现焊缝处仍有渗水现 象 据分 析认为 旧水管渗碳现象严重 引起新 旧水 管焊接的焊缝熔合较差 这一弊端直接影响 着焊接质量 为安全起见 确保检修质量和 工期 决定采取第二种施工方案 3 第二种 方案的 实施 单独折除 2段 3 6 号冷却壁工 作 难 度 较 大 为此 必须考虑铁口框架和炉皮 同步拆除 的方案 根据现场实情 制定 了如下施工方案 冷却壁同炉皮采用保护性拆除 在拆除 过程中不充许突然性猛烈冲击 避免炉 内衬 及相邻的 1号冷却壁受到振动而损坏 铁1 3框架拆除按破损面积切割 先将铆 钉帽切割下来 再切割与炉皮连接的焊缝 炉 内碳砖与冷却壁之 间的填料尽可能保 留 凡在拆除中被破坏的碳质捣打料必须采 用新配制的碳质捣打料修补 为保证涂料有 一 定的伸塑性 要求将破损的冷碳油进行加 温处理 修补时不允许涂料超过原拆除时的 厚度 避免 出现凸面 保证一定的平面 便 于冷却壁能顺利安装到位 一 旦冷却壁同炉皮 安装定位后 要立 即 组织炉皮焊接 并在炉皮上端预留 2个 3 2 mm孔 再焊接灌浆管和排气 管 见图 2 图 2 灌浆管与排气管的安装 待炉皮 四周焊缝全部施焊完毕 再灌碳油填 补炉皮 内四周的间隙缝 直至满溢为此 碳 油 主要成分有 石墨粉 焦碳粉和无烟煤粉 等 耐温1 4 5 0 9 C以上 由于开挖拆除工作难度大 为防止碳砖 在施工中遭到破坏 为此 事先必须制备好 捣制KT一 2型高强度新型耐火材料砖 以供 备用 捣制的耐火材料砖要求达到原设计砖 的强度 不规则的茬 口要求填补严实 以防 在生产 中到处 串气冒火 影响使用寿命 4 施 工及焊 接工艺 4 1 拆 除前 的准 备 工作 首先将覆盖在炉皮上的残铁和铁锈斑清 除干净 以免切割时铁锈斑受热而爆裂 堵 塞割嘴引起割矩回火 按冷却壁实际尺寸将 四周放大 5 0 ram放 样 在 旧炉皮上进行切割 切割时应预先作好 防护措施 因为切割 炉皮时从割缝中回返的热风很强 同时氧气 压力很高 从割缝里反溅 回来的氧化渣容易 烧伤人体 调正割嘴与炉皮间的垂直 度与矩离 因 炉皮板较厚 切割时对炉皮割缝起点要进行 充分预热 方能保证割透 如果切割缝受热 不均匀 在操作过程中割缝线成弧形不平直 切割时的速度掌握不好都会影响 切 割 的 质 量 在切割旧炉皮 的表面上 要焊接好 上下 勾头 便于用千斤顶将旧炉皮往 外顶 见 图 3 使用千斤顶时上下用力要均匀 不能过 猛 4 2 安装工作中的要求 首先将开挖的 窗口 按新炉皮尺寸将 四 周割缝修整 在 旧炉皮两边立缝处 开 3 O 坡 口 横焊缝上部的炉皮 开5 5 坡 口 新 炉 皮 上部不需开坡 口 横焊缝下部开5 5 坡 口 铁 口框架与炉皮原采用铆接工艺 因现 场条件受到限制 故改为焊接形式 以焊代 维普资讯 4 图 5 上下勾头安装 铆 新炉皮下料工作要谨慎 必须按 窗口 的实际尺寸放样下料 炉皮组装时不能一次 到位 预装合格后再将冷却壁装配在炉皮上 就位 见图4 待炉皮 正式合 口前 在冷却壁 背面抹上一层焦油 耳覆盖2 0 ram厚的碳料 方可安装焊接 图 4 冷却壁与炉皮组装 4 3 焊接工艺 炉皮在正式拼装前 应 当把气割时残 留 在四周的氧化渣和铁锈斑等清理干净 被第 1 4 3 期 为防止炉皮焊接变形 待定位焊后 采 用加 马 刚性固定方法控制变形 保证炉皮 变形减小到最低限度是十分重要的 见图5 考虑焊缝的横 向收缩量同焊缝的纵 向收 缩量的影响因素大致相似 焊接时先立缝再 横缝 将纵向连续焊缝改为断续焊缝可减少 由于焊缝受热影响而产生的塑性变形 从而 达到总体变形控制在最小范 围 图 5 刚性固定法 铁 口框架周边采用满焊 焊角高度K 值 不小于3 0 ram 在原框架 眼孔基础 上 开 形孔 8个均匀焊接 眼孔倒角采用塞焊法施 焊 见 图 6 定位焊的焊条直径小于施焊 焊 条 的 直 径 定位焊的焊条型号应与正式拖焊时用 的 焊条相同 正确选用匹配的焊接材料是 十 分 重 要 的 根据炉皮材质选用相应 的焊条 才能保 证焊接质量 因此采用 了YT 5 0 6 F e 型焊条 它是一种铁粉低氢型药皮 的普低钢焊条 可 进行全位它是一种置焊接 根据填充材料 还可选用 YTS 0 6 AH型焊条 该焊条是超低 氢型 熔敷金属扩 散氢含量低 抗裂性好 低温冲击韧性高 特别适合于低合金高强度 钢厚板对接多层接头的焊接 对 防止根部裂 纹 提高钢结构的安全性有利 维普资讯 1 9 9 2 年第 9期 武钢 技 术 7 譬l p r I I 图 6 铁 口框 架 由于炉皮较厚 为了保证第一层 焊缝焊 透 先采用 4 n l n l 焊条焊接 以利于把坡口 的底角焊透 然后再用 5 n l n l 焊 条 焊满坡 口 为防止焊接缺陷产生 焊条在使用前必 须径过烘烤处理 做到随焊随取 以防焊条 受潮 焊接时只要把坡口焊满 即可 因焊缝上 要加背板焊接 所以焊缝的加强高不必过大 以免影响背板的拼装焊接质量 正确地选择焊接电流 在整个焊接工艺 中是十分重要的一环 它将直接影响焊接质 量 碱性低氢型普低钢焊接电流一般 比同类 酸性焊条 降低1 0 2 0 5 结语 由于制定了严格的施工方案 和 焊 接 工 艺 在施工中精心组织 严格执行每个环节的 操作规程 使整个拆除和安装工作进行得较 顺利 在拆除过程 中除 了出铁口处原有局部 损坏外 炉缸 内衬碳砖壁保存完好 减少 了修 复时间 为整个工期赢得 了时间 一般对焊接 构件来说 先焊横 向焊缝 再焊纵向焊缝 这样能使得焊缝 自由地伸缩 但是 在本次 施工中 我们在焊接工艺上采用了先纵后横 的焊法 效果较好 综上所述 出铁口处冷却壁与炉皮同步 更换的施工方案是成功的 可为冶金检修同 行提供参考 本文承武钢检修公司罗涛焊接高级工程师审 阅 谨此致 谢 上 接 第2 8 页 6 结 语 6 1 WLF 连铸材镀锡板钢质纯净 化学成 分均匀 性能稳定 优于模铸材 镀锡板 具 有 良好的印铁 制罐工艺性和实