專利名稱：冷卻壁泄漏修復(fù)方法
冷卻壁泄漏修復(fù)方法技術(shù)領(lǐng)域-本發(fā)明屬于一種煉鐵高爐設(shè)備的修復(fù)方法，具體涉及一種在役冷卻壁泄漏修復(fù)方法。
背景技術(shù)：
冷卻壁是煉鐵高爐上的主要部件之一，安裝于爐殼與爐襯之間，用于阻隔爐膛內(nèi)高溫對爐殼熱量的傳導(dǎo)，防止?fàn)t殼高溫變形。冷卻壁采用內(nèi)置s形無縫鋼管整體澆鑄制造，單重達一般在1.3噸以上。冷卻壁長期使用后，由于冷卻壁鑄造缺陷或高爐冶煉強度波 動、高溫冷熱振動等原因，常會與爐殼之間產(chǎn)生一定的位移，同時因冷卻壁水管表面滲 碳脆化，極易造成冷卻壁冷卻水滲漏及冷卻壁凸臺處進出水管/套管與本體分離漏水，最 終造成起冷卻壁冷卻強度降低，泄漏冷卻水侵蝕爐襯等問題，嚴(yán)重影響高爐生產(chǎn)順行和 使用壽命。冷卻壁泄漏一般出現(xiàn)在爐齡中后期，如冷卻壁泄漏不能在役修復(fù)，就必須更 換。而更換冷卻壁必須對高爐大修，將給大大降低爐齡，造成巨大經(jīng)濟損失。高爐冷卻壁泄漏解決的一般方法有停爐更換冷卻壁或穿小直徑軟管，前者經(jīng)濟損失巨大，后者只能是臨時措施，效果和安全性值得商榷。中國專利公開號為CN1858263A 的"一種煉鐵高爐冷卻壁冷卻管道內(nèi)堵漏方法"，采用冷卻壁管道內(nèi)壁實施堵漏，通過 管道內(nèi)灌漿、加壓、固化等步驟，形成高溫致密縫隙堵漏層。該方法只適合于裂紋性縫 隙堵漏，其不足在于，封堵材料流動太好，對體積性或開口大的泄漏缺陷實施封堵存在 難度，而且管道內(nèi)三次灌漿將形成較厚堵漏層，降低導(dǎo)熱冷卻能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在役冷卻壁泄漏修復(fù)方法。主要解決灌漿堵漏無法修補大 裂口以及灌漿后導(dǎo)熱冷卻能力降低的技術(shù)問題。本發(fā)明利用高爐休風(fēng)檢修時機，即可對 冷卻壁凸臺的進出水處進行泄漏修復(fù)。一種在役冷卻壁泄漏的修復(fù)方法，其具體工藝步驟如下l.爐殼開孔采用氧乙炔火焰切割方法，在冷卻壁水管四周對爐殼開孔，孔徑大小根據(jù)冷卻水管直徑?jīng)Q定， 一般在O150 250mm左右。2. 根部開槽在泄漏水管和套管的冷卻壁根部四周開槽，以清除裂紋及冷卻壁表面 型砂、夾渣、疏松等缺陷。開槽深度4 8mm，單側(cè)寬度15 20mm。開槽方法類似于碳 弧氣刨原理，只是采用具有強大電弧吹力大的特殊焊條，無需壓縮空氣，且不存表面滲 碳的缺點，解決了狹小空間無法打磨的問題。3. 表面預(yù)處理冷卻壁停水，釆用氣動風(fēng)鏟、噴砂方法，清除開槽部分及其附近表 面的殘留氧化金屬、氧化膜，露出金屬光澤。4. 泄漏修復(fù)泄漏修復(fù)方法包括焊接和高分子聚合金屬粘結(jié)兩種工藝，具體實施可 采用其中一種工藝或兩種復(fù)合工藝的修復(fù)方法。1) 焊接修復(fù)可根據(jù)冷卻壁材質(zhì)，選擇合適的焊條和焊接工藝參數(shù)，堆焊填平凹槽 即可。對于鑄鐵冷卻壁而言，采用直徑①3.2mm的鎳鐵鑄鐵焊條，直流正接，焊接電流 90 120A，短弧分段對稱焊接方式操作，每段焊縫長度30 50mrn，堆焊金屬厚度3 4mra， 每燥一層立即錘擊高溫焊縫15~20s;焊接順序為先沿水管根部焊一圈角焊縫，然后逐漸 向外圍堆焊，按道次順序焊接，堆焊2 3層。對于鑄鋼冷卻壁采用直徑①3.2 4.0mm 的J507堿性焊條，直流反接，焊接電流110A 180A，短弧焊接，按道次順序焊接，堆焊 1 3層即可。2) 高分子聚合金屬粘結(jié)修復(fù)采用耐20(TC以上的高分子聚合金屬粘結(jié)修復(fù)，具體 工藝分為三步，第一步，采用噴砂和丙酮清洗處理修復(fù)部位；第二步，先在修復(fù)部位涂 敷底層聚合金屬，要求致密均勻無孔隙，厚度2 3mm，然后貼一層增強碳纖維，隨后再 涂敷厚3 4mm的面層聚合金屬；第三步，利用冷卻壁傳出的熱量對聚合金屬加熱固化， 固化溫度30 5(TC，固化時間約30 50min，以聚合金屬表面堅硬為準(zhǔn)。如固化溫度偏 低，為縮短固化時間，采用間接加熱的方法。5. 水壓試驗修復(fù)完成后，通水試壓30min，檢査無滲漏、泄漏即可。 本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，從冷卻壁凸臺的進出水管處實施泄漏修復(fù)，操作工藝簡單易于實施，修復(fù)成本低，有效恢復(fù)了冷卻壁冷卻功能，且不降低冷卻壁效果，為高爐生產(chǎn)順行和高效長壽提供了重要保證。說明附圖

圖1為冷卻壁(水管)與爐殼位置布置2為本發(fā)明冷卻壁焊接修復(fù)工藝簡3為本發(fā)明冷卻壁聚合金屬粘結(jié)修復(fù)工藝簡中l(wèi)一爐殼；2 —冷卻壁；3 —冷卻壁水管和套管凸臺根部；4一水管；5 —套管； 6 —根部凸臺處凹槽的堆焊金屬層(a、 b、 C、 d為焊道順序)；7-根部凸臺處凹槽的聚合金屬復(fù)合層(a—底層、b—碳纖維增強帶、c一面層)。
具體實施例方式實施例1:高爐冷卻壁材質(zhì)為HT150，冷卻水管規(guī)格為O)44.5X6ram，套管規(guī)格為① 63.5X5mm，泄漏部位在套管與冷卻壁凸臺的根部，冷卻水呈噴射狀，泄漏情況嚴(yán)重。 對此，現(xiàn)采用本發(fā)明方法進行泄漏修復(fù)，參照圖l、 2、 3，說明修復(fù)工藝如下1. 采用氧乙炔火焰切割方法，以冷卻壁水管為中心，對爐殼1開孔，孔徑大小為 0180咖。2. 在泄漏冷卻壁水管和套管凸臺根部3的四周開槽，以清除裂紋及冷卻壁表面型 砂、夾渣、疏松等缺陷。開槽深度4 6mm，單側(cè)寬度15mm左右，形成水管4和套管5 根部的冷卻壁凸臺開槽結(jié)構(gòu)。3. 關(guān)閉冷卻水，釆用氣動風(fēng)鏟、噴砂方法，清除開槽部位及其附近表面的殘留氧化 金屬、氧化膜，露出金屬光澤。4. 對開槽部位采用直徑03.2mra的鎳鐵鑄鐵焊條，直流正接，焊接電流90 120A， 短弧分段對稱焊接方式操作，爭段焊縫長度30 50mm，堆焊金屬厚度2 3mm，焊后立 即錘擊高溫焊縫10~15s;焊接順序為先沿水管4根部焊一圈角焊縫，然后逐漸向外圍 堆焊，按圖2中a—b—c—d道次順序焊接，堆焊2 3層構(gòu)成根部凸臺處凹槽的堆焊金 屬層6。5. 水壓試驗修復(fù)完成后，通水試壓30min，檢査無滲漏、泄漏即可。實施例2:高爐冷卻壁材質(zhì)為HT150，冷卻水管規(guī)格為O44.5X6mm，套管規(guī)格為cD 63.5X5mm，泄漏部位在套管與冷卻壁凸臺的根部，凸臺處鑄鐵表面有許多疏松性空洞， 燥接時焊縫金屬與鑄鐵表面熔合質(zhì)量很差，多次焊接修復(fù)，均未能根本解決，泄漏情況 嚴(yán)重。對此，現(xiàn)采用本發(fā)明方法進行泄漏修復(fù)，參照附圖1、 2、 3，說明修復(fù)工藝如下1. 采用氧乙炔火焰切割方法，以冷卻壁水管為中心，對爐殼1開孔，孔徑大小為① 180咖。2. 根部開槽在泄漏水管(套管)的冷卻壁根部四周開槽，以清除裂紋及冷卻壁表面型砂、夾渣、疏松等缺陷。開槽深度4 8mm，單側(cè)寬度15 20ram。開槽方法類似于碳弧氣刨原理，只是采用具有強大電弧吹力大的特殊焊條，無需壓縮空氣，且不存表面 滲碳的缺點，解決了狹小空間無法打磨的問題。
3. 表面預(yù)處理冷卻壁停水，采用氣動風(fēng)鏟、噴砂方法，清除開槽部分及其附近表 面的殘留氧化金屬、氧化膜，露出金屬光澤。
4. 對丌槽部位及其附近，釆用耐20(TC以上高溫聚合金屬粘結(jié)修復(fù)，具體工藝分為 三歩，第一步，采用噴砂和丙酮清洗處理修復(fù)部位；第二步，先在修復(fù)部位用力涂敷底 層聚合金屬(圖3中a )，選用德國美特鐵公司高分子聚合金屬，要求致密均勻無孔隙， 厚度2 3mm，然后貼一層增強碳纖維(圖3中b)，以提高聚合涂層抗拉強度，隨后再 涂敷厚3 4mm的面層聚合金屬(圖3中c);第三步，利用冷卻壁傳出的熱量對聚合金 屬加熱固化，固化溫度30 60'C，固化時間約30 50min，以聚合金屬表面堅硬為準(zhǔn)， 構(gòu)成根部凸臺處凹槽的聚合金屬復(fù)合層7。如固化溫度偏低，為縮短固化時間，采用間 接加熱的方法。
5. 水壓試驗修復(fù)完成后，通水試壓30min，檢查無滲漏、泄漏即可。 實施例3，首先采用實施例l的方法，在底層堆焊，然后在堆焊層上采用實施例2的方法涂覆高分子聚合金屬層，再貼一層增強碳纖維，最后再涂覆一層高分子聚合金屬。預(yù)計發(fā)明推廣應(yīng)用的可行性及前景冷卻壁泄漏在鋼鐵企業(yè)高爐生產(chǎn)中普遍存在，屬于很難解決的生產(chǎn)實際問題，冷卻 壁泄漏會引起高爐爐襯侵蝕，降低其使用壽命，而且由于冷卻壁冷卻強度下降，必須降 低高爐冶煉強度，影響煉鐵產(chǎn)能。本發(fā)明只需利用高爐休風(fēng)檢修時機對冷卻壁泄漏實施修復(fù)，操作簡便，只需6 7h的修復(fù)時間。因此，在鋼鐵行業(yè)具有廣泛的推廣應(yīng)用價值， 市場前景廣泛。
權(quán)利要求
1、一種冷卻壁泄漏的修復(fù)方法，其特征是包括以下步驟a、爐殼開孔在冷卻壁水管四周對爐殼開孔，孔徑150～250mm；b、根部開槽在泄漏水管和套管的冷卻壁根部四周開槽，以清除裂紋及冷卻壁表面型砂、夾渣、疏松；c、表面預(yù)處理清除開槽部分及其附近表面的殘留氧化金屬、氧化膜，露出金屬光澤；d、泄漏修復(fù)泄漏修復(fù)方法包括焊接和高分子聚合金屬粘結(jié)兩種中一種工藝或兩種復(fù)合工藝；e、水壓試驗修復(fù)完成后，通水試壓30min，檢查無滲漏、泄漏即可。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冷卻壁泄漏的修復(fù)方法，其特征是步驟b開槽深 度4 8mra，單側(cè)寬度15 20ram，開槽使用大電弧大吹力焊條。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冷卻壁泄漏的修復(fù)方法，其特征是焊接修復(fù)堆焊 填平凹槽即可。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種冷卻壁泄漏的修復(fù)方法，其特征是對于鑄鐵冷卻 壁，焊接修復(fù)采用鎳鐵鑄鐵焊條，直流正接，焊接電流90 120A，短弧分段對稱焊接方 式操作，每段焊縫長度30 50mm，堆焊金屬厚度3 4mm，焊接順序為先沿水管根部焊 一圈角焊縫，然后逐漸向外圍堆焊，按道次順序焊接，堆焊2 3層。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種冷卻壁泄漏的修復(fù)方法，其特征是每焊一層立即 錘擊高溫焊縫15~20s。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種冷卻壁泄漏的修復(fù)方法，其特征是對于鑄鋼冷卻 壁焊接修復(fù)釆用堿性焊條，直流反接，焊接電流110A 180A，短弧焊接，按道次順序焊 接，堆焊1 3層即可。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冷卻壁泄漏的修復(fù)方法，其特征是所述的高分子 聚合金屬粘結(jié)修復(fù)包括以下步驟第一步，采用噴砂和丙酮清洗處理修復(fù)部位；第二步，先在修復(fù)部位涂敷底層高分子聚合金屬，要求致密均勻無孔隙，厚度2 3mm，然后貼一 層增強碳纖維，隨后再涂敷厚3 4mra的面層高分子聚合金屬；第三步，固化溫度30 50°C，固化時間約30 50min，以聚合金屬表面堅硬為準(zhǔn)。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種煉鐵高爐設(shè)備的修復(fù)方法，具體涉及一種在役冷卻壁泄漏修復(fù)方法。主要解決灌漿堵漏無法修補大裂口以及灌漿后導(dǎo)熱冷卻能力降低的技術(shù)問題。一種冷卻壁泄漏的修復(fù)方法，其特征是包括以下步驟a.爐殼開孔在冷卻壁水管四周對爐殼開孔，孔徑150～250mm；b.根部開槽在泄漏水管和套管的冷卻壁根部四周開槽，以清除裂紋及冷卻壁表面型砂、夾渣、疏松；c.表面預(yù)處理清除開槽部分及其附近表面的殘留氧化金屬、氧化膜，露出金屬光澤；d.泄漏修復(fù)泄漏修復(fù)方法包括焊接和高分子聚合金屬粘結(jié)兩種中一種工藝或兩種復(fù)合工藝；e.水壓試驗修復(fù)完成后，通水試壓30min，檢查無滲漏、泄漏即可。本發(fā)明主要用于高爐冷卻壁泄漏修復(fù)。
文檔編號C21B7/00GK101333569SQ200710093908
公開日2008年12月31日 申請日期2007年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日
發(fā)明者史文杰, 尹洪頂, 王孝建, 王布林, 董漢君 申請人:上海梅山鋼鐵股份有限公司