專(zhuān)利名稱(chēng)：非熔損性高爐冷卻壁在線(xiàn)修補(bǔ)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生鐵冶煉設(shè)備，進(jìn)一步來(lái)說(shuō)涉及高爐的冷卻壁，尤其涉及其高爐已經(jīng)損壞的冷卻壁修補(bǔ)的方法。
背景技術(shù)：
高爐是生鐵冶煉工藝的主體設(shè)備，冷卻壁則是高爐爐體結(jié)構(gòu)重要組成部分。眾所周知，冷卻壁的作用有(1)保護(hù)爐殼在正常生產(chǎn)時(shí)，高爐爐殼只能在低于80°C的溫度下工作，爐內(nèi)傳出的高溫?zé)崃坑衫鋮s壁帶走85%以上，只有約15%的熱量通過(guò)爐殼散失；(2)對(duì)耐火材料的冷卻和支承高爐內(nèi)耐火材料的表面工作溫度高達(dá)1500°C左右，如果沒(méi)有冷 卻壁，在很短的時(shí)間內(nèi)耐火材料就會(huì)被侵蝕或磨損；通過(guò)冷卻壁的冷卻可提高耐火材料的抗侵蝕和抗磨損能力，還可對(duì)高爐內(nèi)襯起支承作用，增加砌體的穩(wěn)定性；(3)維持合理的操作爐型使耐火材料的侵蝕內(nèi)型線(xiàn)接近操作爐型，對(duì)高爐內(nèi)煤氣流的合理分布、爐料的順行起到良好的作用；(4)當(dāng)耐火材料大部分甚至全部被侵蝕后，冷卻壁上的渣皮能繼續(xù)維持高爐生產(chǎn)?？梢?jiàn)，冷卻壁工作狀況是高爐壽命最重要影響因素之一，同時(shí)還嚴(yán)重影響著高爐生產(chǎn)的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)及操作安全。通常情況下，高爐冷卻壁在開(kāi)爐一年半左右出現(xiàn)非熔損性或磨損性損壞。目前處理這種損壞形式的方法有1.斷水灌漿法；2.減水養(yǎng)護(hù)法；3.穿管再生法；4.更換法。例如中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)件CN1372008號(hào)《高爐冷卻壁水冷管修復(fù)法》、CN1818077號(hào)《煉鐵高爐冷卻壁水管檢漏堵漏技術(shù)》、CN101550462號(hào)《一種高爐冷卻壁水冷卻系統(tǒng)修復(fù)方法》、CN102534078A號(hào)《一種高爐冷卻壁冷卻水管替換方法》等等。這些方法都存在一些缺點(diǎn)，要么不能從根本上解決問(wèn)題，要么就是必須休風(fēng)更換，損失巨大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供非熔損性高爐冷卻壁在線(xiàn)修補(bǔ)的方法，以實(shí)現(xiàn)煉鐵高爐冷卻壁非熔損性損壞的在線(xiàn)修補(bǔ)，延長(zhǎng)高爐壽命。發(fā)明人在長(zhǎng)期實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)煉鐵高爐冷卻壁的非熔損性損壞主要原因有①水管根部由于爐殼和冷卻壁熱膨脹的量不同，產(chǎn)生上下方向的剪切力使其斷裂；②高爐不斷強(qiáng)化，熱流量過(guò)大，冷卻壁不能承受燒壞冷卻壁；③冷卻水中含有較高的鈣、鎂碳酸鹽，形成水垢，導(dǎo)熱性能差，燒壞冷卻壁；④操作爐溫波動(dòng)大，破壞冷卻壁渣皮，造成熱流量過(guò)大，燒壞冷卻壁； 冷卻壁鑄造質(zhì)量不好，急冷急熱造成斷裂。發(fā)明人利用隱蔽空間窺視技術(shù)，將工業(yè)內(nèi)窺鏡從冷卻壁進(jìn)水或出水口伸入，觀察冷卻壁損壞情況，發(fā)現(xiàn)開(kāi)爐投產(chǎn)4 6年的高爐，冷卻壁的損壞90%以上不屬于磨損或熔損，多數(shù)是由于冷卻壁和爐殼受熱不均勻而產(chǎn)生應(yīng)力相互擠壓，剪斷爐殼和冷卻壁之間的冷卻管，產(chǎn)生裂縫而損壞，這種損壞極為非熔損性損壞。
對(duì)于高爐冷卻壁的非熔損性損壞，發(fā)明人研究的在線(xiàn)修補(bǔ)的方法是
(I)用工業(yè)內(nèi)窺鏡探明高爐冷卻壁的冷卻水管損壞部位及損壞情況；并用檢漏裝置對(duì)損壞冷卻水管進(jìn)行檢漏，計(jì)算出泄漏量；
⑵設(shè)計(jì)一臺(tái)由循環(huán)泵、換熱片、藥劑室、液位計(jì)、連接管、壓力表和排污閥組成的循環(huán)修補(bǔ)裝置；
(3)選用一種在高溫、高壓及水、煤氣狀態(tài)下能夠在冷卻水管裂縫處聚集、粘接、固化并密封的修補(bǔ)劑；
(4)將出現(xiàn)非熔損性損壞的冷卻水管從冷卻循環(huán)水系統(tǒng)中撤離出來(lái)，連接到循環(huán)修補(bǔ)裝置的修補(bǔ)劑進(jìn)出口，形成小循環(huán)系統(tǒng)；
(5)在小循環(huán)系統(tǒng)中加入清洗劑對(duì)損壞冷卻壁進(jìn)行酸洗，洗凈內(nèi)部垢層，打開(kāi)排污閥同時(shí)加入清水將清洗劑置換完畢，關(guān)閉排污閥； (6)之后，將選用的修補(bǔ)劑送入小循環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)循環(huán)修補(bǔ)裝置輸送至冷卻壁損壞部位，不斷循環(huán)，達(dá)到最終修補(bǔ)損壞部位的目的；
(7)對(duì)修補(bǔ)的冷卻壁冷卻水管進(jìn)行打壓、檢漏裝置檢漏檢驗(yàn)達(dá)到正常冷卻壁運(yùn)行要求后，修補(bǔ)結(jié)束。上述⑴中所述工業(yè)內(nèi)窺鏡和的檢漏裝置為常規(guī)的設(shè)備；所述計(jì)算泄漏量的方法是根據(jù)損壞部位漏水而造成液位下降的速度和壓力關(guān)系計(jì)算出單位時(shí)間漏水量。上述⑶中所述修補(bǔ)劑為市售的用于汽車(chē)水箱修補(bǔ)的修補(bǔ)劑產(chǎn)品。上述(5)中所述清洗劑是占總體積10% 15%鹽酸溶液、占總體積I %緩蝕劑和水的混合物。上述(7)中所述打壓與檢漏均為常規(guī)的檢測(cè)手段。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是①在線(xiàn)修補(bǔ)高爐冷卻壁，不影響高爐正常生產(chǎn)；②在線(xiàn)量化檢漏，可精確判斷損壞冷卻壁漏水量，從而制定處理措施；③修補(bǔ)成本低，操作簡(jiǎn)單；④修補(bǔ)后的冷卻壁導(dǎo)熱性能好，不破壞原有結(jié)構(gòu)，并可多次修補(bǔ)，直至該冷卻壁熔損或磨損，使其真正達(dá)到正常使用壽命。適用于生鐵冶煉企業(yè)。


圖I為損壞冷卻壁示意圖，圖2為修補(bǔ)裝置工藝流程示意圖，圖3為換熱器的列管示意圖。圖中1為換熱器,2為循環(huán)泵,3為連接管,4為換熱水進(jìn)口，5為換熱水出口，6為修補(bǔ)劑進(jìn)口，7為修補(bǔ)劑出口，8為壓縮空氣進(jìn)口，9為損壞的冷卻壁，10為損壞部位。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例某生鐵冶煉企業(yè)采用本發(fā)明方法對(duì)其二號(hào)高爐的冷卻壁3處非熔損性損壞的冷卻水管進(jìn)行修補(bǔ)。首先用工業(yè)內(nèi)窺鏡探明高爐冷卻壁的冷卻水管損壞部位及損壞情況，明確該損壞屬于非熔損性損壞，并用檢漏裝置對(duì)損壞冷卻水管進(jìn)行檢漏，計(jì)算出漏水量，計(jì)算泄漏量的方法是根據(jù)損壞部位漏水、液位下降速度和壓力關(guān)系計(jì)算出單位時(shí)間漏水量；具備修補(bǔ)價(jià)值的損壞冷卻壁，在小循環(huán)系統(tǒng)中加入清洗劑，清洗劑是占總體積10% 15%鹽酸溶液、占總體積1%緩蝕劑和水的混合物，對(duì)損壞冷卻壁進(jìn)行酸洗，洗凈管內(nèi)垢層；打開(kāi)排污閥同時(shí)加入清水將清洗劑置換完畢，關(guān)閉排污閥；接著將原來(lái)用于汽車(chē)水箱的修補(bǔ)劑送入小循環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)循環(huán)修補(bǔ)裝置輸送至冷卻壁損壞部位，不斷循環(huán)；根據(jù)溫度上升情況調(diào)劑冷卻換熱水量，根據(jù)液位下降情況(即冷卻壁漏水量)調(diào)劑修補(bǔ)劑濃度，直至液位停止下降為修補(bǔ)成功；監(jiān)控溫度和液位的變化情況運(yùn)行修補(bǔ)裝置36h，使聚集在損壞部位的藥劑固化，最后對(duì)所修補(bǔ)冷卻壁經(jīng)過(guò)檢漏裝置檢漏，進(jìn)行排水頭點(diǎn)火及打壓試漏顯示，合格后停止修補(bǔ)；將修補(bǔ)好的冷卻水管接回冷卻循環(huán)水系統(tǒng)。冷卻壁在線(xiàn)修補(bǔ)情況比較
權(quán)利要求
1.非熔損性高爐冷卻壁在線(xiàn)修補(bǔ)的方法，其特征是 (I)用工業(yè)內(nèi)窺鏡探明高爐冷卻壁的冷卻水管損壞部位及損壞情況；并用檢漏裝置對(duì)損壞冷卻水管進(jìn)行檢漏，計(jì)算出泄漏量； ⑵設(shè)計(jì)一臺(tái)由循環(huán)泵、換熱片、藥劑室、液位計(jì)、連接管、壓力表和排污閥組成的循環(huán)修補(bǔ)裝置； (3)選用一種在高溫、高壓及水、煤氣狀態(tài)下能夠在冷卻水管裂縫處聚集、粘接、固化并密封的修補(bǔ)劑； (4)將出現(xiàn)非熔損性損壞的冷卻水管從冷卻循環(huán)水系統(tǒng)中撤離出來(lái)，連接到循環(huán)修補(bǔ)裝置的修補(bǔ)劑進(jìn)出口，形成小循環(huán)系統(tǒng)； (5)在小循環(huán)系統(tǒng)中加入清洗劑對(duì)損壞冷卻壁進(jìn)行酸洗，洗凈內(nèi)部垢層，打開(kāi)排污閥同時(shí)加入清水將清洗劑置換完畢，關(guān)閉排污閥； (6)之后，將選用的修補(bǔ)劑送入小循環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)循環(huán)修補(bǔ)裝置輸送至冷卻壁損壞部位，不斷循環(huán)，達(dá)到最終修補(bǔ)損壞部位的目的； (7)對(duì)修補(bǔ)的冷卻壁冷卻水管進(jìn)行打壓、檢漏裝置檢漏檢驗(yàn)達(dá)到正常冷卻壁運(yùn)行要求后，修補(bǔ)結(jié)束。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于⑴中所述工業(yè)內(nèi)窺鏡和的檢漏裝置為常規(guī)的設(shè)備；所述計(jì)算泄漏量的方法是根據(jù)損壞部位漏水而造成液位下降的速度和壓力關(guān)系計(jì)算出單位時(shí)間漏水量。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于⑶中所述修補(bǔ)劑為市售的用于汽車(chē)水箱修補(bǔ)的修補(bǔ)劑產(chǎn)品。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于(5)中所述清洗劑是占總體積10% 15%鹽酸溶液、占總體積I %緩蝕劑和水的混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了非熔損性高爐冷卻壁在線(xiàn)修補(bǔ)的方法，該方法是先用工業(yè)內(nèi)窺鏡探明高爐冷卻壁的損壞情況，將出現(xiàn)損壞的冷卻水管從冷卻循環(huán)水系統(tǒng)中撤離出來(lái)，連接到循環(huán)修補(bǔ)裝置，形成小循環(huán)系統(tǒng)；加入清洗劑清洗冷卻水管的垢層，然后加入清水置換清洗劑，再將修補(bǔ)劑送入小循環(huán)系統(tǒng)，輸送至冷卻壁損壞部位，不斷循環(huán)，最終修補(bǔ)損壞部位；最后對(duì)修補(bǔ)的冷卻水管進(jìn)行打壓、檢漏，達(dá)到正常冷卻壁運(yùn)行要求后，修補(bǔ)結(jié)束。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是①在線(xiàn)修補(bǔ)高爐冷卻壁，不影響正常生產(chǎn)；②在線(xiàn)量化檢漏，可精確判斷損壞冷卻壁漏水量；③修補(bǔ)成本低，操作簡(jiǎn)單；④修補(bǔ)后的冷卻壁導(dǎo)熱性能好，不破壞原有結(jié)構(gòu)，使其達(dá)到正常使用壽命。適用于生鐵冶煉企業(yè)。
文檔編號(hào)C21B7/10GK102808055SQ20121030226
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
發(fā)明者劉紀(jì)錄 申請(qǐng)人:首鋼水城鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司