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酒鋼7號高爐爐底封板裂縫檢修工藝及維修處理方案

文檔作者：李國善文檔來源：甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年05月13日
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第38 卷第6 期
2016 年12 月
甘　肅　冶　金
GANSU　METALLURGY
Vol.38 No.6
Dec.,2016
文章編號:1672-4461(2016)06-0109-04
酒鋼7 號高爐爐底封板裂縫檢修工藝及維修處理方案
李國善
(甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅　嘉峪關(guān)　735100)
摘　要:本文通過介紹酒鋼7 號高爐爐體檢修中爐底封板裂縫現(xiàn)場檢修工藝及處理自編方案,針對現(xiàn)場遇到的裂
縫問題,分析其產(chǎn)生的原因并做出檢修工藝和現(xiàn)場維修方案,通過對焊縫打磨,貼補(bǔ)板條拉筋板并焊接固定,灌漿
處理等一系列技術(shù)措施,避免了微觀裂紋、銹蝕徹底清理難度大、焊接清理難度大、耗時(shí)長等因素,提高了焊接生產(chǎn)
率,且焊縫成型美觀,質(zhì)量優(yōu)良,取得了較好的效果。從而達(dá)到提高質(zhì)量、縮短工期、確保安全、增進(jìn)綜合經(jīng)濟(jì)效益
的效果。
關(guān)鍵詞:高爐爐體;爐底封板;檢修工藝
中圖分類號:TF549　　　　　　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B　
The Maintenance Processes and Plans about Repairing Sealing
Plate Crack of JISCO 7# Blast Furnace Bottom
LI Guo-shan
(Gansu Iron and Steel Vocational Technical College, Jiayuguan 735100, China)
Abstract: Some maintenance processes and self-designed plans on how to manage furnace bottom sealing plate crack of JISCO
7# blast furnace is introduced.The crack problems encountered at the scene was solved, the causes was analyzed and the
maintenance process plan was made. By using the weld grinding, slab reinforcement plate and fixed welding, a series of
technical measures of grouting treatment and so on, these factors like micro cracks, corrosion cleaning difficult and time
consuming were avoided. By this way, the factory improves their welding productivity, weld appearance, excellent quality
and eventually achieves good results. The technology contributes to improving the quality, shortening the period of time, ensuring
the safety and creating comprehensive economic benefits.
Key Words: blast furnace bottom;bottom sealing plate;maintenance process
1　引言
高爐出現(xiàn)爐底密封板裂縫,會(huì)導(dǎo)致局部漏煤氣、
爐底冷卻效果變差等現(xiàn)象,嚴(yán)重影響高爐的壽命和
生產(chǎn)效率。通過分析其產(chǎn)生的原因并做出檢修工藝
和現(xiàn)場維修方案,分析受熱膨脹和爐底密封鋼板厚
度、膨脹縫及緩沖泥漿等因素對爐底密封板的影響。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),由于爐缸磚襯的異常膨脹,導(dǎo)致高爐爐底
密封板產(chǎn)生較大程度的變形。高爐爐底板屬中厚板
結(jié)構(gòu),焊縫形式多樣,引起焊接變形的因素很多,其
中中等厚板在背面懸空和填充量大的條件下,其單
面v 形坡口焊縫產(chǎn)生的局部變形會(huì)導(dǎo)致變形,焊縫
為大量收縮焊縫,其角變形不但會(huì)導(dǎo)致自身尺寸誤
差,還會(huì)引起中心板部位產(chǎn)生新的變形,因此在施工
中,必須制定合理的焊接工藝和維修方案使其得到
有效控制。
2　高爐爐底封板裂縫檢修處理方案
2.1　項(xiàng)目概述
2013 年7 月15 日,7 號高爐爐底封板邊沿與基
礎(chǔ)預(yù)埋鋼板間有裂縫(圖1),利用檢修機(jī)會(huì)對爐底
封板焊縫圍鋼板焊接;并對焊縫打磨,貼補(bǔ)板條拉筋
板焊接固定后,灌漿處理。
2.2　處理方案
2.2.1　焊縫長度
爐基東側(cè)開裂約為5.5 m,爐基西北側(cè)開裂約為
8 m 左右。
2.2.2　整體處理方案概況
萬方數(shù)據(jù)
圖1　焊縫開焊示圖
⑴檢修施工空間清理(雜物、渣鐵、泥土等)。
⑵焊接施焊位置清理(焊道表面及兩側(cè)各50
mm 之內(nèi)金屬表面)。
　　⑶開裂焊縫補(bǔ)焊(貼板條搭接焊補(bǔ),焊接焊縫
加強(qiáng)筋)。
⑷對封板與圍護(hù)板間的環(huán)縫用板條貼補(bǔ)焊接
后,間隔400 mm 用L 型筋板焊接固定;對于封板與
圍護(hù)板、預(yù)埋板間的裂縫,先用板條將圍護(hù)板與預(yù)埋
板找齊焊接后,再用L 型筋板焊接固定。
2.3　焊接方案
由于焊縫開裂均寬已經(jīng)達(dá)到20 ~30 mm,且開
裂的焊縫邊緣存在微觀裂紋,且已被銹蝕,采用清理
后補(bǔ)焊,存在兩大缺陷:一是微觀裂紋和銹蝕被徹底
清理的難度大,氣割,坡口打磨,且焊道根部間隙大
(20~30 mm),極難保證焊接質(zhì)量。二是清理的位
置狹小,因此清理難度大、耗時(shí)時(shí)間長,無法短期內(nèi)
完成任務(wù)。故采取清理裂紋兩側(cè)各80 mm,然后貼
板條進(jìn)行搭焊焊接,環(huán)縫搭接焊接完畢,間隔400
mm 焊接加強(qiáng)筋板的焊補(bǔ)方式進(jìn)行處理(圖2)。
圖2　爐底封板焊接示意圖
2.4　焊補(bǔ)順序
2.4.1　提前下料
開裂焊縫搭接補(bǔ)焊所用板條;加強(qiáng)焊縫用“L”
形加強(qiáng)筋(圖3)。
　?、虐鍡l:材質(zhì)16Mn;厚度16 mm;單件長1~2
m;寬度120 mm;總長20 m。
⑵加強(qiáng)筋:材質(zhì)16Mn;厚度20 mm;形狀及尺
寸詳見圖3;總數(shù)量60 件。
要求:氣割下料后,將焊渣徹底清理干凈,焊接
位置不得有油污、油漆、泥土銹蝕等,60%露出金屬
光澤。圖3　L 型筋板圖
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萬方數(shù)據(jù)
2.4.2　焊前準(zhǔn)備( 焊接、氣割設(shè)備、施工場地、材料
運(yùn)輸?shù)?
⑴爐基雜物清理,清理施工通道,清理施焊部位
積存的爐渣、爐料,露出焊補(bǔ)區(qū)域。
⑵個(gè)別部位搭設(shè)施工平臺和爬梯。
⑶根據(jù)人員及工種數(shù)量,安裝焊機(jī)、角向磨光
機(jī)、風(fēng)鏟等,拉設(shè)氣割設(shè)備。
⑷將提前下好的材料、焊接材料倒運(yùn)到現(xiàn)場,并
妥善保管。
2.4.3　焊接施工
⑴待現(xiàn)場達(dá)到施焊條件后(環(huán)境煤氣檢測達(dá)
標(biāo):25ppm 以下;崗位相關(guān)清理完畢,辦理完手續(xù)),
施工人員進(jìn)入現(xiàn)場。
⑵崗位人員對施焊位置進(jìn)行閉水,以便檢修人
員進(jìn)行焊接作業(yè)。
⑶用角向磨光機(jī)清理開裂焊縫兩側(cè)各80 mm
范圍內(nèi)的爐基封板和爐基水冷管圍護(hù)結(jié)構(gòu),使母材
金屬70%露出金屬光澤(對于殘余焊肉較高部位可
以先氣割清理,后打磨)。
⑷跨越開裂焊縫貼提前準(zhǔn)備好的板條(2.4.1 條
中準(zhǔn)備的)。
⑸焊工施焊作業(yè),完成板條與封板間的平角焊
縫,及板條與圍護(hù)板間的仰角焊縫。建議兩條焊縫
交替焊接,避免板條翹起,焊縫可采用分段退焊。要
求:所有焊腳Kf =16 mm,根部保證熔深(圖3)。
⑹板條焊接完畢,檢查板條間的連接立縫,以及
爐底水冷管圍護(hù)板之間的立縫,仔細(xì)清理,無坡口的
切割坡口,然后施焊,并保證與板條間的氣密性。
⑺清理、檢查已焊完的焊道。然后均勻間隔組
對“L”形加強(qiáng)筋板,并完成施焊。
要求:所有焊腳Kf =16 mm,根部保證熔深。
2.5　澆注
⑴澆注時(shí)用振動(dòng)棒振搗密實(shí),振動(dòng)時(shí)應(yīng)快進(jìn)慢
出,振搗時(shí)應(yīng)從一個(gè)方向向另一個(gè)方向依次進(jìn)行;澆
注料表面不得進(jìn)行收光處理,使?jié)沧⒘纤终Ｕ?
發(fā),保證澆注料表面無龜裂現(xiàn)象。
⑵在澆筑位置正上方開灌漿孔進(jìn)行灌漿。灌漿
時(shí)間歇灌漿,每個(gè)灌漿孔時(shí)間不超過2 分鐘,灌漿壓
力不大于0.3 MPa。同時(shí)檢修人員恢復(fù)噴淋管、平
臺及安全設(shè)施。
⑶澆筑時(shí),將已塌陷部位和已拆除保溫層部位
整體進(jìn)行澆筑,在達(dá)到接茬嚴(yán)密的同時(shí),使接茬處澆
注料與磚砌體有一個(gè)柔性過度,最大限度的保證磚
砌體的塌陷再不沿著澆筑茬口向縱深發(fā)展。
⑷澆注料厚度距離管殼20 mm 時(shí)停止?jié)沧?對
表面進(jìn)行修整,保證弧度與管殼一致。
⑸澆筑結(jié)束,恢復(fù)管皮。
3　安全措施
⑴作業(yè)前聯(lián)系點(diǎn)檢崗位辦理作業(yè)聯(lián)系工作票,
并了解爐身情況,有專人進(jìn)行確認(rèn)。
⑵作業(yè)人員登爐前必須到值班室和卷揚(yáng)室登
記,了解設(shè)備運(yùn)行情況,攜帶煤氣報(bào)警器,隨時(shí)測量
含量。
⑶作業(yè)人員上爐頂攜帶煤氣報(bào)警器,隨時(shí)測量
煤氣含量,看好風(fēng)向,確認(rèn)站在上風(fēng)口,不能在液壓
站或探尺卷揚(yáng)小房內(nèi)避風(fēng)、休息。
⑷高處作業(yè)人員必須系好安全帶,作業(yè)過程中
需要移動(dòng)、行走時(shí)要把安全帶纏繞在身上,嚴(yán)禁安全
掛帶拖拉行走。夜間作業(yè)照明充足。
⑸爐皮焊接爐皮溫度高聯(lián)系崗位打水降溫,設(shè)
隔熱板,作業(yè)時(shí)提醒作業(yè)人員站位,不可站在正前
方。爐皮割開瞬間佩戴空氣呼吸器。以防煤氣泄漏
或紅料噴出。
⑹爐皮焊接作業(yè)時(shí),作業(yè)人員站于噴濺口側(cè)面
防止?fàn)C傷。
4　檢修過程注意事項(xiàng)
⑴各檢修、施工作業(yè)必須嚴(yán)格執(zhí)行檢修掛牌聯(lián)
系制度和停送電制度,明確停電、掛牌的情況。凡需
要進(jìn)入設(shè)備、設(shè)施內(nèi)作業(yè)的,必須停電、掛牌,必須在
有操作牌的情況下方可操作設(shè)備,無操作牌的情況
下不得操作設(shè)備,具體落實(shí)好“三牌兩票”制度。
⑵嚴(yán)禁動(dòng)用不明白作用、原理以及與自己施工
無關(guān)的閥門及電器開關(guān)。
⑶進(jìn)入煤氣區(qū)域必須攜帶煤氣報(bào)警器,嚴(yán)禁跨
越柵欄及機(jī)電設(shè)備。
⑷拆除吊運(yùn)大件設(shè)施時(shí),須專人指揮,專人負(fù)
責(zé)。
⑸現(xiàn)場施工必須拉設(shè)警戒區(qū)域,夜間設(shè)置警示
燈。
⑹高爐爐身與下部交叉作業(yè)時(shí),區(qū)域點(diǎn)檢員要
對各施工單位提出要求,經(jīng)聯(lián)系確認(rèn)后方可施工,并
做好安全交底,嚴(yán)禁從高空掉物、拋物,并保證做到
“四不傷害”。
⑺在拆卸、安裝風(fēng)口時(shí),要注意周圍人員的作業(yè)
動(dòng)向,防止傷人。高爐休風(fēng)后,高爐風(fēng)口平臺吹管、
短節(jié)、風(fēng)口等要及時(shí)安排運(yùn)走,保證現(xiàn)場安全通道暢
通,給施工作業(yè)人員創(chuàng)造良好的工作條件。
⑻檢修人員必須嚴(yán)格執(zhí)行《設(shè)備檢修安全管理
制度》,提前辦理相關(guān)停、送電工作票和動(dòng)火票,與
崗位人員交換操作牌后方可進(jìn)行施工,掛有檢修牌
第6 期　 　 　 　 　 　 　 　 　 李國善:酒鋼 7 號高爐爐底封板裂縫檢修工藝及維修處理方案　 　 　 111
萬方數(shù)據(jù)
的設(shè)備崗位人員禁止操作設(shè)備。
⑼作業(yè)人員所使用的工器具,必須符合作業(yè)要
求,作業(yè)前對所用的工機(jī)具進(jìn)行檢查,確保施工所用
工機(jī)具安全可靠,使用風(fēng)動(dòng)工具時(shí),接頭連接牢固,
要緩慢開啟氣源。
⑽各類工機(jī)具嚴(yán)格按照安全技術(shù)操作規(guī)程的要
求操作,要求掌握操作要點(diǎn),嚴(yán)禁帶病及違章作業(yè)。
⑾現(xiàn)場負(fù)責(zé)人有權(quán)對作業(yè)人員的違章行為進(jìn)行
制止,有權(quán)對檢修、施工單位的安全管理進(jìn)行檢查,
對不符合安全管理制度的行為提出整改意見,檢修、
施工單位對檢查出的不符合應(yīng)及時(shí)整改。
⑿爐頂天車進(jìn)行吊裝作業(yè)時(shí),必須設(shè)置專人指
揮監(jiān)護(hù),設(shè)立警戒區(qū)域,人員上下爐身走梯時(shí),必須
避讓爐頂天車作業(yè)。
⒀全體檢修、施工人員嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)安全管理
制度、各工種安全操作規(guī)程,杜絕各類違章作業(yè)現(xiàn)象
發(fā)生。特種作業(yè)人員必須持有《特種作業(yè)操作證》,
且《特種作業(yè)操作證》在有效期內(nèi)。
⒁參與高爐檢修的人員,必須按規(guī)定穿戴齊全
各類勞保用品,工作中認(rèn)真檢查,執(zhí)行好《設(shè)備檢修
安全管理制度》,《安全確認(rèn)制度》,《相關(guān)方管理程
序》等,違者嚴(yán)肅處理。
5　結(jié)語
采用以上工藝和維修方案,有效保證了焊接質(zhì)
量、提高了效率、減少了人工和材料的浪費(fèi)。通過本
次方案實(shí)施積累了大量的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn),取得了良好
的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]　中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)主編.機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及
驗(yàn)收通用規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2009.
[2]　高爐爐殼技術(shù)條件[S].YB4079-91.中華人民共和國冶
金工業(yè)部發(fā)布,1991.
[3]　冶金機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].中華人
民共和國冶金工業(yè)部發(fā)布,1993.
[4]　張壽榮.高爐設(shè)備使用手冊[M].北京:冶金工業(yè)出版
社,2009.
收稿日期:2016-10-11
作者簡介:李國善(1977-),男,講師,2001 年畢業(yè)于甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)
械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)?，F(xiàn)在甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系任教。
(上接第108 頁)
　　⑴壓縮空氣氣壓0.6~0.8 MPa。
⑵彈簧氣缸設(shè)計(jì)使用壽命:20 萬次。
⑶彈簧氣缸工作壓力:0.6~0.8 MPa,彈簧氣缸
最大彈力為16 000 N、工作彈力15 000 N。
通過改造母線轉(zhuǎn)接框架彈簧氣缸在失風(fēng)狀態(tài)
下,夾具架處于夾緊狀態(tài),供風(fēng)狀態(tài)下,夾具架處于
垂直狀態(tài),故而在提升作業(yè)時(shí)人工操作控制盒,同時(shí)
接通夾口氣缸與彈簧氣缸氣源,夾口氣缸動(dòng)作,打開
夾具夾口,彈簧氣缸動(dòng)作,保證夾具架垂直狀態(tài),通
過槽上部結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向裝置,緩慢下降框架直至放穩(wěn),
先斷開夾口氣缸風(fēng)源,使夾口的彈簧力夾緊鋁導(dǎo)桿,
再斷開彈簧氣缸風(fēng)源,靠氣缸彈簧力作用,夾具架向
內(nèi)擺動(dòng),使陽極導(dǎo)桿緊貼在水平母線上,作業(yè)人員松
開全部小盒夾具,控制槽控機(jī)提升水平母線,母線提
升到位后,擰緊全部小盒夾具,打開彈簧氣缸風(fēng)源,
解除夾具架的夾持狀態(tài),再次接通夾口氣缸氣源,打
開夾具夾口,將母線轉(zhuǎn)接框架吊離槽上部。
5.2　方案效果
通過改造母線轉(zhuǎn)接框架在母線提升作業(yè)過程中
提母線狀態(tài)時(shí)無需氣源,消除了母線提升作業(yè)過程
中的安全隱患,滿足了鋁電解安全生產(chǎn)的要求,防止
了提母線過程中風(fēng)壓不足或風(fēng)管脫落、爆裂現(xiàn)象造
成的壓接不良現(xiàn)象,保證了生產(chǎn)安全。
6　結(jié)語
通過對母線轉(zhuǎn)接框架的改造,徹底消除了母線
提升過程中的安全隱患,提高的設(shè)備的安全性能,保
證了鋁電解生產(chǎn)的安全、平穩(wěn)、高效。
參考文獻(xiàn):
[1]　成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(第5 卷)[M].北京:化學(xué)工業(yè)
出版社,2004.
收稿日期:2016-10-21
作者簡介:姜　林(1982-),青海西寧,助理工程師,大學(xué)本科,機(jī)械及
自動(dòng)化專業(yè)。現(xiàn)從事鋁電解及相關(guān)專業(yè)設(shè)備技術(shù)管理工。
112

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