大型高炉热风系统修复维护综合处理技术的研究与应用

李明亮

（马钢炼铁总厂，安徽 马鞍山 243000）

热风系统设备是高炉的关键设备，国内大型高炉热风系统的总管、热风出口等部位，由于耐材的松动、烧损等变化情况掌握不及时，导致钢壳烧穿等恶性的事故发生，造成人员、生产等极大的损失。尤其热风总管出现意外，随时会造成高炉紧急休风，抢修需要降温、升温，停产时间特别长，损失巨大，严重影响高炉长周期稳定顺行，直接威胁安全生产。鉴于高炉热风系统的特殊性，需要我们找到能提早发现异常和隐患所在，并且能够及时快速的消除故障隐患，又能保证施工时间较短，费用较低，对生产造成的影响不大的办法来解决。

1 热风系统设备运行状态监控

（1）热风系统较严重问题的出现：2014年2月高炉更换1#热风支管波纹管时发现其热风出口大墙砖最里侧顶部120°范围的管道砖脱落，组合砖有局部脱落。2014年2月高炉检修更换2#热风阀时，发现正对2#热风阀的热风总管及顶部耐火砖由于热风阀漏水而严重浸蚀脱落。

（2）应用红外成像技术，建立红外成像监控制度，提早发现问题：结合生产工艺烧炉和送风的特点，对各个容易发生劣化的部位、重点的部位，对各相关岗位人员提出红外成像监控要求，建立了多层次、大密度、网格化的监控制度，并将监控数据在每周的设备周报中汇报，以便共同分析、掌握变化趋势，做出准确的判断，采取有效措施进行处理。

（3）监控层次分工：生产操作人员每班监控记录；点检人员每日监控记录；工程师每周监控；专业红外测量诊断公司每月监控报告。

（4）监控成功案例：2014年5月21日，2#热风炉送风时，测量发现热风总管与2#热风支管交叉口上部焊缝处温度高达667℃，紧急将2#热风炉退出工作停止送风，初步判断此处耐火材料已经脱落。2014年9月7日在对热风管道系统红外测温时，发现1#～2#热风炉之间总管波纹抱箍上部管温度达到515℃。

2 热风系统设备维护修复技术

2.1 采用开天窗、降温快、分段支钢模、浇筑技术，快速对热风总管进行修复

（1）技术准备：提前完成热风总管两侧的检修平台搭建及浇筑内模的制作，平台尺寸为4 m×2 m×2.6 m，平台与热风总管间留有0.1 m间距。（2）技术实施：高炉休风后对热风总管进行“开天窗”割除施工，浇筑内模分3段 0.6 m，相贯线分为 2段 0.88 m，备 0.1、0.2、0.3 m，各1段以备调节，内模加支撑为270°弧长，将内模导入到位后短焊连接，锚固件分段放入热风管道内侧，纵横焊接固定好，检查确认后进行浇筑施工。（3）效果：修复效果良好，此处及热风总管温度场保持在250℃以下。

图1 热风总管支模示意图

2.2 采用打抱箍、浇筑技术快速对热风总管波纹管进行修复

（1）方案一：①准备¢3380×300×1000 的 δ10抱箍 1个（1/2）；¢2160×3600×1200的 δ8钢板制作浇筑内模（分4～6片）；②对波纹管抱箍进行“开天窗”割除、浇注料清除、割除波纹管、清除两层轻质隔热砖并留下工作砖、浇筑内膜安装、浇筑、波纹管焊接、灌浆、对原抱箍处进行浇筑、抱箍天窗回装焊接、焊缝外部焊加强板及“7”字板、再从内部清根加焊、最后对焊缝探伤检查验收。（施工时间约36h）。

（2）快速解决：①准备¢3780×500×1000的 δ10抱箍1个；②对原波纹管抱箍进行割除、灌浆料全部清除、安装¢3780×500×1000的新抱箍上部 180°、新抱箍正上方留弧长1000的天窗、在天窗处进行浇筑、浇筑结束将天窗焊接好、灌浆、所有焊缝外部焊加强板及“7”字板。（施工时间约16h）

（3）效果：施工效果良好，此处波纹管温度保持在200℃左右。

2.3 采用陶瓷焊补新技术对热风炉出口大墙砖早期松动进行快速维护

传统维护修复的弊端：①凉炉、施工的时间很长，前后需要10～15 d；②工作量很大、修复成本高，材料及施工费用约60万元；③凉炉及施工过程中可能出现不可预见的其他问题。

2.4 采用陶瓷焊补技术进行维护修复的优点

①不需凉炉，可快速施工，且施工时间较短，一般6～10h即可完成焊补，可在更换热风阀或热风支管波纹管时一同施工；②工作量相对较小，修复成本较低，施工费用约12万元；③施工效果较明显，已焊补出口部位的温度已由焊补前的350℃降至现在的200℃。

3 结语

通过以上对热风系统一系列修复和维护技术的综合研究和应用，使高炉生产过程中送风的连续性和稳定性更好，为高炉工艺操作提供了有效的保证，稳定了炉况；也杜绝了热风系统事故休风的发生，使热风系统及高炉设备运行稳定，提高高炉作业率；同时减少了相应检修施工的时间，提高高炉产量；尤其减少了检修的各项施工费用以及日常压气吹扫等的消耗量；为高炉实现优质、高产、低耗创造和提供了有效条件。