2 000m3高爐水冷壁更換與檢修方法

龐玉柱

（天津鋼鐵有限公司，天津 300301）

天津鋼鐵有限公司2 000m3高爐從2004年2月投產(chǎn)，到2011年8月已連續(xù)運(yùn)行7年多，期間出現(xiàn)個(gè)別水冷壁漏水。2010年11月12日，2 000m3高爐燜爐15天期間，冷卻壁漏水更加嚴(yán)重，且高爐送風(fēng)時(shí)恢復(fù)困難及高爐爐況下降等因素的存在，更造成了高爐各項(xiàng)消耗指標(biāo)增大，高爐利用系數(shù)降低。

根據(jù)高爐運(yùn)行和外殼溫度情況，確定高爐水冷壁損壞主要發(fā)生在6、7、8三帶銅質(zhì)水冷壁和第9帶鑄鐵水冷壁，其中三帶銅質(zhì)水冷壁塊數(shù)為126，重量為250t，鑄鐵水冷壁為40塊，重量約為140t。為盡快解決高爐水冷壁漏水，決定對(duì)高爐進(jìn)行中修，更換水冷壁。

一、高爐中修更換水冷壁，確定的主要項(xiàng)目

材料準(zhǔn)備、運(yùn)輸；制作一個(gè)吊盤(pán)，四個(gè)運(yùn)輸支撐架，200個(gè)油頂支架；166塊水冷壁試壓；工機(jī)具設(shè)置準(zhǔn)備；檢修現(xiàn)場(chǎng)水、電、氣源設(shè)施安排；試壓后的水冷壁運(yùn)輸；風(fēng)口中、小套56件拆除；運(yùn)輸出入口切割，打開(kāi)大方孔；爐內(nèi)清理；166塊水冷壁拆除，相關(guān)管道拆除；安裝吊盤(pán)；166塊水冷壁回裝；爐喉鋼磚更換兩塊；調(diào)整冷卻壁；回裝風(fēng)口中、小套56件；高爐噴涂、砌筑、灌漿施工方法及技術(shù)要求；焊接水管護(hù)罩；試壓。

二、關(guān)鍵過(guò)程控制點(diǎn)及其控制措施

1.水冷壁的拆除專用頂架

拆除水冷壁時(shí)，由于水冷壁緊貼在爐殼上，需在爐外靠油頂對(duì)水冷壁定位銷施加外力才能拆掉。在檢修前，需要制作166個(gè)油頂架，并焊接在爐殼上。

2.水冷壁的安裝專用工具

（1）吊盤(pán)。因高爐內(nèi)的四帶水冷壁在爐內(nèi)位于不同高度，檢修人員安裝水冷壁需要有檢修平臺(tái)，并調(diào)節(jié)高度，現(xiàn)場(chǎng)制作一直徑10m的吊盤(pán)，主梁用300mm×100mm工字鋼12根、吊耳用30mm鋼板、八個(gè)次梁用25mm×100mm工字鋼20根、16#槽鋼20根，并且在上面鋪40mm鋼板，用八個(gè)手拉葫蘆垂直掛在爐內(nèi)。

考慮到水冷壁安裝時(shí)會(huì)出現(xiàn)爐皮基礎(chǔ)孔與水冷壁進(jìn)出水管路位置或尺寸不符的現(xiàn)象，在吊盤(pán)上，制作安裝工具，便于使用千斤頂將水冷壁復(fù)位。

（2）固定支撐架。為確保水冷壁運(yùn)輸時(shí)的安全、水冷壁運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)不變形，提前在每臺(tái)運(yùn)輸車(chē)上制作一個(gè)水冷壁固定支撐架。

3.水冷壁安裝要點(diǎn)

（1）按排定順序從下至上安裝水冷壁，在開(kāi)口處會(huì)合。

（2）由于水冷壁的形狀不一、安裝位置不一樣，安裝時(shí)一定要對(duì)號(hào)入座。為了確保安裝無(wú)誤，可采用對(duì)水冷壁在爐內(nèi)的位置重新編號(hào)，從爐殼臨時(shí)吊裝孔處一側(cè)開(kāi)始編號(hào)（1～42）到吊裝孔另一側(cè)結(jié)束。把號(hào)碼提前寫(xiě)在水冷壁上，運(yùn)輸、吊裝時(shí)也要按號(hào)碼順序進(jìn)行，安裝前校對(duì)水冷壁與爐殼號(hào)碼，以防裝錯(cuò)。

（3）安裝水冷壁時(shí)應(yīng)先將下方進(jìn)出水管與爐孔對(duì)齊，其中第一塊定位一定要準(zhǔn)確。水冷壁找正就位時(shí)，撬棍不得作用在水冷壁進(jìn)出水管上，應(yīng)作用在本體上；水冷壁吊裝到位后，螺栓、螺栓孔必須保持清潔，螺栓涂機(jī)油后再擰，一定要對(duì)正螺孔，不允許強(qiáng)行擰進(jìn)，以防亂絲。

（4）銅質(zhì)水冷壁安裝到位后，固定螺栓的緊固一定要交替對(duì)稱緊固；每塊水冷壁安裝到位后，將定位銷及墊圈點(diǎn)焊到爐殼上；每段水冷壁全部安裝到位后，檢查進(jìn)出水管與爐殼開(kāi)孔相對(duì)位置，符合要求后將定位銷焊接到爐殼上。

（5）水冷壁就位后，在水冷壁相互之間的水平縫、垂直縫上都填以填料。銅管與爐殼之間、螺栓與爐殼之間都用石棉繩沾鉛油塞滿，以防漏煤氣。

（6）每塊水冷壁的固定螺栓在安裝時(shí)應(yīng)擰緊到同等程度，以保證受力均勻，安裝完畢后，將螺栓墊板與爐殼焊死，再將螺栓、螺母、墊板間焊滿，以免泄漏煤氣。

4.分項(xiàng)工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收要求允許偏差值

（1）銅質(zhì)水冷壁長(zhǎng)度公差+2.0mm，寬度公差+2.0mm，厚度公差+1.0mm。

（2）水冷壁安裝需在爐殼上割孔時(shí)，進(jìn)出水管與爐皮開(kāi)孔間隙不得小于6mm，并要垂直爐殼開(kāi)孔。水冷壁之間的垂直及水平縫間隙極限偏差均為±10mm，且最小縫隙不得小于15mm。

三、關(guān)鍵項(xiàng)目檢修方案

1.水冷壁吊裝方法與機(jī)具設(shè)置

在爐臺(tái)上提前設(shè)置5t卷?yè)P(yáng)機(jī)并固定，卷?yè)P(yáng)機(jī)主要用于水冷壁的吊裝，高爐的水冷壁都是從爐41m平臺(tái)的大方蓋吊出和吊入。

2.吊盤(pán)安裝

吊盤(pán)制作采用提前預(yù)制、爐內(nèi)組裝的方法，吊盤(pán)搭設(shè)完畢后，用八個(gè)5t手拉葫蘆吊住，吊盤(pán)升降靠葫蘆完成。水冷壁安裝時(shí)，吊盤(pán)要從八個(gè)方向頂住，以保證吊盤(pán)的穩(wěn)定。吊盤(pán)組裝應(yīng)在舊水冷壁全部拆除完畢，爐內(nèi)通風(fēng)良好，具備水冷壁安裝條件時(shí)進(jìn)行。吊盤(pán)拆除時(shí)應(yīng)將吊盤(pán)分解，從開(kāi)洞處或風(fēng)口處運(yùn)走。

3.水冷壁拆除方法

把水冷壁聯(lián)接螺栓用氣割切割（此工作在停爐后即可進(jìn)行），外部管路的切割待水冷壁停水后開(kāi)始。然后焊接安裝爐頂水冷壁門(mén)型架。

休風(fēng)4h后，降低爐體循環(huán)水量到500～600t/h，設(shè)專人測(cè)量水溫差，要求水溫差不大于0.2℃，否則增加循環(huán)水量。

休風(fēng)12h后停水，割水冷壁連管，將舊水冷壁全部頂入爐內(nèi)。

完成從爐頂41m平臺(tái)外運(yùn)水冷壁、檢修人員撤離及起吊半徑等流程。水冷壁全部吊出需72h。

4.水冷壁的安裝

（1）提前將水冷壁密封圈粘貼在進(jìn)出水管上，將螺栓和定位銷安裝上，之后安裝銅質(zhì)水冷壁。

（2）用25t吊車(chē)將水冷壁用吊裝帶吊離臨時(shí)支架，放在U型吊架上，以確保水冷壁進(jìn)出水管和定位銷鋼管不被臨時(shí)支架碰歪，由高爐50t吊車(chē)吊至風(fēng)口平臺(tái)西側(cè)，輕放在風(fēng)口平臺(tái)和爐頂檢修口平臺(tái)上，然后用3t電葫蘆吊起，從高爐大方蓋吊入。進(jìn)爐時(shí)讓水冷壁有吊耳的一頭朝向爐內(nèi)，然后用5t卷?yè)P(yáng)機(jī)鉤住吊耳，用另一臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)吊住尾部，吊離U型吊架，采取防歪倒措施，然后擰上安裝螺栓和定位銷，將水冷壁吊到安裝位置，用細(xì)鋼絲繩穿過(guò)爐皮的套管口或螺栓孔捆住水冷壁下部，把水冷壁拉到爐殼上頂緊，鋼絲繩與水冷壁間墊木塊防護(hù)，最后擰上外部螺母，調(diào)整進(jìn)出水管與爐殼孔間隙不小于6mm，固定定位銷并焊死。

5.高爐噴涂及灌漿

（1）噴涂前準(zhǔn)備。安裝好噴涂標(biāo)尺；清理爐內(nèi)掛結(jié)物；檢查覆蓋料的密封情況；正式噴涂之前，檢查有無(wú)松動(dòng)物、能否與噴涂層形成牢固結(jié)合；將壓縮空氣管接到爐前，確保暢通。

（2）噴涂技術(shù)要求。噴涂形成新?tīng)t襯(根據(jù)圖紙及甲方要求確定噴涂厚度)不僅要與冷卻壁牢固結(jié)合，與殘存的舊襯也要牢固結(jié)合?；貜椔什淮笥?0%。要求新形成的爐襯符合爐型尺寸要求，做到表面均勻、平滑、平整。

（3）水冷壁與爐皮縫隙灌漿。在第九帶與第七帶水冷壁上部位置，分四個(gè)方向把爐皮開(kāi)四個(gè)灌漿孔，孔直徑為50mm。分別焊四個(gè)長(zhǎng)300mm的1.2″鋼管用壓漿泵開(kāi)始灌漿。完畢后，把壓漿鋼管去除，恢復(fù)爐皮。

四、檢修后的效果

檢修后，2 000m3高爐運(yùn)行正常，指標(biāo)較檢修前有了大幅的提高，高爐利用系數(shù)由2.1升至2.59，燃料比從檢修前的650kg/t降至目前的556kg/t，為公司的經(jīng)營(yíng)提供了保證。