煉鐵熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道的修復(fù)結(jié)構(gòu)及其修復(fù)模具的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種煉鐵熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道的修復(fù)結(jié)構(gòu)及其修復(fù)模具，熱風(fēng)管道具有金屬管壁，修復(fù)結(jié)構(gòu)包括外殼和澆注層，外殼與金屬管壁焊接，澆注層為高強(qiáng)陶瓷耐磨料。修復(fù)模具包括弧形板和螺桿，弧形板上開設(shè)有安裝孔，安裝孔內(nèi)固定有安裝槽體，安裝槽體的外表面與安裝孔焊接，安裝槽體內(nèi)具有內(nèi)螺紋，螺桿一端具有外螺紋，螺桿的外螺紋與安裝槽體的內(nèi)螺紋相互螺紋連接。本實用新型省去了熱風(fēng)爐管道搶修或檢修過程中特別繁復(fù)的層層砌筑過程，修復(fù)模具結(jié)構(gòu)簡單，容易制作安裝；解決了高爐熱風(fēng)管道因使用溫度過高而使其拱頂磚強(qiáng)度不夠造成塌陷的瓶頸問題，一般生產(chǎn)中出現(xiàn)熱風(fēng)管道塌陷問題時都可及時予以處理解決。
【專利說明】煉鐵熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道的修復(fù)結(jié)構(gòu)及其修復(fù)模具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及煉鐵熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道修復(fù)技術(shù)，特別涉及一種煉鐵熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道的修復(fù)結(jié)構(gòu)及其修復(fù)模具。

【背景技術(shù)】
[0002]目前冶金行業(yè)煉鐵高爐都需要把高爐配套的熱風(fēng)爐燃燒高爐煤氣產(chǎn)生的高溫氣體通過熱風(fēng)管道送到高爐風(fēng)口內(nèi)，它是高爐正常生產(chǎn)的必要條件。在當(dāng)前嚴(yán)峻的鋼鐵冶金企業(yè)形勢下，各鋼鐵企業(yè)為了在當(dāng)前的鋼鐵市場擁有一席之地，除了保證產(chǎn)品質(zhì)量，都在千方百計地降低生產(chǎn)成本。現(xiàn)在使用較多的方法是提高高爐送風(fēng)風(fēng)溫，風(fēng)溫從一千一百多度提升到一千二百多度，再增加富氧量，從而能增加高爐煤粉的噴吹量，減少焦炭的使用量而降低燃料的生產(chǎn)成本。當(dāng)然，我們提高高爐風(fēng)溫勢必會造成熱風(fēng)系統(tǒng)的故障增多，這是一對矛盾，特別是熱風(fēng)管道需要承受很大的壓力。
[0003]很多時候，由于長期使用高風(fēng)溫，而熱風(fēng)管道又因某種砌筑等質(zhì)量原因未能達(dá)到使用要求，而且由于管道內(nèi)部砌筑的重質(zhì)磚自重的作用，一般就會造成管道上部拱頂磚等耐材塌陷，而下半部的耐材部位由于受力在管道底部，一般都不會出現(xiàn)，質(zhì)量有保證。若上部耐材部分塌陷后高溫?zé)犸L(fēng)就會直接對缺少保溫磚隔熱的金屬管道進(jìn)行軟化沖刷，從而使其承壓強(qiáng)度不夠而破損，熱風(fēng)管道就不能進(jìn)行正常送風(fēng)工作，就會出現(xiàn)生產(chǎn)安全問題，進(jìn)而造成高爐非計劃停臺的休風(fēng)。到此時，我們就不得不面對如何修復(fù)熱風(fēng)管道的工作，否則就會造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。非計劃休風(fēng)停臺時間越短，對高爐的影響就會越小，高爐再次恢復(fù)正常生產(chǎn)的能力就越大，經(jīng)濟(jì)損失也就越少。
[0004]如圖1、圖2所示，正常情況，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的高爐熱風(fēng)管道是鋼結(jié)構(gòu)的管狀外層，緊接著貼緊金屬管壁I的是帶有錨固釘?shù)母魺釢沧樱軓浹a因保溫磚砌筑時產(chǎn)生極少量縫隙把熱風(fēng)傳到金屬管壁I的隔絕作用，再里面是輕質(zhì)保溫磚層，它有優(yōu)異的保溫隔熱功能，最里面是既耐高溫又耐熱風(fēng)沖刷的重質(zhì)管道磚。這樣，一旦熱風(fēng)管道損壞以后，我們都會照原來管道的設(shè)計結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)工作。一般情況，熱風(fēng)管道頂部砌筑時，我們都需要先在管道內(nèi)上半部構(gòu)筑管道頂模，然后才能在最里層砌上重質(zhì)管道磚，一般只有一層。接著我們再砌上輕質(zhì)保溫磚，常用兩層。最外面仍然用已澆注保溫澆注料的弧形鋼板覆在外表面，進(jìn)行焊接修補。最后我們需要進(jìn)行試送風(fēng)后檢查焊縫確認(rèn)無漏風(fēng)后結(jié)束修補工作。
[0005]當(dāng)然，因為在搶修時對新焊補的鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)表面，我們無法在金屬管道內(nèi)壁重新做好隔熱澆注層，為保證隔熱效果更好些，我們修復(fù)時也會在金屬層與輕質(zhì)保溫磚層之間用一層硅酸鋁纖維毯作隔熱材料的，一般情況這樣處理效果會好些，特別是拼裝焊接處常會使用此方法。通常，在生產(chǎn)過程中進(jìn)行這樣的檢修工作是很花時間的，主要是剛破裂的管道處溫度高，人員無法靠近，等溫度降低后再進(jìn)行修理就會延誤高爐恢復(fù)正常生產(chǎn)的最佳時間，進(jìn)而造成更大的損失。而且，對管道一層層的砌筑要求也高，如果砌筑的不夠緊密牢固，還會再次造成損壞。但在那種艱難情況下?lián)屝?，你要把砌筑質(zhì)量關(guān)把好，也是很難的。因此有很多時候，我們還需要找時間找機(jī)會對損壞處進(jìn)行重新處理。實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:為了克服歷年來無法很好解決熱風(fēng)管道損壞后的檢修或搶修工作，修復(fù)效率低下的不足，本實用新型提供一種煉鐵熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道的修復(fù)結(jié)構(gòu)及其修復(fù)模具。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種煉鐵熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道的修復(fù)結(jié)構(gòu)，所述熱風(fēng)管道具有金屬管壁，修復(fù)結(jié)構(gòu)包括外殼和澆注層，所述外殼與金屬管壁焊接，所述澆注層為高強(qiáng)陶瓷耐磨料。正常生產(chǎn)是要求管道內(nèi)部高溫氣體與外部金屬管道是隔離狀態(tài)，即既要保證內(nèi)部高溫氣體能盡減少熱量損耗而送到高爐本體內(nèi)，也要熱量通過隔離的耐火材料不能傳導(dǎo)到金屬管道壁部散發(fā)出去，所以需要良好的隔熱效果。否則熱量不能傳到高爐中去，還會造成金屬管道強(qiáng)度下降或被損壞。采用高強(qiáng)陶瓷耐磨料作為澆注層，可以使熱風(fēng)管道既能保溫又能低抗熱風(fēng)沖刷。
[0008]所述高強(qiáng)陶瓷耐磨料為高強(qiáng)陶瓷耐磨料TCJ-1。高強(qiáng)陶瓷耐磨料TCJ-1是河南省鞏義市好運祥有限公司生產(chǎn)的高強(qiáng)陶瓷耐磨料產(chǎn)品型號，它的理化指標(biāo)是:氧化鋁大于或等于百分之七十，耐火度大于或等于1790攝氏度，體積密度大于或等于每立方2.75噸。重要的是，它的耐壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度在低溫及高溫都較高，且耐壓強(qiáng)度隨溫度升高，性能相對越好。另外它的燒后線變化率在1400°C只有正負(fù)百分之零點25左右，幾乎沒有體積變化。同時它的熱震穩(wěn)定性也較好，不易隨溫度變化而破碎。因此，高強(qiáng)陶瓷耐磨料TCJ-1既能保溫，又能起抗沖刷作用的耐材，將高強(qiáng)陶瓷耐磨料TCJ-1作為熱風(fēng)管道的耐火材料，就達(dá)到使熱風(fēng)管道既能保溫又能抵抗熱風(fēng)沖刷的目的。
[0009]一種用于所述的煉鐵熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道的修復(fù)結(jié)構(gòu)的修復(fù)模具，包括弧形板和螺桿，所述弧形板上開設(shè)有安裝孔，所述安裝孔內(nèi)固定有安裝槽體，所述安裝槽體的外表面與所述安裝孔焊接，所述安裝槽體內(nèi)具有內(nèi)螺紋，所述螺桿一端具有外螺紋，所述螺桿的外螺紋與安裝槽體的內(nèi)螺紋相互螺紋連接。
[0010]所述螺桿外套設(shè)有預(yù)埋套管。
[0011]所述弧形板沿?zé)犸L(fēng)管道徑向的截面為弧線形，弧形板上靠近邊緣的部位開設(shè)有四個均布的安裝孔，每個安裝孔內(nèi)螺紋連接一根螺桿。
[0012]平時檢修塌陷的熱風(fēng)管道時，為保證修復(fù)強(qiáng)度和修復(fù)壽命，可把損壞之處管道的上部約整圈的三分之一扒掉，余下的部位不用，因為剩下的一般它們不會因某些外部因素而塌陷。因此，作為優(yōu)選，所述弧形板沿?zé)犸L(fēng)管道徑向的截面所對的圓心角為120°。
[0013]所述弧形板為弧形鋼板。
[0014]將高強(qiáng)陶瓷耐磨料有效快捷地澆筑到管道內(nèi)是整個施工節(jié)點的問題關(guān)鍵，以下為主要步驟:
[0015]第一步，將砌筑損壞部位的熱風(fēng)管道外殼分區(qū)域割除，將脫落的耐火材料清理干凈;
[0016]第二步，將已經(jīng)做好的修復(fù)模具放進(jìn)管道內(nèi)并通過模具上的螺桿與管道或平臺支架固定牢固，螺桿的安裝孔以及配套螺桿的大小按照澆注料等重量核算來選用；
[0017]第三步，在已割除的熱風(fēng)管道金屬管壁下部焊接上錨固釘，錨固釘呈“Y”字型，開口角度為120°，田字形結(jié)構(gòu)分布；
[0018]第四步，將高強(qiáng)陶瓷耐磨料澆筑進(jìn)管道內(nèi)，并利用振動棒搗固緊密，控制好厚度及修整外表形狀；
[0019]第五步，將焊有錨固釘以及底部裝有硅酸鋁纖維毯的熱風(fēng)管道金屬管壁恢復(fù)至原先管道上成為修復(fù)結(jié)構(gòu)的外殼；
[0020]第六步，通過一定時間凝固成形固定，拆除修復(fù)模具上的螺桿以及澆筑用的預(yù)埋套管；
[0021]第七步，將螺桿拆除部位的管道按照上述步驟將高強(qiáng)陶瓷耐磨料澆筑至管道孔洞部位并固定結(jié)束；
[0022]第八步，通過試送風(fēng)來檢查一下澆注料及焊接修補之處，直至沒有漏風(fēng)之處結(jié)束檢修工作。
[0023]如果因突發(fā)事故造成的熱風(fēng)管道損壞時，將修復(fù)模具放到需要修復(fù)之處，再按照上述步驟及時澆注高強(qiáng)陶瓷耐磨料，同樣可很快修復(fù)破損之處。
[0024]在這種新型的煉鐵熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道的修復(fù)結(jié)構(gòu)中，為保證今后不易出現(xiàn)上部管道磚塌陷的問題，一開始也可在設(shè)計制造階段就按照管道上部三分之一部位采用高強(qiáng)陶瓷耐磨料澆注的修理方法進(jìn)行施工，不用進(jìn)行砌磚處理，在今后的熱風(fēng)爐一代爐齡使用過程中一般也不會出現(xiàn)上部管道磚塌陷的問題，工程質(zhì)量都有保障。
[0025]本實用新型的煉鐵熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道的修復(fù)結(jié)構(gòu)及其修復(fù)模具，有益效果主要表現(xiàn)在:
[0026]一、省去了熱風(fēng)爐管道搶修或檢修過程中特別繁復(fù)的層層砌筑過程，因為高溫狀況下在管道內(nèi)砌筑多層拱頂磚的質(zhì)量無法保證，一旦有磚縫漏風(fēng)，就會有熱風(fēng)竄到管壁而造成管道外表發(fā)熱，從而引起管道破裂，拱頂再次塌陷而損壞熱風(fēng)管道；
[0027]二、熱風(fēng)管道修復(fù)模具結(jié)構(gòu)簡單，容易制作安裝，同時也避免了管道高溫狀態(tài)下，人員進(jìn)入管道砌筑的惡劣環(huán)境；在管道外部即可完成修復(fù)工作，大幅降低了施工難度，修復(fù)工期大大縮短；
[0028]三、高強(qiáng)陶瓷耐磨料采購方便，制作周期短，且存放時間長，性價比較高，檢修施工簡單，工人操作時容易控制修復(fù)質(zhì)量；
[0029]四、脫模簡單，只需將與管道或平臺支架連接的螺桿旋出即可，管道修復(fù)模具上弧形板可以通過管道通熱風(fēng)時自動脫模；
[0030]五、解決了高爐熱風(fēng)管道因使用溫度過高而使其拱頂磚強(qiáng)度不夠造成塌陷的瓶頸問題，一般生產(chǎn)中出現(xiàn)熱風(fēng)管道塌陷問題時都可采用制作修復(fù)模具并利用高強(qiáng)陶瓷耐磨料澆筑的方法及時予以處理解決；
[0031]六、采用高強(qiáng)陶瓷耐磨料進(jìn)行澆注修復(fù)熱風(fēng)管道拱頂部，保證了熱風(fēng)爐在高風(fēng)溫操作時的安全可靠性，質(zhì)量、拱頂強(qiáng)度都比重新按原來管道拱頂結(jié)構(gòu)砌筑的方法好上多倍，修復(fù)后管道強(qiáng)度都有所保證，并且澆注成整體后不會再次塌陷，熱風(fēng)不再有機(jī)會竄到金屬管壁從而損壞它；
[0032]七、采用高強(qiáng)陶瓷耐磨料進(jìn)行澆注修復(fù)熱風(fēng)管道拱頂部的方法，不但在緊急情況下特別適用，常規(guī)檢修時也可按此方法進(jìn)行修復(fù)工作，對今后正常生產(chǎn)的熱風(fēng)管道在一代熱風(fēng)爐齡正常運行中提供保障。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0034]圖1是原熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖2是原熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道修復(fù)后的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖3是本實用新型的煉鐵熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道的修復(fù)結(jié)構(gòu)最優(yōu)實施例的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖4是圖3中A處的局部放大圖。
[0038]圖5是本實用新型的修復(fù)模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖6是本實用新型的修復(fù)模具中弧形板的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖7是本實用新型的修復(fù)結(jié)構(gòu)中外殼的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖中1、金屬管壁，2、外殼，3、饒注層，4、弧形板，5、螺桿，6、安裝孔，7、安裝槽體，8、預(yù)埋套管，9、輕質(zhì)保溫磚，10、重質(zhì)管道磚，11、熱風(fēng)通道，12、隔熱澆注料，13、金屬管壁焊接處，14、重新砌筑的重質(zhì)管道磚，15、重新砌筑的輕質(zhì)保溫磚，16、修補管壁的隔熱澆注料，17、修補的金屬管壁，18、修補砌筑用模具。

【具體實施方式】
[0042]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0043]如圖3、圖4、圖7所示，本實用新型的一種煉鐵熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道的修復(fù)結(jié)構(gòu)，所述熱風(fēng)管道具有金屬管壁1，包括外殼I和澆注層3，所述外殼I與金屬管壁I焊接，所述澆注層3為河南省鞏義市好運祥有限公司生產(chǎn)的高強(qiáng)陶瓷耐磨料TCJ-1。
[0044]如圖5、圖6所示，本實用新型的一種用于所述的煉鐵熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道的修復(fù)結(jié)構(gòu)的修復(fù)模具，包括弧形板4和螺桿5，所述弧形板4為弧形鋼板。所述弧形板4上開設(shè)有安裝孔6，所述安裝孔6內(nèi)固定有安裝槽體7，所述安裝槽體7的外表面與所述安裝孔6焊接，所述安裝槽體7內(nèi)具有內(nèi)螺紋，所述螺桿5 —端具有外螺紋，所述螺桿5的外螺紋與安裝槽體7的內(nèi)螺紋相互螺紋連接。所述螺桿5外套設(shè)有預(yù)埋套管8。
[0045]所述弧形板4沿?zé)犸L(fēng)管道徑向的截面為弧線形，弧形板4上靠近邊緣的部位開設(shè)有四個均布的安裝孔6，每個安裝孔6內(nèi)螺紋連接一根螺桿5。所述弧形板4沿?zé)犸L(fēng)管道徑向的截面所對的圓心角為120°。
[0046]采用不同的方法對因長期使用的熱風(fēng)管道塌陷損壞之處進(jìn)行修復(fù)，根據(jù)熱風(fēng)管道損壞的情況，一是按照原來的管道結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)，但原來的熱風(fēng)管道保溫磚原來設(shè)計只有一層，外部的隔熱澆注層也因保溫磚至內(nèi)部管道重質(zhì)磚的砌筑不夠致密而漏風(fēng)損壞，致使管道外表面的溫度超高而無法正常使用，要按照原來的修復(fù)方法也無法保證今后的使用壽命。平時檢修或搶修時只是用熱風(fēng)爐及熱風(fēng)管道專用灌漿料直接進(jìn)行多次灌漿，管道外表面也已千瘡百孔，但效果也不理想。第二種是，采用高強(qiáng)陶瓷耐磨料，制作本實施例中的修復(fù)模具后進(jìn)行塌陷管道上部的澆注工作，替代原來的所有管道磚的功能，緊貼金屬管壁I的隔熱澆注料12也不再用，待澆注到與要修補的鋼板貼緊后就不澆注了，最后在外表金屬管壁破損之處用彎曲弧形鋼板焊接補貼修復(fù)。
[0047]假設(shè)修復(fù)處為DN2000的熱風(fēng)管道共約100米左右，加上三段DN1800的三叉支管共20多米，采用的高強(qiáng)陶瓷耐磨料單價為一萬五千元一噸，修復(fù)管道耐材厚度需400mm之多，共用約一百多噸。制作熱風(fēng)管道修復(fù)模具后整個修復(fù)操作工作簡單、方便，修理經(jīng)濟(jì)價值很高，修復(fù)使用就不再有管道頂部表面溫度過高的現(xiàn)象出現(xiàn)。
[0048]采用高強(qiáng)陶瓷耐磨料，制作熱風(fēng)管道修復(fù)模具，針對高爐熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道的上部損壞部位，為防止?jié)沧⒑筮€會塌陷，可以把管道上部約占整體三分之一的管道磚全部扒掉，進(jìn)行了整體澆注工作。所以采用熱風(fēng)管道修復(fù)模具另外澆注高強(qiáng)陶瓷耐磨料進(jìn)行填補修復(fù)，使用效果較好。
[0049]假設(shè)修補方案為對Φ 1984mm熱風(fēng)總管道管約100米，加上三段支管Φ 1884mm的，也需要一百多噸。如果用耐火磚加泥漿的修補辦法，同樣要一百多噸，成本都不小。但是，采用高強(qiáng)陶瓷耐磨料進(jìn)行澆注的方法可以避免砌筑時產(chǎn)生的后遺癥，而且利用的熱風(fēng)管道底部模具也簡單方便。避免了原來一般施工方法修復(fù)后因長期使用高溫?zé)犸L(fēng)時產(chǎn)生坦塌的危險。
[0050]以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種煉鐵熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道的修復(fù)結(jié)構(gòu)，所述熱風(fēng)管道具有金屬管壁(1)，其特征在于:包括外殼⑴和澆注層(3),所述外殼⑴與金屬管壁⑴焊接，所述澆注層⑶為高強(qiáng)陶瓷耐磨料。
2.如權(quán)利要求1所述的煉鐵熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道的修復(fù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述高強(qiáng)陶瓷耐磨料為高強(qiáng)陶瓷耐磨料101-1。
3.一種用于如權(quán)利要求1-2中任一項所述的煉鐵熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道的修復(fù)結(jié)構(gòu)的修復(fù)模具，其特征在于:包括弧形板(4)和螺桿(5),所述弧形板(4)上開設(shè)有安裝孔￠)，所述安裝孔(6)內(nèi)固定有安裝槽體(7),所述安裝槽體(7)的外表面與所述安裝孔(6)焊接，所述安裝槽體(7)內(nèi)具有內(nèi)螺紋，所述螺桿(5) —端具有外螺紋，所述螺桿(5)的外螺紋與安裝槽體(7)的內(nèi)螺紋相互螺紋連接。
4.如權(quán)利要求3所述的修復(fù)模具，其特征在于:所述螺桿(5)外套設(shè)有預(yù)埋套管(8)。
5.如權(quán)利要求3所述的修復(fù)模具，其特征在于:所述弧形板(4)沿?zé)犸L(fēng)管道徑向的截面為弧線形，弧形板(4)上靠近邊緣的部位開設(shè)有四個均布的安裝孔(6),每個安裝孔(6)內(nèi)螺紋連接一根螺桿(5)。
6.如權(quán)利要求5所述的修復(fù)模具，其特征在于:所述弧形板(4)沿?zé)犸L(fēng)管道徑向的截面所對的圓心角為120°。
7.如權(quán)利要求3所述的修復(fù)模具，其特征在于:所述弧形板(4)為弧形鋼板。
【文檔編號】C21B9/10GK204174222SQ201420687643
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】陳小忠, 楊建紅, 楊路, 費琦, 嚴(yán)飛, 宋電話 申請人:中天鋼鐵集團(tuán)有限公司