一種高爐自流耐火質(zhì)澆注料施工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高爐自流耐火質(zhì)澆注料施工方法，包括確定澆注料骨料粒徑、制模、攪拌澆注料、澆注及澆注完成后處理幾道工序，每安裝一段冷卻壁，制模澆注一段，在第六段至第九段大面積開闊澆注時(shí)，在內(nèi)側(cè)圓周均勻設(shè)4個(gè)自流澆注施工位置，4個(gè)施工位置按照一個(gè)方向順序進(jìn)行施工，使?jié)沧⒘蠈硬淮孢z漏、空縫，特別針對爐腹第六段銅冷卻壁與爐殼間隙較大、下部敞口的特點(diǎn)采取風(fēng)口支架與懸空吊盤相結(jié)合的制模方式進(jìn)行澆注。本發(fā)明替代了傳統(tǒng)的無水泥漿壓入工藝，解決了長期困擾的因壓漿不密實(shí)導(dǎo)致的爐皮與冷卻壁間竄煤氣，爐皮溫度升高發(fā)紅、冷卻壁破損、爐皮開裂的難題。
【專利說明】一種高爐自流耐火質(zhì)澆注料施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高爐工程施工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種高爐自流耐火質(zhì)澆注料施工方法，在高爐內(nèi)冷卻壁與爐殼之間填充漿料，適用于大型新建高爐。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)主流高爐的爐殼與冷卻壁間間距僅有30mm左右，在間隙中壓入無水泥漿；而山東省冶金設(shè)計(jì)院院設(shè)計(jì)的1080高爐在爐腹、爐腰、爐身處冷卻壁與爐殼的最大間距在600mm左右，原設(shè)計(jì)上的無水壓入泥漿在高溫固結(jié)后容易體積收縮，填充不密實(shí)，出現(xiàn)空縫，會導(dǎo)致高爐串通煤氣，爐皮發(fā)紅、開裂影響高爐安全生產(chǎn)。
[0003]據(jù)了解在高爐籌建前，國內(nèi)較多同類型的高爐如北方某些鋼廠高爐在投產(chǎn)后較短時(shí)間內(nèi)爐缸、爐腹都出現(xiàn)問題，高爐被迫停爐大修，經(jīng)濟(jì)損失巨大。而在國內(nèi)此類型高爐爐齡超過3年的并不多。
[0004]目前由于高爐在爐殼與冷卻壁間采用無水壓入泥漿，在生產(chǎn)過程中爐體出現(xiàn)跑煤氣的這一狀況是長期困擾我們煉鐵安全生產(chǎn)的重大隱患。為解決這一問題，只能趁高爐計(jì)劃檢修期間采取在爐皮上開孔壓漿的補(bǔ)救措施，此項(xiàng)措施施工繁瑣、價(jià)格昂貴(壓漿價(jià)格:16000元/噸)且往往達(dá)不到預(yù)期的效果，不能從根源上徹底解決爐殼與冷卻壁間填料產(chǎn)生縫隙跑煤氣這一安全隱患，而爐殼與冷卻壁間由于填料原因造成的串通煤氣是高爐冷卻壁的異常破損主要原因之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高爐自流耐火質(zhì)澆注料施工方法，從選擇合適的填充料到澆注施工，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，解決了爐殼與冷卻壁間串通煤氣、爐皮易開裂的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，在澆注料選擇方面，經(jīng)過充分考慮高爐各部位工作環(huán)境特點(diǎn)和結(jié)合生產(chǎn)工藝要求，配合相應(yīng)的施工工藝，采用自流耐火質(zhì)澆注料技術(shù)。而此種澆注料作為不定形的耐火質(zhì)澆注料具有常溫固化的使用特點(diǎn)，與其他不定形的耐火材料相比施工工藝簡便，具有較高的流動性，滿足特殊環(huán)境的使用，而且在常溫固化后強(qiáng)度高，材料的利用率100%。
[0007]一種高爐自流耐火質(zhì)澆注料施工方法，步驟包括:
1、確定澆注料骨料粒徑:整體上要求骨料粒徑不超過8mm，其中3mm粒級的骨料占60%，對澆注料的理化指標(biāo)檢測合格。
[0008]2、制模:模板采用硬質(zhì)木板制模，要求模板強(qiáng)度足夠不變形，固定牢固不移位，澆注時(shí)確保不暴漿、漏漿，從爐底第一段冷卻壁制模時(shí)，將模板貼近冷卻壁下端，圓周緊靠爐殼，將冷卻壁下端與爐底封板和爐殼間留出環(huán)縫，滿足下一道搗打料施工要求，從第二段冷卻壁開始制模時(shí)方式有所不同，確保從爐底第一段冷卻壁至爐頂十六段冷卻壁澆注聯(lián)結(jié)成一整體，在第一段和第二段冷卻壁環(huán)縫間制模時(shí)應(yīng)注意將模板插入至冷卻壁背面齊平，不可再貼緊至爐殼，模板與爐殼的間距等于冷卻壁與爐殼的間距，避免造成澆注后產(chǎn)生分層空隙，每塊冷卻壁間的豎縫用模板塞牢，待澆注結(jié)束后完整取出，滿足下一道填縫工序，依此制模方式澆注制十六段，確保爐體整體的澆注效果，無需后期的開孔灌漿工作。因此每安裝一段冷卻壁，制模澆注一段，對每一段、每一塊冷卻壁的澆注體施工效果的檢查具有較強(qiáng)可視性，能直觀地把控全過程的施工質(zhì)量。
[0009]3、攪拌澆注料:將攪拌機(jī)內(nèi)的雜物清理干凈，將袋裝澆注料根據(jù)攪拌機(jī)工作能力大小倒入攪拌機(jī)內(nèi)，澆注料攪拌加水量按照配水要求，通常在5-9%，根據(jù)當(dāng)?shù)厥┕夂蚣铀恳松俨灰硕啵褂脧?qiáng)制式攪拌機(jī)將澆注料充分?jǐn)噭?，將添加劑和澆注料干混均勻后加水?dāng)嚢?。攪?-10分鐘后放出即可使用。
[0010]4、澆注:每安裝一段冷卻壁，制模澆注一段，在第六段至第九段大面積開闊澆注時(shí)，在內(nèi)側(cè)圓周均勻設(shè)4個(gè)自流澆注施工位置，4個(gè)施工位置按照一個(gè)方向順序進(jìn)行施工，使得澆注料層不存遺漏、空縫，特別針對爐腹第六段銅冷卻壁與爐殼間隙較大、下部敞口(寬度達(dá)570_)的特點(diǎn)采取風(fēng)口支架與懸空吊盤相結(jié)合的制模方式進(jìn)行澆注。澆注過程中隨時(shí)關(guān)注澆注料的水分及原材料的配比情況，確保充分、均勻攪拌和及時(shí)分層振搗、提漿工作，保證每段澆注體的密實(shí)性，避免澆注層出現(xiàn)離析和空洞現(xiàn)象。一般在30分鐘施工完畢，以免燒注料干結(jié)。
[0011]5、重復(fù)步驟3到步驟4的過程，完成對冷卻壁整體的澆注。
[0012]6、澆注完成后的處理:澆注體凝固前不得受壓和受震，待澆注料凝固強(qiáng)度到達(dá)要求后拆除模板，一般要求澆注料凝固24小時(shí)后脫模，模板拆除后對澆注體進(jìn)行檢查，有剝落和空洞問題及時(shí)修補(bǔ)，對空洞、裂縫問題嚴(yán)重的地方要鑿除，重新澆注結(jié)實(shí)。
[0013]本發(fā)明帶來以下有益效果:
1、打破了國內(nèi)傳統(tǒng)的在爐底、爐缸部位必須使用非水系材料工藝的局限性。
[0014]2、替代了傳統(tǒng)的無水泥漿壓入工藝，填補(bǔ)了國內(nèi)同類型高爐建筑史的空白。
[0015]3、施工方便且速度快，澆注體質(zhì)量穩(wěn)定均勻，可視性強(qiáng)，很好解決了壓漿工藝的隱蔽性。4、與爐殼、冷卻壁結(jié)合良好，在永久線變化和熱膨脹系數(shù)上與爐殼、冷卻壁匹配型好。解決了長期困擾的因壓漿不密實(shí)導(dǎo)致的爐皮與冷卻壁間竄煤氣，爐皮溫度升高發(fā)紅、冷卻壁破損、爐皮開裂的難題。

【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]在澆注料選擇方面，我們選用了中冶武漢冶金建筑研究院有限公司的自流耐火質(zhì)澆注料，其中AL2O3含量彡50%，體積密度彡2.0g/cm3,1000°C X3h耐壓強(qiáng)度彡30MPa，抗折強(qiáng)度彡8MPa，線變化率±0.5%，導(dǎo)熱系數(shù)彡0.6 (350。。)W/ Cm.K)，具有以下性能特點(diǎn):耐高溫，強(qiáng)度適中，具有一定的塑性；有良好的流動性，復(fù)雜空間內(nèi)密實(shí)填充；骨料粒徑、粒級合理，滿足狹小空間使用特點(diǎn)；硬化時(shí)間可控，常溫固化；固結(jié)后體積無收縮，線變化率??；施工簡便，滿足遠(yuǎn)程泵送。
[0018]1、施工前，先對澆注料的骨料粒徑進(jìn)行檢測，整體上要求骨料粒徑小于8mm，3mm粒級的骨料約占60%，對澆注料的理化指標(biāo)檢測合格?，F(xiàn)場存放要求:防潮、防雨、防高溫。
[0019]2、從爐底第一段冷卻壁制模時(shí)，將木質(zhì)模板貼近冷卻壁下端，圓周緊靠爐殼，將冷卻壁下端與爐底封板和爐殼間留出環(huán)縫，滿足下一道搗打料施工要求。從第二段冷卻壁開始制模方式有所不同，在第一段和第二段冷卻壁環(huán)縫間制模時(shí)將模板插入至冷卻壁背面齊平，不再貼緊至爐殼，爐殼和模板之間的距離與冷卻壁和爐殼的間距相等，以免造成澆注后產(chǎn)生分層空隙。每塊冷卻壁間的豎縫用模板塞牢，澆注結(jié)束后完整取出，滿足下一道填縫工序，依此制模方式澆注制十六段，確保爐體整體的澆注效果，無需后期的開孔灌漿工作。
[0020]3、施工前，先將攪拌機(jī)內(nèi)的雜物清理干凈，將袋裝澆注料根據(jù)攪拌機(jī)工作能力大小倒入攪拌機(jī)內(nèi)，澆注料攪拌加水量根據(jù)當(dāng)?shù)厥┕夂颍ǔＴ?-9%，而且宜少不宜多，使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)將澆注料充分?jǐn)噭颍瑢⑻砑觿┖蜐沧⒘细苫炀鶆蚝蠹铀當(dāng)嚢?，攪?-10分鐘后放出即可使用。
[0021]4、每安裝一段冷卻壁，制模澆注一段，在第六段至第九段大面積開闊澆注時(shí)，在內(nèi)側(cè)圓周均勻設(shè)4個(gè)自流澆注施工位置，4個(gè)施工位置按照一個(gè)方向順序進(jìn)行施工，使得澆注料層不存遺漏、空縫，特別針對爐腹第六段銅冷卻壁與爐殼間隙較大、下部敞口(寬度達(dá)570mm)的特點(diǎn)采取風(fēng)口支架與懸空吊盤相結(jié)合的制模方式進(jìn)行澆注。澆注過程中隨時(shí)關(guān)注澆注料的水分及原材料的配比情況，確保充分、均勻攪拌和及時(shí)分層振搗、提漿工作，保證每段澆注體的密實(shí)性，避免澆注層出現(xiàn)離析和空洞現(xiàn)象。一般在30分鐘施工完畢，以免澆注料干結(jié)。
[0022]5、重復(fù)步驟3到步驟4，直至冷卻壁整體澆注完成。
[0023]6、澆注完成后，對澆注體凝固前不得受壓和受震，待澆注料凝固強(qiáng)度到達(dá)要求后拆除模板(觀察強(qiáng)度依據(jù)施工環(huán)境和澆注體厚度)，一般要求澆注料凝固24小時(shí)后脫模。模板拆除后對澆注體進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有剝落和空洞等質(zhì)量問題及時(shí)處理和修補(bǔ)，對空洞、裂縫嚴(yán)重的地方要鑿除，重新澆注結(jié)實(shí)。
[0024]與傳統(tǒng)壓漿工藝相比，本發(fā)明高爐自流耐火質(zhì)澆注料施工方法一次澆注成功，無需后期補(bǔ)漿，高爐爐體各部位溫度穩(wěn)定，爐皮溫度40°C左右，而且生產(chǎn)至今未出現(xiàn)因冷板與爐殼串煤氣的后期壓漿工作。
[0025]傳統(tǒng)高爐使用無水壓入泥漿，由于結(jié)合劑揮發(fā)量和收縮率較大，完成同體積的施工量是澆注料的重量的1.3倍。同樣的單座1080m3高爐，用無水泥漿澆注約需208噸，而使用耐火質(zhì)澆注料采用本發(fā)明的施工方法，共需160噸，總費(fèi)用下降78%。
[0026]以上是本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，未經(jīng)創(chuàng)造性勞動想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種高爐自流耐火質(zhì)澆注料施工方法，其特征是:包括以下步驟， (1)確定澆注料骨料粒徑:骨料粒徑不超過8mm，其中3mm粒級的骨料占60%； (2)制模:采用木板制模，從爐底第一段冷卻壁制模時(shí)，將模板貼靠冷卻壁下端，圓周緊靠爐殼，冷卻壁下端與爐底封板和爐殼間留出環(huán)縫，從爐底第一段冷卻壁至爐頂十六段冷卻壁澆注聯(lián)結(jié)成一整體，在第一段和第二段冷卻壁環(huán)縫間制模時(shí)將模板插入至冷卻壁背面齊平，不可再貼緊至爐殼，模板與爐殼的間距等于冷卻壁與爐殼的間距，每塊冷卻壁間的豎縫用模板塞牢，澆注結(jié)束后完整取出； (3)攪拌澆注料:將攪拌機(jī)內(nèi)的雜物清理干凈，將袋裝澆注料倒入攪拌機(jī)內(nèi)，使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)將澆注料充分?jǐn)噭?，將添加劑和澆注料干混均勻后加水?dāng)嚢?，澆注料攪拌加水量?-9%，攪拌8-10分鐘； (4)澆注:每安裝一段冷卻壁，制模澆注一段，在第六段至第九段大面積開闊澆注時(shí)，在內(nèi)側(cè)圓周均勻設(shè)4個(gè)自流澆注施工位置，4個(gè)施工位置按照一個(gè)方向順序進(jìn)行施工，使得澆注料層不存遺漏、空縫； (5)重復(fù)步驟(3)到步驟(4)，完成對冷卻壁整體的澆注； (6)澆注完成后的處理:澆注體凝固前不得受壓和受震，待澆注料凝固強(qiáng)度到達(dá)要求后拆除模板，一般要求澆注料凝固24小時(shí)后脫模，模板拆除后對澆注體進(jìn)行檢查，有剝落和空洞問題及時(shí)修補(bǔ)，對空洞、裂縫問題嚴(yán)重的地方要鑿除，重新澆注結(jié)實(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐自流耐火質(zhì)澆注料施工方法，其特征是:所述步驟(3)中加水量根據(jù)施工季節(jié)和氣候不同，宜少不宜多。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐自流耐火質(zhì)澆注料施工方法，其特征是:所述步驟(4)的澆注過程中隨時(shí)關(guān)注澆注料的水分及原材料的配比情況，確保充分、均勻攪拌和及時(shí)分層振搗、提漿工作，保證每段澆注體的密實(shí)性，避免澆注層出現(xiàn)離析和空洞現(xiàn)象。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐自流耐火質(zhì)澆注料施工方法，其特征是:所述步驟(4)中攪拌好的澆注料一般在30分鐘施工完畢，以免干結(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐自流耐火質(zhì)澆注料施工方法，其特征是:所述步驟(4)中對爐腹第六段銅冷卻壁采取風(fēng)口支架與懸空吊盤相結(jié)合的制模方式進(jìn)行澆注。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)所述的高爐自流耐火質(zhì)澆注料施工方法，其特征是:適用于1080m3型高爐。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)所述的高爐自流耐火質(zhì)澆注料施工方法，其特征是:所述澆注料選用中冶武漢冶金建筑研究院有限公司的自流耐火質(zhì)澆注料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高爐自流耐火質(zhì)澆注料施工方法，其特征是:所述澆注料的成分中Al2O3占比大于50%。
【文檔編號】C21B7/00GK104451008SQ201410124962
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】桂學(xué)鋒, 李濤, 張偉 申請人:江蘇永鋼集團(tuán)有限公司