2010年論文：高爐出鐵溝長壽化新技術設計和施工.doc

高爐出鐵溝長壽化改造的設計與施工孫志紅 王偉 焦順杰 焦作諾爾曼爐業(yè)有限公司 河南焦作454000摘 要 儲鐵式出鐵溝的設計方法，材質的選擇及施工技術要點。關鍵詞 出鐵溝，設計，施工1前言針對高爐出鐵溝長壽化新技術改造的發(fā)展要求，我們經過多家450-1080m高爐出鐵溝設計和施工改造使用效果表明；河南焦作諾爾曼爐業(yè)有限公司采用優(yōu)質剛玉，高純碳化硅等精選材料，添加復合高新防爆結合劑開發(fā)研制的出鐵溝快烘澆注料，整體澆注單鐵口高爐出鐵溝，并將出鐵主溝設計改造為儲鐵式結構；撇渣器采用整體澆注，過梁優(yōu)化設計為活動預制件，可隨時更換，充分顯示該技術可以大幅度延長高爐出鐵溝壽命，極大改善了出鐵場作業(yè)環(huán)境條件，減少高爐休風率并提高高爐出鐵產量，大大降低爐前操作人員工作強度和安全隱患。2出鐵溝設計與施工2.1主溝設計為儲鐵式鐵溝，便于鐵渣分離。溝深的理想尺寸是1200-1800mm；溝壁澆注工作層（落鐵點區(qū)域前4米為1000mm,其它部位為800mm,）保證溝底澆注厚度大于700mm以上。鐵溝澆注料中富含SiC和C，導熱系數較高，為防止外殼鋼板受澆注工作層熱傳導而出現膨脹變形，鋼板內壁粘貼20mm纖維板隔熱材料。主溝在距高爐出鐵口1000mm，把鋼板向兩邊移動200mm，長度4000mm，確保主溝落鐵點區(qū)域總寬2600mm。主溝其它區(qū)域總寬2200 mm.2.2將撇渣器設計成單撇渣器，擋渣大梁設計為更換式豎梁（預制件）。既降低成本，又可使出鐵場干凈、整潔。更換式豎梁提前預制烘烤處理，便于更換，不會影響正常出鐵。撇渣器的外殼必須是厚15-20mm的鋼板焊制而成，尺寸：長2800mm，寬2500mm，深1800mm。2.3支溝尺寸不需要變動，在施工時要在鋼板內壁上貼硅酸鋁纖維氈。3鐵溝（模胎）設計3.1主溝模具尺寸 上寬600mm，下寬450mm，深300mm至800mm。坡度5%，溝底澆注工作層厚度700800mm。3.2撇渣器：鋼結構外殼安放到規(guī)定標高，在內側和底部砌114 mm厚特級粘土磚，撇渣器活動豎梁制成預制件后直接提供到現場使用。3.3支溝模具尺寸要求：上寬300mm，下寬 200mm，深250mm。溝壁澆注寬度為350mm,溝底澆注厚度保持600mm。3.4撇渣器殘鐵口根據撇渣器鐵水通道底標高確定， 殘鐵溝采用澆注料或免烘烤搗打料。3.5渣溝設計為1條，具體位置在撇渣器接口之前500 mm。溝口的標和寬度施工時現場確定；比撇渣器出鐵口標高高80-100 mm。渣溝的材質另行商議。 4 高爐出鐵溝快烘澆注料性能指標高爐出鐵溝快烘澆注料的性能指標見表1。表1 高爐出鐵溝快烘澆注料性能指標項目GCJ-75主溝料GPJ-75撇渣器料GCJ-65支溝料化學組成（w）/%Al2O3757565SiC+C202518體積密度/(gcm-3)11024h3.02.952.7515003h2.952.902.70耐壓強度/MPa11024h35383015003h455035抗折強度/MPa11024h55.5415003h78.56永久線變化/15003h00.200.200.155施工計劃 施工直接由我公司統(tǒng)一協調，統(tǒng)一組織施工。施工技術、質量安全、材料供應等有關部門配合，直接解決、處理本次改造中的技術、質量、經營、專業(yè)配合、材料供應、后勤保障等問題，并請貴鋼鐵公司煉鐵廠協助配合解決現場有關事宜。施 工 組 織 機 構 圖 一 （乙方）項目總負責人：現場總指揮：靳小米技術員商務負責人施工負責人工人總調度現場協調電工焊工撇渣器澆注振動工人砌筑工人加料搬運工人搗打料操作工人出鐵溝項目總包施工人員組織圖二1、電工1名；焊工，模具工3人；2、施工人員22人；3、技術員2人：1人負責1，2#攪拌機材料施工技術控制，1人負責3，4#攪拌機材料施工技術控制。現場總指揮第一臺機第三臺機第二臺機澆注組 模具組（含烤溝）支溝砌筑組主溝及撇渣器砌筑組 調度商務后 勤監(jiān)控測量技術組6施工前準備6.1技術準備a 針對此次改造特點，組織有關人員進行技術交底；b 編制工程預算；c 編制檢修方案；d 編制質保措施；e 編制材料供應計劃。6.2施工人員準備 NO 工種 人數（人） 1 砌筑工 6 2 運料工 3 3 焊 工 1 4 技術員 25 電 工 16 澆注工 15 合 計 286.3材料準備：根據材料預算，編制材料供料計劃，并根據現場平面位置，視工程進度分批組織進料，根據甲方要求計劃進度到達現場。6.4施工機械準備：垂直運輸工具主要采用車間天車及叉車（甲方提供配合）。 b澆注料攪拌采用2臺750型強制式攪拌機。1臺500型強制式攪拌機。c材料運輸主要由叉車運輸（甲方提供）d. 現場清理及溝型砌筑（甲方按照乙方要求完成，乙方開始現場施工）。6.5施工用水電，氣：（甲方提供）現場設2電源二個?，F場設水源三個，備三條水管。c. 壓縮空氣及氧氣配套管件。7施工部署7.1原則a、統(tǒng)一安排，保重點；針對高爐鐵溝改造特點，公司進行統(tǒng)一安排，在人力、物力、財力方面隨時隨地進行調整，確保鐵溝改造順利進行。b、 技術先行，穩(wěn)妥施工；選擇先進科學的施工方法指導施工，分部分項進行技術交底，穩(wěn)妥施工。C充分準備，創(chuàng)造條件；開工前，做好一切準備工作，為有條不紊的施工創(chuàng)造條件。d.嚴格管理，質量達先；改造過程明確責任，嚴格管理，精細施工，確保工程質量達優(yōu)。e.保工期，重安全實行分段分片包干，責任到人，確保工期。消除安全隱患杜絕安全事故。7.2施工進度；從撇渣器開始，到主溝，支溝各部位按照分工施工同時進行。7.3施工準備：a儀器：水準儀一臺，水準尺一把（一般在3M左右），棉線些許。b人員：測量員一名，輔助測量一人。7.4施工測量步驟：A：在爐前找一處測站地，該地應在整條鐵溝旁邊并居中部，應較為平整。該點則為永久水準點，需加以保護。將水準儀放置該地，調整儀器至水平。B：取鐵口中心線。8施工組織進度8.1在鐵溝外鋼殼底部先鋪水渣找平，再鋪一層耐火磚，利于保溫隔熱。8.2 撇渣器模具分三段，進口、出口及橫通道，先放好三段模具焊接好及殘鐵口模具（殘鐵口周圍不要砌磚），主溝至撇渣器進口3米溝型模具，測量準確最后固定，開始澆筑。8.3 主溝溝型砌筑及澆注施工8.4 支溝溝型砌筑及澆注施工8.5 脫模烘烤8.6 施工完畢現場及烘烤安排：現場施工相關人員參與現場清理，烘烤過程，直至順利出鐵。9結論高爐出鐵溝優(yōu)化設計和精密組織施工可大大改善了耐火材料的急冷急熱環(huán)境，耐火材料得到更好的燒結，特別有利于耐火材料的長壽。同時，在鐵溝內儲存有大量鐵水的情況下，操作工人也不會隨意向鐵溝內打水，避免了急冷情況的出現。此外，當鐵水從高爐中噴出時，鐵水將不再直接沖擊鐵溝的耐火材料，而是落在溝內殘存的鐵水上，這將給溝底耐火材料以極好的緩沖，極大地減輕了鐵水對鐵溝耐火材料的沖刷，對延長耐火材料壽命有極大好處。改造方案采用高強防爆鐵溝澆注料，實施整體澆注。使用該澆注料和上述設計方案制作施工鐵溝，澆注后1 h即可脫模并可立即小火烘烤，2-4h后即可直接出鐵水。當鐵溝修補時，采用套澆工藝，套澆完成后的鐵溝可以快速脫模，并可立即用大火烘烤，12 h后出鐵。支溝用時則會更短。10 設計和施工應用效果10.1主溝，撇渣器及支溝整體澆注