[发明专利]一种高炉球磨铸铁冷却壁修复的方法

说明书

本发明属于高炉炉体冷却设备的维护领域，涉及一种高炉球磨铸铁冷却壁修复的方法，尤其适用于冷却壁破损、停水的处理和修复的方法；该方法有效地利用冷却壁原有的母材，重新在冷却壁上加工出沟槽，避让开原有冷却水管，重新铺设新的冷却水管后通过水冷却，恢复冷却壁性能。本发明具有经济、快捷、有效、适用等特点。

技术领域

本发明属于高炉炉体冷却设备的维护领域，涉及一种高炉球磨铸铁冷却壁修复的方法，尤其适用于冷却壁破损、停水的处理和修复的方法。

背景技术

高炉冷却壁在冶金企业中应用广泛，大多以铸铁、铸钢、铸铜、焊接等工艺方法制作，在内部埋有冷却水管或铸造冷却水道，经强制通水，以对高炉炉体进行冷却的一种设备，在冶金行业中用途极为广泛。其中铸铁式冷却壁应用较多，（铸铁材质制作难度较小，同时有较好的导热、换热能力，制作成本也较低）。

高炉冷却壁由于长期处于温度较高的炉内，同时由于冷却水的水质影响、冷却水管内部结垢，或由于系统突然断水，冷却壁内埋设的冷却水管会出现堵塞、泄漏等故障，当出现堵塞时该冷却壁即失去冷却作用；当出现泄漏时会使冷却水进入炉内，对高炉安全、生产带来极大危害，必须及时将冷却水从外部切断，使该冷却壁不再有冷却炉壳作用。

冷却壁本体及勾头冷却水管处于埋铸在本体铸铁件当中，冷却水管一旦泄漏将无法处理及使用，只能用少量的工业水与氮气混合养护，达不到冷却目的，处于报废状态。国内的大部分高炉目前只片面的追求产量，对高炉的长寿则不太重视，一味的发展边缘气流，造成高炉冷却壁大量的破损。目前国内对破损冷却壁只能先采取被动养护的方法，到高炉中休时再进行整体更换。但这种方法工作量大，人力投入多，设备采购费用高，造成吨铁成本大幅度提高。也可采用“穿管”技术进行修补，但操作难度较大，若冷却壁内水管已发生堵塞的情况下，将无法实施修复。因此，如何利用现有的破损冷却壁，在不增加硬件投入的条件下，不仅能起到冷却的作用,还能强化冶炼、降低焦比，延长高炉寿命。

现有技术特征及效果：针对高炉冷却壁堵塞、泄漏，现有技术方法及缺点主要有：

1、对冷却壁、冷却水路定期酸洗、除垢，提高换热效能。缺点：酸洗多次后换热效能逐步下降，酸洗溶液调配不当，会加剧冷却管道的腐蚀；

2、对已堵塞或已泄漏的冷却壁进行更换。缺点：针对处于不同部位损坏的冷却壁拆除难度过大，难以局部更换，如整圈冷却壁更换，费用较高而且检修量较大；

3、外部通冷却水、氮气、压缩空气强制冷却。缺点：增加能源消耗，不能有效确保冷却壁作用。

因此，针对此类冷却壁损坏，更为简易的处理方法仍是空缺，暂时没有可靠、可行、简便的技术方法。

发明内容

需要解决的技术问题：由于该球磨铸铁材质的冷却壁，勾头部位的横向冷却水管和纵向冷却水管均存在烧损现象，无法进行通水冷却，内部出现破损、管道出现堵塞、泄漏，无法对损坏管道更换。而且破损冷却壁并不在相邻位置，如更换个别冷却壁，难以局部更换。如果整体更换检修工作量极大，而且还需对其它完好冷却壁拆除，对生产及维修费用均带来较大损失。

需要解决的技术问题是如何用最小工作量和最少材料消耗，对破损冷却壁修复。其中关键问题是如何在经过数年冶炼冲刷的球磨铸铁材质的冷却壁上进行刨槽、加工。冷却壁材质性能：球磨铸铁，牌号：QT400-20，力学性能：σ_b=400 N/m²，硬度HB160-210，主要金相组织是铁素体，有较高的强度和耐磨性。

本发明有效地利用冷却壁原有的母材，重新在冷却壁上加工出沟槽，避让开原有冷却水管，重新铺设新的冷却水管后通过水冷却，恢复冷却壁性能。经分析及实践，以下几种在冷却壁上加工沟槽的方法均难以实施：

手工电弧焊切割：利用500Ａ以上交流焊机及大电流操作，利用电弧的热量加热并熔化金属。