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酒钢7号高炉炉底封板裂缝检修工艺及维修处理方案

文档作者：李国善文档来源：甘肃钢铁职业技术学院		点击数：	更新时间： 2025年05月13日
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第38 卷第6 期
2016 年12 月
甘　肃　冶　金
GANSU　METALLURGY
Vol.38 No.6
Dec.,2016
文章编号:1672-4461(2016)06-0109-04
酒钢7 号高炉炉底封板裂缝检修工艺及维修处理方案
李国善
(甘肃钢铁职业技术学院,甘肃　嘉峪关　735100)
摘　要:本文通过介绍酒钢7 号高炉炉体检修中炉底封板裂缝现场检修工艺及处理自编方案,针对现场遇到的裂
缝问题,分析其产生的原因并做出检修工艺和现场维修方案,通过对焊缝打磨,贴补板条拉筋板并焊接固定,灌浆
处理等一系列技术措施,避免了微观裂纹、锈蚀彻底清理难度大、焊接清理难度大、耗时长等因素,提高了焊接生产
率,且焊缝成型美观,质量优良,取得了较好的效果。从而达到提高质量、缩短工期、确保安全、增进综合经济效益
的效果。
关键词:高炉炉体;炉底封板;检修工艺
中图分类号:TF549　　　　　　　文献标识码:B　
The Maintenance Processes and Plans about Repairing Sealing
Plate Crack of JISCO 7# Blast Furnace Bottom
LI Guo-shan
(Gansu Iron and Steel Vocational Technical College, Jiayuguan 735100, China)
Abstract: Some maintenance processes and self-designed plans on how to manage furnace bottom sealing plate crack of JISCO
7# blast furnace is introduced.The crack problems encountered at the scene was solved, the causes was analyzed and the
maintenance process plan was made. By using the weld grinding, slab reinforcement plate and fixed welding, a series of
technical measures of grouting treatment and so on, these factors like micro cracks, corrosion cleaning difficult and time
consuming were avoided. By this way, the factory improves their welding productivity, weld appearance, excellent quality
and eventually achieves good results. The technology contributes to improving the quality, shortening the period of time, ensuring
the safety and creating comprehensive economic benefits.
Key Words: blast furnace bottom;bottom sealing plate;maintenance process
1　引言
高炉出现炉底密封板裂缝,会导致局部漏煤气、
炉底冷却效果变差等现象,严重影响高炉的寿命和
生产效率。通过分析其产生的原因并做出检修工艺
和现场维修方案,分析受热膨胀和炉底密封钢板厚
度、膨胀缝及缓冲泥浆等因素对炉底密封板的影响。
结果发现,由于炉缸砖衬的异常膨胀,导致高炉炉底
密封板产生较大程度的变形。高炉炉底板属中厚板
结构,焊缝形式多样,引起焊接变形的因素很多,其
中中等厚板在背面悬空和填充量大的条件下,其单
面v 形坡口焊缝产生的局部变形会导致变形,焊缝
为大量收缩焊缝,其角变形不但会导致自身尺寸误
差,还会引起中心板部位产生新的变形,因此在施工
中,必须制定合理的焊接工艺和维修方案使其得到
有效控制。
2　高炉炉底封板裂缝检修处理方案
2.1　项目概述
2013 年7 月15 日,7 号高炉炉底封板边沿与基
础预埋钢板间有裂缝(图1),利用检修机会对炉底
封板焊缝围钢板焊接;并对焊缝打磨,贴补板条拉筋
板焊接固定后,灌浆处理。
2.2　处理方案
2.2.1　焊缝长度
炉基东侧开裂约为5.5 m,炉基西北侧开裂约为
8 m 左右。
2.2.2　整体处理方案概况
万方数据
图1　焊缝开焊示图
⑴检修施工空间清理(杂物、渣铁、泥土等)。
⑵焊接施焊位置清理(焊道表面及两侧各50
mm 之内金属表面)。
　　⑶开裂焊缝补焊(贴板条搭接焊补,焊接焊缝
加强筋)。
⑷对封板与围护板间的环缝用板条贴补焊接
后,间隔400 mm 用L 型筋板焊接固定;对于封板与
围护板、预埋板间的裂缝,先用板条将围护板与预埋
板找齐焊接后,再用L 型筋板焊接固定。
2.3　焊接方案
由于焊缝开裂均宽已经达到20 ~30 mm,且开
裂的焊缝边缘存在微观裂纹,且已被锈蚀,采用清理
后补焊,存在两大缺陷:一是微观裂纹和锈蚀被彻底
清理的难度大,气割,坡口打磨,且焊道根部间隙大
(20~30 mm),极难保证焊接质量。二是清理的位
置狭小,因此清理难度大、耗时时间长,无法短期内
完成任务。故采取清理裂纹两侧各80 mm,然后贴
板条进行搭焊焊接,环缝搭接焊接完毕,间隔400
mm 焊接加强筋板的焊补方式进行处理(图2)。
图2　炉底封板焊接示意图
2.4　焊补顺序
2.4.1　提前下料
开裂焊缝搭接补焊所用板条;加强焊缝用“L”
形加强筋(图3)。
　　⑴板条:材质16Mn;厚度16 mm;单件长1~2
m;宽度120 mm;总长20 m。
⑵加强筋:材质16Mn;厚度20 mm;形状及尺
寸详见图3;总数量60 件。
要求:气割下料后,将焊渣彻底清理干净,焊接
位置不得有油污、油漆、泥土锈蚀等,60%露出金属
光泽。图3　L 型筋板图
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万方数据
2.4.2　焊前准备( 焊接、气割设备、施工场地、材料
运输等)
⑴炉基杂物清理,清理施工通道,清理施焊部位
积存的炉渣、炉料,露出焊补区域。
⑵个别部位搭设施工平台和爬梯。
⑶根据人员及工种数量,安装焊机、角向磨光
机、风铲等,拉设气割设备。
⑷将提前下好的材料、焊接材料倒运到现场,并
妥善保管。
2.4.3　焊接施工
⑴待现场达到施焊条件后(环境煤气检测达
标:25ppm 以下;岗位相关清理完毕,办理完手续),
施工人员进入现场。
⑵岗位人员对施焊位置进行闭水,以便检修人
员进行焊接作业。
⑶用角向磨光机清理开裂焊缝两侧各80 mm
范围内的炉基封板和炉基水冷管围护结构,使母材
金属70%露出金属光泽(对于残余焊肉较高部位可
以先气割清理,后打磨)。
⑷跨越开裂焊缝贴提前准备好的板条(2.4.1 条
中准备的)。
⑸焊工施焊作业,完成板条与封板间的平角焊
缝,及板条与围护板间的仰角焊缝。建议两条焊缝
交替焊接,避免板条翘起,焊缝可采用分段退焊。要
求:所有焊脚Kf =16 mm,根部保证熔深(图3)。
⑹板条焊接完毕,检查板条间的连接立缝,以及
炉底水冷管围护板之间的立缝,仔细清理,无坡口的
切割坡口,然后施焊,并保证与板条间的气密性。
⑺清理、检查已焊完的焊道。然后均匀间隔组
对“L”形加强筋板,并完成施焊。
要求:所有焊脚Kf =16 mm,根部保证熔深。
2.5　浇注
⑴浇注时用振动棒振捣密实,振动时应快进慢
出,振捣时应从一个方向向另一个方向依次进行;浇
注料表面不得进行收光处理,使浇注料水分正常蒸
发,保证浇注料表面无龟裂现象。
⑵在浇筑位置正上方开灌浆孔进行灌浆。灌浆
时间歇灌浆,每个灌浆孔时间不超过2 分钟,灌浆压
力不大于0.3 MPa。同时检修人员恢复喷淋管、平
台及安全设施。
⑶浇筑时,将已塌陷部位和已拆除保温层部位
整体进行浇筑,在达到接茬严密的同时,使接茬处浇
注料与砖砌体有一个柔性过度,最大限度的保证砖
砌体的塌陷再不沿着浇筑茬口向纵深发展。
⑷浇注料厚度距离管壳20 mm 时停止浇注,对
表面进行修整,保证弧度与管壳一致。
⑸浇筑结束,恢复管皮。
3　安全措施
⑴作业前联系点检岗位办理作业联系工作票,
并了解炉身情况,有专人进行确认。
⑵作业人员登炉前必须到值班室和卷扬室登
记,了解设备运行情况,携带煤气报警器,随时测量
含量。
⑶作业人员上炉顶携带煤气报警器,随时测量
煤气含量,看好风向,确认站在上风口,不能在液压
站或探尺卷扬小房内避风、休息。
⑷高处作业人员必须系好安全带,作业过程中
需要移动、行走时要把安全带缠绕在身上,严禁安全
挂带拖拉行走。夜间作业照明充足。
⑸炉皮焊接炉皮温度高联系岗位打水降温,设
隔热板,作业时提醒作业人员站位,不可站在正前
方。炉皮割开瞬间佩戴空气呼吸器。以防煤气泄漏
或红料喷出。
⑹炉皮焊接作业时,作业人员站于喷溅口侧面
防止烫伤。
4　检修过程注意事项
⑴各检修、施工作业必须严格执行检修挂牌联
系制度和停送电制度,明确停电、挂牌的情况。凡需
要进入设备、设施内作业的,必须停电、挂牌,必须在
有操作牌的情况下方可操作设备,无操作牌的情况
下不得操作设备,具体落实好“三牌两票”制度。
⑵严禁动用不明白作用、原理以及与自己施工
无关的阀门及电器开关。
⑶进入煤气区域必须携带煤气报警器,严禁跨
越栅栏及机电设备。
⑷拆除吊运大件设施时,须专人指挥,专人负
责。
⑸现场施工必须拉设警戒区域,夜间设置警示
灯。
⑹高炉炉身与下部交叉作业时,区域点检员要
对各施工单位提出要求,经联系确认后方可施工,并
做好安全交底,严禁从高空掉物、抛物,并保证做到
“四不伤害”。
⑺在拆卸、安装风口时,要注意周围人员的作业
动向,防止伤人。高炉休风后,高炉风口平台吹管、
短节、风口等要及时安排运走,保证现场安全通道畅
通,给施工作业人员创造良好的工作条件。
⑻检修人员必须严格执行《设备检修安全管理
制度》,提前办理相关停、送电工作票和动火票,与
岗位人员交换操作牌后方可进行施工,挂有检修牌
第6 期　 　 　 　 　 　 　 　 　 李国善:酒钢 7 号高炉炉底封板裂缝检修工艺及维修处理方案　 　 　 111
万方数据
的设备岗位人员禁止操作设备。
⑼作业人员所使用的工器具,必须符合作业要
求,作业前对所用的工机具进行检查,确保施工所用
工机具安全可靠,使用风动工具时,接头连接牢固,
要缓慢开启气源。
⑽各类工机具严格按照安全技术操作规程的要
求操作,要求掌握操作要点,严禁带病及违章作业。
⑾现场负责人有权对作业人员的违章行为进行
制止,有权对检修、施工单位的安全管理进行检查,
对不符合安全管理制度的行为提出整改意见,检修、
施工单位对检查出的不符合应及时整改。
⑿炉顶天车进行吊装作业时,必须设置专人指
挥监护,设立警戒区域,人员上下炉身走梯时,必须
避让炉顶天车作业。
⒀全体检修、施工人员严格执行各项安全管理
制度、各工种安全操作规程,杜绝各类违章作业现象
发生。特种作业人员必须持有《特种作业操作证》,
且《特种作业操作证》在有效期内。
⒁参与高炉检修的人员,必须按规定穿戴齐全
各类劳保用品,工作中认真检查,执行好《设备检修
安全管理制度》,《安全确认制度》,《相关方管理程
序》等,违者严肃处理。
5　结语
采用以上工艺和维修方案,有效保证了焊接质
量、提高了效率、减少了人工和材料的浪费。通过本
次方案实施积累了大量的数据和经验,取得了良好
的效果。
参考文献:
[1]　中国机械工业联合会主编.机械设备安装工程施工及
验收通用规范[S].北京:中国计划出版社,2009.
[2]　高炉炉壳技术条件[S].YB4079-91.中华人民共和国冶
金工业部发布,1991.
[3]　冶金机械设备安装工程施工及验收规范[S].中华人
民共和国冶金工业部发布,1993.
[4]　张寿荣.高炉设备使用手册[M].北京:冶金工业出版
社,2009.
收稿日期:2016-10-11
作者简介:李国善(1977-),男,讲师,2001 年毕业于甘肃农业大学机
械设计与制造专业。现在甘肃钢铁职业技术学院机械工程系任教。
(上接第108 页)
　　⑴压缩空气气压0.6~0.8 MPa。
⑵弹簧气缸设计使用寿命:20 万次。
⑶弹簧气缸工作压力:0.6~0.8 MPa,弹簧气缸
最大弹力为16 000 N、工作弹力15 000 N。
通过改造母线转接框架弹簧气缸在失风状态
下,夹具架处于夹紧状态,供风状态下,夹具架处于
垂直状态,故而在提升作业时人工操作控制盒,同时
接通夹口气缸与弹簧气缸气源,夹口气缸动作,打开
夹具夹口,弹簧气缸动作,保证夹具架垂直状态,通
过槽上部结构的导向装置,缓慢下降框架直至放稳,
先断开夹口气缸风源,使夹口的弹簧力夹紧铝导杆,
再断开弹簧气缸风源,靠气缸弹簧力作用,夹具架向
内摆动,使阳极导杆紧贴在水平母线上,作业人员松
开全部小盒夹具,控制槽控机提升水平母线,母线提
升到位后,拧紧全部小盒夹具,打开弹簧气缸风源,
解除夹具架的夹持状态,再次接通夹口气缸气源,打
开夹具夹口,将母线转接框架吊离槽上部。
5.2　方案效果
通过改造母线转接框架在母线提升作业过程中
提母线状态时无需气源,消除了母线提升作业过程
中的安全隐患,满足了铝电解安全生产的要求,防止
了提母线过程中风压不足或风管脱落、爆裂现象造
成的压接不良现象,保证了生产安全。
6　结语
通过对母线转接框架的改造,彻底消除了母线
提升过程中的安全隐患,提高的设备的安全性能,保
证了铝电解生产的安全、平稳、高效。
参考文献:
[1]　成大先.机械设计手册(第5 卷)[M].北京:化学工业
出版社,2004.
收稿日期:2016-10-21
作者简介:姜　林(1982-),青海西宁,助理工程师,大学本科,机械及
自动化专业。现从事铝电解及相关专业设备技术管理工。
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