浅谈1#高炉炉壳复位120725.doc

浅谈杭钢1号高炉炉体复位
许海明 姜寅龙
（杭州钢铁集团公司基建技改部 杭州 310022）

摘 要: 通过对炉体复位措施的落实，确保了炉体准确、安全复位，为项目的顺利实施创造了条件，同时为同行对存在类似情况的高炉炉体复位提供了实践经验，具有一定的借鉴意义。
关键词：高炉；复位；效果

- 4 -
0.工程概况
2012年3月至2012年6月，杭钢1号高炉进行了中修。项目施工前高炉炉体已整体发生细微倾斜，底部中心未发生偏移，高炉35m标高中心与底部中心相比往南偏移了35mm；炉底封板上翘，炉体抬高最高处高达150 mm，呈现北高南低状态（见图1）。

图1 高炉封板上翘
1.复位方案
炉体复位的目的是使复位后的高炉中心线在规范范围内与原设计中心线保持一致，炉体保持水平平衡状态，水平度符合规范要求。炉体复位方案要求对高炉中心线和高炉炉壳水平标高进行控制，同时要保证炉体平稳下降，防止炉体突然下坠。根据冶金规范要求，高炉中心线即炉体上、下同心允许误差为：小于或等于2（H-h）ž1000-1（H为炉顶钢圈的标高，h为炉底封板标高）,且不大于30mm。1号高炉炉身高度（H-h）为35000mm，因此其同心误差为不大于30mm；水平标高通过控制炉底环板下侧的水平度进行调整。
1.1做好前期准备
1）环板底部清理。由于炉底封板上翘，炉底环板与耐热基墩之间形成140mm左右的缝隙。生产期间有部分炉渣从铁口区域沿炉皮掉至炉底，进入炉底环板与耐热基墩之间的缝隙中，这些炉渣必须在炉子扒渣前清理干净，特别是环板1000mm范围内。受场地及炉底环板周边大量冷却水管的限制，只能采用钢钎砸、高压水冲的方法进行清理。
2）扒渣口防护。在扒渣口区域对应的炉壳上焊保护罩（见图2），采用4mm钢板，下部覆盖保温棉，上部覆盖报废的橡胶皮带，防止在扒渣时炉渣流入炉底环板内。

图2 炉底环板保护罩
3）炉体与结构断开。从上至下检查炉壳与炉身框架及炉顶刚架可能影响复位的支承连接并进行处理。各介质管道必须确保有效断开，若不断开，这些介质管道随着炉体下降时会拉断（裂），对结构强度存在安全隐患。
1.2加强沉降变形观测
1）观测点设置。观测点敷设在上、下两个平面内，即高出4.3m平台0.4m和炉喉上部约34m标高炉壳与水平垂直的平面（见图3）。选择与水平垂直面的目的是便于沉降观测的进行。每个平面按环形布置设8个观测点位（见图4）。

图3 观测平面

图4 观测点设置
2）扒渣过程加强观测。特别是在扒渣口开设、部分水冷壁拆除后、风口组合砖拆除、环炭拆除时要密切关注。
1.3复位控制
1）对高炉中心线控制。通过在两个平台上设立的观测点，每天记录数据，通过数据监控炉体在下降过程中高炉中心线的变化。若高炉中心线发生了较大的变化，即同心误差超过20mm时，要分析原因，并制定针对措施。若是在扒渣时引起的，应调整扒渣顺序，尽量按水平一层层往下拆。若出现标高差过快引起高炉中心线发生了较大的变化，可采用50吨螺旋千斤顶（4个以上）在环板底部最低一侧炉壁上适当位置，焊接牛腿顶承，予以控制。
2）炉底水平度控制。本身耐热基墩水平度不平整，炉体复位直接坐落在基墩上水平度很难保证。本次采用在炉底环板下方正对高炉炉壳环板正下方位置均匀放置60组150mm*150 mm的平垫板，垫板的顶标高比原设计标高抬高30mm，水平度允许误差±2mm。
3）防突然沉降和倾斜的措施。炉底封板因炉身上升位移，已成锅底形，应力集中锅底，为防止炉体过快下落，引起水冷壁的配管及其他连接件的折断、弯断，除了要加强沉降变形观测外，还应注意两个方面：一是扒渣时尽量由水平面从上往下拆除，确保各面受力均匀；二是割除炉底封板时从高炉中心往外环型切割。先拆小圆，再拆大圆，最后一个大圆的切割时，应分段对称留点预割，待切缝冷却至常温后，切割预留点，确保应力均匀逐渐释放。
4）当炉体内残铁剩余较多需要将原扒渣口扩大时，应采取措施防止炉壳由于自重造成扒渣口区域沉降过大引起高炉中心线的偏移。
2、复位效果
通过项目实施前制定详细的复位措施和施工过程中的精心控制，结果表明取炉体复位得了良好的效果，为杭钢1号高炉的修复奠定了坚实的基础。
1）炉体在项目实施中由于措施得当，得到了平稳复位，没有发生突然下坠的情况。从测量成果（见表1▽34.00测量数据）来看，凉炉后炉子下降了约10mm；风口组合砖拆除完下降了约30mm，残铁拆完下降了约30mm；炉底碳砖拆除完下降约40mm；割煤气封板时下降了约10mm。

时段

9
10
11
12
13
14
15
16
起始距离
L
51
61
61
63
57
54
52
55
凉炉结束
△L
2
4
7
-3
-1
-2
-4
2
△H
8
10
10
7
10
8
10
10
拆风口砖
△L
4
7
3
-5
-3
-4
-6
5
△H
37
40
40
35
37
40
41
40
残铁清完
△L
12
15
8
-8
-13
-12
-8
7
△H
68
71
72
67
69
73
70
73
炭砖拆完
△L
18
15
13
-9
-13
-12
-9
10
△H
107
112
115
106
108
112
111
110
封板割除
△L
24
23
17
-11
-24
-24
-12
12
△H
111
118
120
121
119
122
115
113
备注：L为测针与炉壳之间距离，△L为炉壳变化后L与原始距离的差值，△H为原始标高与变化后标高差值。
表1 ▽34.00测量数据(mm)
2）复位后，经过测量，炉顶法兰水平高差，中心线同心度等指标误差均控制在规范允许范围内，取得了很好的效果，具体测量成果见表2。

复位前
复位后
规范
同心度
30 mm
10 mm
30 mm
水平高差
3 mm
1.0 mm
3 mm
表2 炉顶法兰测量成果
3）整个炉体复位过程，未发生设备和人员的安全事故。
3.结语
从凉炉开始到扒渣结束，直至炉壳板修复过程中，实践证明，通过采取各种措施，高炉炉体复位通过自重沉降的速度是缓慢的、可控的。