高炉炉基煤气窜漏和炉壳上涨缺陷治理装置及制造方法

技术领域

本发明属于冶金行业高炉冶炼及维护技术领域，属于一种针对冶金行业在高炉运行的过程中因炉内的炉底封板结构焊口开裂，炉内窜漏煤气下行，是一种发生在高炉炉壳和水泥基墩结合部带压煤气窜漏缺陷、水泥基墩向外窜漏带压煤气及高炉炉壳发生异常上涨缺陷的治理方法，特别涉及一种高炉炉基煤气窜漏和炉壳上涨缺陷治理装置及制造方法。

背景技术

目前国内冶金行业在高炉运行的过程中一些高炉因为炉内炉底封板结构焊口开裂，炉内煤气下行，发生高炉炉壳和水泥基墩结合部带压煤气向外窜漏缺陷、水泥基墩窜漏煤气，及高炉炉壳异常上涨，带动炉壳底板脱离水泥基墩炉基位置和水泥基墩结合部、水泥基墩发生带压煤气窜漏缺陷及高炉炉壳异常上涨，导致高炉内部带压煤气窜出，丧失密封性能，炉基带压煤气窜漏给安全生产造成极大影响，极易发生恶性人身安全事故，炉壳的上涨导致炉顶导出管及风口送风支管补偿器变形严重，变形量超出补偿范围，炉底主水管脱离支坐等多种事故隐患，严重影响设备的安全运行。在现有技术中采用降低冶炼强度、控制炉内压力、在高炉炉壳相关位置增加大质量的配重、高炉炉体灌浆等工艺进行治理。但因这些治理工艺措施的实行严重影响高炉产量，也不能彻底解决高炉炉基的煤气窜漏和炉壳上涨的问题，仍然存在：安全生产隐患和高炉设备的安全运行的问题。达不到高炉长期、稳定、安全运行的要求，不能长期彻底的解决炉基密封和炉壳上涨的问题。

发明内容

本发明一种高炉炉基煤气窜漏和炉壳上涨缺陷治理装置及制造方法内容简述：

本发明一种高炉炉基煤气窜漏和炉壳上涨缺陷治理装置，其特征在于：由：钢结构顶板、立板Ⅱ、立板Ⅲ组成钢结构环形体，高炉水冷管和植筋组合件通过螺栓组件固定连接设置在钢结构环形体内，加固U型架与螺栓组件、立板Ⅰ固定连接，螺栓组件的一端穿过钢结构顶板上部，与钢结构顶板固定连接，高炉水冷管与立板Ⅱ、立板Ⅲ通过焊接固定连接；柔性结构件设置在钢结构环形体的上部，煤气密封罩和加强筋板组件设置在钢结构顶板的上部，钢结构环形体内浇筑混凝土；在高炉炉基煤气窜漏和炉壳上涨缺陷治理装置的底部设有由：膨胀螺栓、基础围板、支撑板、底板和隔板构成的固定支撑部件，在基础围板上设有膨胀螺栓与支撑板固定连接，基础围板固定设置在底板的下部，在底板上设有隔板，在底板的上部设有高分子粘接刚性密封体和弹性密封体。

高炉炉基煤气窜漏和炉壳上涨缺陷治理装置的制造方法 ，采用下述步骤：

（1）、在高炉炉底、炉基、水泥基墩外围的圆周处制作高炉炉基煤气窜漏和炉壳上涨缺陷治理装置；首先制作钢结构环形体，将钢结构顶板2、立板Ⅰ15、立板Ⅱ17及立板Ⅲ18通过焊接连接呈一体制成钢结构环形体，将高炉水冷管4和植筋组合件7通过螺栓组件3固定连接设置在钢结构环形体内，底部制作高分子粘接刚性密封体9、弹性密封体8的组合密封机构，采用高炉水冷管4与立板Ⅱ17、立板Ⅲ18通过包裹焊接固定连接煤气密封罩20，实现炉基煤气泄露的封堵；高炉炉基围板5与高炉炉壳1底部连接，在高炉炉基围板5的下部制作底部高分子粘接刚性密封体9、弹性密封体8的组合密封结构，焊接固定连接柔性结构件19、煤气密封罩20实现彻底治理炉基煤气泄露封堵；

（2）钢结构环形体通过采用膨胀螺栓10将基础围板11固定在水泥基墩上，在基础围板11上焊接固定连接支撑板12、底板13和隔板14，在高炉炉壳1的底部设置的加强筋板组件21和钢结构顶板2固定连接，安装螺栓组件3，再与连接立板Ⅰ15、加固U型架16、立板Ⅱ17、立板Ⅲ18及柔性结构件19并紧固螺栓组件3，阻滞了炉壳上涨，确保高炉运行安全，实现安全生产。

本发明通过高炉炉基煤气窜漏和炉壳上涨缺陷治理装置，在钢结构底部的刚性密封、弹性密封的组合作用严密封堵了水泥基墩和钢结构之间的煤气窜漏通道，通过立板、立板与水冷管的焊接，通过柔性件与顶板、立板和煤气密封罩的焊接彻底密封了钢结构所有的煤气窜漏通道，并能起到炉壳微量上移的补偿作用。本发明通过新钢结构，组合密封的制作，螺栓组件的浇筑安装，实现了对窜漏煤气的强制密封，不再窜漏带压煤气，阻滞了炉壳上涨的趋势，确保高炉运行安全，实现安全生产。

附图说明

图1是高炉炉基煤气窜漏和炉壳上涨缺陷治理装置结构示意图；

图中：1是高炉炉壳、2是钢结构顶板、3是螺栓组件、4是高炉水冷管、5是高炉炉基围板、6是浇筑混凝土、7是植筋组合件、8是弹性密封体、9是高分子粘接刚性密封体、10是膨胀螺栓、11是基础围板、12是支撑板、13是底板、14是隔板、15是立板Ⅰ、16是加固U型架、17是立板Ⅱ、18是立板Ⅲ、19是柔性结构件、20是煤气密封罩、21是加强筋板组件。

具体实施方式

本发明一种高炉炉基煤气窜漏和炉壳上涨缺陷治理装置及制造方法，采用高炉炉基煤气窜漏和炉壳上涨缺陷治理装置是这样实现的，下面结合实施例及附图做具体说明。

见图1，本发明高炉炉基煤气窜漏和炉壳上涨缺陷治理装置，由：钢结构顶板2、立板Ⅱ17、立板Ⅲ18组成钢结构环形体，高炉水冷管4和植筋组合件7通过螺栓组件3固定连接设置在钢结构环形体内，加固U型架16与螺栓组件3、立板Ⅰ15固定连接，螺栓组件3的一端穿过钢结构顶板2上部，与钢结构顶板2固定连接，高炉水冷管4与立板Ⅱ17、立板Ⅲ18通过焊接固定连接；柔性结构件19设置在钢结构环形体的上部，煤气密封罩20和加强筋板组件21设置在钢结构顶板2的上部，钢结构环形体内浇筑混凝土6；在高炉炉基煤气窜漏和炉壳上涨缺陷治理装置的底部设有由：膨胀螺栓10、基础围板11、支撑板12、底板13和隔板14构成的固定支撑部件，在基础围板11上设有膨胀螺栓10与支撑板12固定连接，基础围板11固定设置在底板13的下部，在底板13上设有隔板14，在底板13的上部设有高分子粘接刚性密封体9和弹性密封体8。

高炉炉基煤气窜漏和炉壳上涨缺陷治理装置的制造方法 ，采用下述步骤：

（1）、在高炉炉底、炉基、水泥基墩外围的圆周处制作高炉炉基煤气窜漏和炉壳上涨缺陷治理装置；首先制作钢结构环形体，将钢结构顶板2、立板Ⅰ15、立板Ⅱ17及立板Ⅲ18通过焊接连接呈一体制成钢结构环形体，将高炉水冷管4和植筋组合件7通过螺栓组件3固定连接设置在钢结构环形体内，底部制作高分子粘接刚性密封体9、弹性密封体8的组合密封机构，采用高炉水冷管4与立板Ⅱ17、立板Ⅲ18通过包裹焊接固定连接煤气密封罩20，实现炉基煤气泄露的封堵；高炉炉基围板5与高炉炉壳1底部连接，在高炉炉基围板5的下部制作底部高分子粘接刚性密封体9、弹性密封体8的组合密封结构，焊接固定连接柔性结构件19、煤气密封罩20实现彻底治理炉基煤气泄露封堵；

（2）钢结构环形体通过采用膨胀螺栓10将基础围板11固定在水泥基墩上，在基础围板11上焊接固定连接支撑板12、底板13和隔板14，在高炉炉壳1的底部设置的加强筋板组件21和钢结构顶板2固定连接，安装螺栓组件3，再与连接立板Ⅰ15、加固U型架16、立板Ⅱ17、立板Ⅲ18及柔性结构件19并紧固螺栓组件3，阻滞了炉壳上涨，确保高炉运行安全，实现安全生产。

工作原理：

本发明通过高炉炉基煤气窜漏和炉壳上涨缺陷治理装置及制造方法，强制密封煤气及其制作工艺的实施，封堵了炉基煤气窜漏通道，通过，安装膨胀螺栓10、基础围板11、焊接支撑板12、底板13、隔板14、制作高分子粘接刚性密封体9及焊接立板Ⅰ15制作弹性密封体8的组合密封机构，并通过周边新钢结构立板Ⅱ17、立板Ⅲ18、与多个高炉水冷管4包裹焊接与柔性结构件19及煤气密封罩20焊接固定连接以实现治理炉基煤气泄露、封堵目的，保证了炉底、炉基的生产工作环境空气中煤气含量达到国家规定的高炉生产环境煤气安全的标准要求。

本发明通过制作浇筑新的混凝土结构内部安装多个螺栓组合件3，通过钢结构顶板2、强制拉紧高炉炉壳1，制止了高炉炉壳1的上涨趋势。采用在高炉炉壳1根部焊接钢结构顶板2，基墩侧表面钻孔植入并化学固定绑接钢筋植筋组合件7、安装多个螺栓组件3，焊接固定连接立板Ⅰ15、加固U型架16、立板Ⅱ17、立板Ⅲ18、柔性结构件19及加强筋板21。浇注新浇筑混凝土6，实现固定螺栓组件3拉住高炉炉壳1，以制止并实现了高炉炉壳1不再继续上涨，在高炉生产运行中，保证了高炉设备的安全，克服和终止炉壳的上涨导致炉顶导出管及风口送风支管补偿器变形严重，变形量超出补偿范围的趋势，解决了炉底主水管脱离支坐等多种事故隐患，保证了炼铁设备的安全运行，提高了高炉生产的运行系数，提高了高炉产量，在保证高炉设备安全的同时创造了很高的经济效益。

本发明通过高炉炉基煤气窜漏和炉壳上涨缺陷治理装置，在钢结构底部的刚性密封、弹性密封的组合作用严密封堵了水泥基墩和钢结构之间的煤气窜漏通道，通过立板、立板与水冷管的焊接，通过柔性件与顶板、立板和煤气密封罩的焊接彻底密封了钢结构所有的煤气窜漏通道，并能起到炉壳微量上移的补偿作用。本发明通过钢结构组合密封的制作，螺栓组件的浇筑安装，实现了对窜漏煤气的强制密封，不再窜漏带压煤气，阻滞了炉壳上涨的趋势，确保高炉运行安全，实现安全生产。