淺談高爐冷卻壁鋼磚爐殼更換方法及作業要點

朱志軍

（河鋼股份有限公司承德分公司，河北 承德 067002）

河鋼集團承鋼公司6#高爐爐容450m3，爐役后期因部分冷卻壁已燒損，爐殼腐蝕變形，鋼磚磨損嚴重，存在嚴重安全隱患；經公司研究決定，6#高爐停爐中修，對4 ～7 段112 塊冷卻壁、爐喉48 塊鋼磚，爐腹至爐身2 帶爐殼（通高5 米）進行更換。

1 施工準備

1.1 高爐支固

為保證更換爐殼施工安全，拆除爐殼前，需對爐體進行支固，方法是使用δ30 的鋼板制作成12 個支座，均勻分布在高爐風口層與爐身二層焊接在殼上，12 個支座均滿焊，構成了上、下支撐面，使用∮219×10 的管道制作成6m 長一段沿支撐面均勻分布的6 根立柱，在立柱受力根部使用δ30鋼板制作筋板共計24 塊，筋板焊接面打坡口焊接牢固，爐殼更換完畢后拆除（高爐支固見圖1）。

1.2 設計制作“升降式”雙層作業平臺

因6#爐爐腹、爐腰、爐身更換冷卻壁112 塊，爐身頂部更換鋼磚48 塊，為保證施工特設計、制作雙層“升降式”作業平臺。冷卻壁、爐殼吊裝在爐腹開爐殼搭設平臺做為通道進出，鋼磚吊裝在爐頂溜槽檢修孔進出（雙層作業平臺見圖2）。

圖1 高爐支固示意圖

圖2 雙層平臺示意圖

搭設下層平臺使用δ6mm 普碳板、HM340×250 型鋼及I 16 工字鋼焊接成直徑為7 米的圓形平臺，型鋼與工字鋼做承重主梁；平臺中心開1 米方型孔一個并制作圍欄（利于冷卻壁吊裝），平臺一角開0.5 米方形孔1 個（利于人員通行），該平臺使用4 臺10 噸手拉葫蘆通過上層平臺與爐頂上封罩連接固定，同時，使用4 根鋼絲繩做安全繩。該平臺可通過4 臺10 噸手拉葫蘆實現平臺升降，平臺周邊根據爐內直徑變化切割去除阻礙升降的平臺邊緣。

搭設上層平臺使用δ6mm 普碳板、HM250×200 型鋼及I 10 工字鋼焊接成直徑為3.5 米的圓形平臺一個，型鋼與工字鋼做承重主梁；該平臺使用4 臺5 噸手拉葫蘆與爐頂布料器底座連接固定，同時，使用4 根鋼絲繩做安全繩，平臺周邊根據爐內直徑變化切割去除阻礙升降的平臺邊緣。

2 施工過程

2.1 冷卻壁拆除

氣焊割除冷卻壁外部配管、補償器和螺栓保護罩等，爐內搭設下層作業平臺，冷卻壁拆除時，外部爐殼焊接專用千斤頂反力支架，使用100T 液壓千斤頂將冷卻壁頂入爐內，爐內與爐外人員配備對講機聯系，當冷卻壁頂入爐內時，爐內下層平臺施工人員使用卷揚將冷卻壁鎖死；在爐腹位置拆除2 米寬3 米高爐殼做冷卻壁吊裝通道，4、5 段冷卻壁使用卷揚延吊裝通道將舊冷卻壁吊出，6、7 段冷卻壁延下層平臺中間吊裝孔將冷卻壁放入爐內后，延吊裝通道吊出（冷卻壁拆除見圖3）。

2.2 爐殼更換

圖3 冷卻壁拆除示意圖

爐殼分為上、下兩帶，分12 塊進行拆除、安裝。首先延冷卻壁吊運通道順時針拆除、安裝第1 塊（上帶）、第2塊（下帶）爐殼，新爐殼上、下焊口與舊爐殼焊接完畢后；成180 度角方向拆除、安裝3、4 塊爐殼，而后再延1、2 塊爐殼順時針方向拆除、安裝5、6 塊爐殼，同時，將1、2 塊爐殼與5、6 塊爐殼連接焊縫焊接完畢。依此類推拆除、安裝7 至10 塊爐殼，10 塊爐殼安裝完畢后，將通道上部第11塊爐殼拆除、安裝，預留第12 塊爐殼（冷卻壁吊裝通道位置），爐殼安裝從內向外安裝，若爐殼弧度存在偏差可使用千斤頂頂壓進行調節，爐殼拆除安裝延冷卻壁吊運通道進行吊運。

2.3 冷卻壁安裝

在爐頂設置卷揚，同時，依據爐體中心線設置吊點懸掛滑車，吊裝卷揚鋼絲繩延上層平臺至爐內（鋼絲繩經過上層平臺位置做好防護，防止鋼絲繩損傷）。冷卻壁使用卷揚延吊裝通道運至爐內，落至下層平臺上，冷卻壁安裝位置上部設置滑輪組，反吊裝鋼絲繩吊裝冷卻壁至靠近爐殼位置，冷卻壁螺栓安裝孔穿鋼絲繩至爐殼外部，爐殼外部設置手拉葫蘆牽引冷卻壁就位，安裝螺栓、緊固螺栓（冷卻壁吊裝見圖4）。

圖4 冷卻壁吊裝示意圖

4 段冷卻壁采用如上方法吊裝，5 ～7 段冷卻壁需爐臺，另設卷揚1 臺將冷卻壁運至爐內，使用主卷揚延下層平臺中間孔吊運至平臺上，吊裝至平臺后的冷卻壁安裝方法與4 段相同。從4 段至7 段依次安裝冷卻壁，平臺隨冷卻壁安裝高度使用10 噸手拉葫蘆進行提升調節，提升到位后，鎖好平臺安全繩，4 段、5 段未更換爐殼位置冷卻壁暫不安裝，待6段7 段冷卻壁安裝完畢后，拆除第12 塊爐殼（冷卻壁吊裝通道位置），將4 段、5 段未安裝的冷卻壁，第12 塊新爐殼運至爐內平臺，安裝爐殼，安裝剩余冷卻壁。冷卻壁安裝過程中，同時，焊接外部補償器、水管和螺栓保護罩。

2.4 鋼磚更換

爐內搭設上層作業平臺，便于更換鋼磚所用；拆除鋼磚外部配管與螺栓保護罩后，與拆除冷卻壁方法相同，拆除鋼磚，爐頂設置卷揚機，鋼磚延爐頂溜槽檢修孔運至平臺，使用吊車運至地面。使用卷揚將新鋼磚延溜槽檢修孔吊運至爐內，同樣，使用冷卻壁安裝方法安裝鋼磚，同時，焊接安裝鋼磚外部配管與螺栓保護罩。

3 結語

搭設雙層作業平臺便于高效施工，節約施工工期，但重疊吊裝作業，需確保各層平臺牢固，保證施工安全。各作業面人員需設置攤長，分工合作，由現場負責人統一進行指揮，保證各工序順暢。此施工方法在河鋼集團承鋼公司6#高爐更換冷卻壁、鋼磚和爐殼中實踐應用，不僅提高了作業效率，同時，也縮短了施工工期，達到了計劃目標，是同行業可借鑒的有力資料。