不停炉情况下冶金炉炉拱的修复技术及砌筑

冶金炉窑为冶金企业的主要生产设备之一，按冶金炉的运行分类主要分为旋转式和固定式两大类。旋转炉的冶金炉主要有：回转窑、诺兰达炉、转炉、回转式精炼炉、瓦纽科夫炉、卡尔多转炉、底吹炼铅转炉、倾动式精炼炉。固定式的冶金炉主要有:焙烧炉、鼓风炉、反射炉、闪速炉、连续吹炼炉、烟化炉、竖罐蒸馏炉、电阻炉、工频感应电炉、真空炉、矿热电炉、白银炉等。

考核一台冶金炉的指标高低，炉床能力,炉寿命均是重要的考核指标，而炉寿命越长,对于炉床能力的提高也是一种帮助。而影响炉寿命的因素有很多。如:耐火材料的选择、炉前操作工的操作方式、炉前火焰喷嘴的安装方式等。

很多企业为了能更好的延长炉寿命，从炉形结构的优化、炉头喷嘴角度的调整、优化操作方式、加强入炉物料的管理等方面想了很多方法。

冶金炉在运行过程中由于炉内物料及炉头喷嘴火焰对炉体的冲刷对炉寿命均有一定的影响，待炉体冲刷到一定程度，冶金炉就不能继续运行,就得停炉检修。这样也就影响了炉寿命，影响了炉体的床能力。

对于炉体烧损到一定程度，企业就要对炉体进行一定程度的维修，以延长炉寿命。相对于旋转式冶金炉因为是间歇式操作，所以炉体可以进行小范围内的修补，以延长炉寿命。而固定式冶金炉是由炉底、炉墙及炉拱等部位组成。以上这三个部位，最易烧损的部位主要是炉墙和炉拱。而在正常的炉寿命期间,炉墙烧损企业可以通过暂停炉头喷嘴的运行，让筑砖工对炉墙进行修补。通过对一些冶金企业的了解，这种炉墙的修补基本在8个小时内就能完成。在炉墙修补完成后，再开通炉头喷嘴就可以继续进行生产了。这样可以在一定程度上延长冶金炉的炉寿命。

而炉拱的烧损一般企业就没有很好的办法，炉拱烧损到一定程度也就说明这台冶金炉的炉寿命也就到了，就得进行停炉检修。

而本次介绍的就是通过一种在不停炉的情况下对固定式冶金炉的炉拱进行修补技术，此技术可以更好的延长炉寿命，为企业提高经济效益。

固定式冶金炉构造

固定式冶金炉一般四周为平面结构，炉顶为拱形结构，炉体四周有立柱，立柱由拉杆进行连接，为冶金炉起到支撑的作用。具体的结构见图1。

图1 固定式冶金炉炉体结构

固定式冶金炉的砌筑顺序是先进行炉底及炉墙的砌筑，待炉底及炉墙砌筑完成后，在冶金炉内用木条进行搭架，上部形成炉顶的拱形后，再进行炉拱砌砖作业，待炉顶的筑砖作业完成后，将立柱内的拉杆紧固后，就可将炉内的木条搭架拆除，这样冶金炉才算砌筑完毕。

在固定式冶金炉的点火升温过程中要根据炉顶的膨胀程度，将立柱间的拉杆进行间隔式的松拉杆作业，以保持固定式冶金炉的炉顶能保持成一定程度的拱形，来保持其受力均匀。从固定式冶金炉的炉顶砌筑过程可以看出针对固定式冶金炉炉拱的砌筑，是必须要在其下部先进行木条搭架后再进行炉顶的砌筑;也就是说炉顶砌筑质量的好坏，直接影响冶金炉的炉寿命。

固定式冶金炉在运行的过程中由于炉内气流分布不均匀，造成炉拱局部冲刷变薄，严重时会将炉拱烧透，从而造成炉拱坍塌，进而影响炉寿命。企业在发现炉拱烧损严重时，就要将冶金炉内的炉料进行放空，进行冶金炉的停炉检修作业了，这样冶金炉的炉寿命也就到了。

如果企业的检修时间未到，企业就要将炉内物料放空，将炉拱修补好后，再进行开炉作业。据统计，一般企业将炉内物料放空，进行炉拱的修补，作业时间一般为11d左右。

操作步骤

本次固定式冶金炉炉拱的操作技术可以将炉拱的修复时间缩短到8h之内。具体的操作流程主要有:确定炉拱烧损面积、制定托拱钢板、支炉拱踏板、关炉头烧嘴、扩大炉拱烧损面积、固定托拱钢板、砌筑炉拱、拆除支炉拱踏板、开炉头烧嘴等步骤。

⑴确定炉拱烧损面积。工人在炉拱两侧的走道观察炉拱处的烧损部位、严重程度。

⑵制定托拱钢板。铆焊工人根据炉拱的烧损面积及部位，制定出与炉拱烧损部位、面积与弧度相略大的钢板若干块。

⑶安装炉拱踏板。因固定式冶金炉上部都有一排排的炉拱拉杆，可以在炉拱拉杆上安装脚手架以供操作工人可以在踏板上操作。

⑷关炉头烧嘴。操作工关上炉头烧嘴，以降低炉拱上的温度，以便操作工人操作。

⑸扩大炉拱烧损面积。操作工人将炉拱的烧损面积扩大至一定程度。

⑹固定托拱钢板。铆焊工人将制定好的托拱钢板沿原有炉拱的下沿铺好，用钢筋将托拱钢板与炉拱的拉杆焊接连接好。

⑺砌筑炉拱。砌筑工将耐火砖砌筑到托拱钢板上与残留的炉拱进行无缝砌筑。

⑻拆除炉拱踏板。炉拱砌筑完成后就可以拆除炉拱的踏板。

⑼开炉头烧嘴。拆除了炉拱踏板后，就可以开炉头烧嘴了。

经过这些操作后炉拱的检修就算完成了。修补后的炉体结构见图2。

图2 修补后的炉体结构

技术特点

此技术方法与传统的炉拱修复技术的对比见表1。

从表1可以看出本技术的技术原则是:

⑴不停炉，主要表现就是不将炉内的物料放出;

⑵炉外操作，主要表现在炉体的检修人员无需进入炉内进行冶金炉炉体的修复操作;

⑶操作时间短，本次成果操作时间短，从关闭炉头燃烧器至开启炉头燃烧器算,不超过8h;

⑷操作简单易推广，在铆焊工、支架工与砌炉工的配合下，简单易学，此成果可广泛推广至所有固定式冶金炉的炉拱修补上。

表1 此技术与传统的炉拱修复技术对比

应用实例

白银有色金属集团股份有限公司铜业公司将此技术应用在白银炉上多年，已积累了丰富的操作经验，也形成了一套完善的炉拱修补流程。使得白银炉由最初的9个月左右的炉寿命，现在延长到24个月以上，此技术起到了不可替代的作用。

结 语

这个修复技术就在于提供一种在不停炉的情况下对炉拱进行修补，方法简单，修补时间短，可尽可能的延长炉寿命，值得广大使用固定式冶金炉的企业推广使用。

作者：于照阳、于沛泽、 吴世洋

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