热风炉在低温条件下的施工方法

摘要

本发明涉及一种热风炉在低温条件下的施工方法，包括以下步骤：修建热风炉壳体，在壳体外包裹保温层；在壳体内安装支座，在支座上设置隔离架和铺设保温层；在隔离架下部设置蒸汽散热架，蒸汽散热架与蒸汽软管连通，并通有蒸汽；利用吊索与升降装置将蒸汽散热架悬空吊起对空间加热；将耐火材料运送到空间储存升温后，修筑热风炉内部结构；将隔离架提升到更高位置，并安装支架对其支撑和铺设保温层，将蒸汽散热架提升到需要位置；继续修筑内部结构，重复以上步骤直到完成。采用本发明的施工方法，在环境温度低于5℃的条件下，也可以利用耐火材料修筑热风炉内部结构，且修筑好的热风炉满足质量要求，不会因为冬季来临使工程进度停止。

权利要求

1.热风炉在低温条件下的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、修建热风炉壳体（1），并在热风炉壳体（1）外包裹壳体保温层（11）；

B、在热风炉壳体（1）内的下部离地面预设高度安装第一层支座（21），并在上述第一层支座（21）上架设隔离架（22）；在所述隔离架（22）上面铺设内部保温层（23）；在上述隔离架（22）的下部形成第一层保温空间（2）；

C、在所述第一层保温空间（2）中设置蒸汽散热架（6），所述蒸汽散热架（6）与蒸汽软管（61）连通，通过外部蒸汽房向蒸汽软管（61）和蒸汽散热架（6）输送蒸汽；所述蒸汽散热架（6）通过吊索（62）与热风炉顶部的升降装置（63）相连，升降装置（63）将蒸汽散热架（6）悬空吊起，利用蒸汽对第一层保温空间（2）加热；

D、搅拌制作耐火泥浆；

E、将包括耐火砖和耐火泥浆的耐火材料运送到所述第一层保温空间（2）储存；

F、待耐火材料温度达到施工要求后，利用耐火材料在第一层保温空间（2）修筑热风炉内部结构；

G、待修筑好的内部结构充分固化后，将原有的隔离架（22）利用升降装置（63）向上提升预设高度，并在隔离架（22）下方的热风炉壳体（1）上安装第二层支座（211），隔离架（22）安放在第二层支座（211）上；在隔离架（22）上铺设内部保温层（23），在上述安装第二层支座（211）上的隔离架（22）的下方和原第一层支座（21）位置之间的空间形成第二层保温空间（3）；用升降装置（63）将蒸汽散热架（6）向上提升到第二层保温空间（3）进行加热；按照上述步骤D、E、F同样的方法继续修筑热风炉第二层保温空间（3）的内部结构；

H、重复以上步骤，形成第三层至第N层保温空间并修筑相应的热风炉内部结构，直到整个热风炉内部结构修筑完成。

2.如权利要求1所述的热风炉在低温条件下的施工方法，其特征在于，在进行步骤E之前，还有以下步骤：将耐火材料在预热棚（7）内预热，并持续预设时间，所述预热棚（7）内铺设有具有导热性的蒸汽管道（4），所述蒸汽管道（4）内部通有蒸汽。

3.如权利要求2所述的热风炉在低温条件下的施工方法，其特征在于，所述预热棚（7）内设置有搅拌机（71）和储灰池（72），所述步骤D是在预热棚（7）内完成，且搅拌制作完成的耐火泥浆放入储灰池（72）中，所述储灰池（72）底部用砖块修筑有蒸汽池（721），所述蒸汽池（721）设置有蒸汽进入口、蒸汽排出口和排水口，蒸汽池（721）中通有蒸汽。

4.如权利要求1所述的热风炉在低温条件下的施工方法，其特征在于，在所述步骤D中采用热水搅拌制作耐火泥浆，所述热水温度在35℃～50℃。

5.如权利要求1所述的热风炉在低温条件下的施工方法，其特征在于，所述支座是通过螺纹紧固件安装在热风炉壳体（1）内部，在所述步骤G中，将隔离架（22）提升预设高度并安装在上一层的支座后，将下一层的支座拆除。

6.如权利要求1所述的热风炉在低温条件下的施工方法，其特征在于，在所述步骤G中，将隔离架（22）提升预设高度并安装在上一层的支座后，在下一层的支座上安放隔离架，并在隔离架上铺设保温层。

7.如权利要求1所述的热风炉在低温条件下的施工方法，其特征在于，每层支座之间的高度间隔为3～5米。

说明书

热风炉在低温条件下的施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种修建热风炉的施工方法，具体的是一种在低温条件下修建热风炉的施工方法。

背景技术

[0002] 热风炉是炼铁厂高炉主要配套设备，其功能在于为高炉持续不断的提供1000度以上的高温热风以满足冶炼需求。传统的修建热风炉的施工方法是，用钢板修筑在地面并焊接拼装形成热风炉壳体，然后在壳体内部由耐火材料拼接形成修筑结构。

[0003] 上述耐火材料主要包括耐火砖和耐火泥浆，耐火泥浆是由固体细颗粒、粉料、结合剂、添加剂等混合形成的组合物，与水混合搅拌后，形成泥浆状，并具有粘接性。利用耐火泥浆将耐火砖粘连，拼接成需要的修筑结构，待泥浆充分固化后，即可投入使用。

[0004] 热风炉工作时，其内部的高温热风对修筑结构形成长期侵蚀，再加上炉内存在局部温差，内部修筑结构长期承受应力。为确保修筑结构的质量，热风炉的传统的施工方式要求环境温度高于5℃时，才可进行耐火材料修筑，否则由于温度过低将造成耐火泥浆冻结无法达到施工要求。近年来，由于工程进度要求越来越高，需要在冬季进行安装施工，对于我国北方地区冬季温度可以低于-20℃，如果没有采取适当的保温措施，就不能施工或者满足不了施工要求，需要停工待气温回升后再复工。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以在低温条件下修建热风炉的施工方法，当环境温度低于5℃时，依然可以利用耐火材料修筑热风炉内部结构，且满足质量要求。

[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：热风炉在低温条件下的施工方法，包括以下步骤：

[0007] A、修建热风炉壳体，并在热风炉壳体外包裹壳体保温层；

[0008] B、在热风炉壳体内的下部离地面预设高度安装第一层支座，并在上述第一层支座上架设隔离架；在所述隔离架上面铺设内部保温层；在上述隔离架的下部形成第一层保温空间；

[0009] C、在所述第一层保温空间中设置蒸汽散热架，所述蒸汽散热架与蒸汽软管连通，通过外部蒸汽房向蒸汽软管和蒸汽散热架输送蒸汽；所述蒸汽散热架通过吊索与热风炉顶部的升降装置相连，升降装置将蒸汽散热架悬空吊起，利用蒸汽对第一层保温空间加热；

[0010] D、搅拌制作耐火泥浆；

[0011] E、将包括耐火砖和耐火泥浆的耐火材料运送到所述第一层保温空间储存；

[0012] F、待耐火材料温度达到施工要求后，利用耐火材料在第一层保温空间修筑热风炉内部结构；

[0013] G、待修筑好的内部结构充分固化后，将原有的隔离架利用升降装置向上提升预设高度，并在隔离架下方的热风炉壳体上安装第二层支座，隔离架安放在第二层支座上；在隔离架上铺设内部保温层，在上述安装第二层支座上的隔离架的下方和原第一层支座位置之间的空间形成第二层保温空间；用升降装置将蒸汽散热架向上提升到第二层保温空间进行加热；按照上述步骤D、E、F同样的方法继续修筑热风炉第二层保温空间的内部结构；

[0014] H、重复以上步骤，形成第三层至第N层保温空间并修筑相应的热风炉内部结构，直到整个热风炉内部结构修筑完成。

[0015] 进一步的，在进行步骤E之前，还有以下步骤：将耐火材料在预热棚内预热，并持续预设时间，所述预热棚内铺设有具有导热性的蒸汽管道，所述蒸汽管道内部通有蒸汽。

[0016] 进一步的，所述预热棚内设置有搅拌机和储灰池，所述步骤D是在预热棚内完成，且搅拌制作完成的耐火泥浆放入储灰池中，所述储灰池底部用砖块修筑有蒸汽池，所述蒸汽池设置有蒸汽进入口、蒸汽排出口和排水口，蒸汽池中通有蒸汽。

[0017] 进一步的，在所述步骤D中采用热水搅拌制作耐火泥浆，所述热水温度在35℃～50℃。

[0018] 进一步的，所述支座是通过螺纹紧固件安装在热风炉壳体内部，在所述步骤G中，将隔离架提升预设高度并安装在上一层的支座后，将下一层的支座拆除。

[0019] 进一步的，在所述步骤G中，将隔离架提升预设高度并安装在上一层的支座后，在下一层的支座上安放隔离架，并在隔离架上铺设保温层。

[0020] 进一步的，每层支座之间的高度间隔为3～5米。

[0021] 本发明的有益效果是：采用本发明的施工方法，在环境温度低于5℃的条件下，也可以利用耐火材料修筑热风炉内部结构，且修筑好的热风炉满足质量要求，不会因为冬季来临使工程进度停止。

附图说明

[0022] 图1是用于说明本发明的热风炉示意图，此时蒸汽散热架处于第一层保温空间；

[0023] 图2是用于说明本发明的热风炉示意图，此时蒸汽散热架处于第二层保温空间；

[0024] 图中部件附图标记为：1-热风炉壳体、11-壳体保温层、2-第一层保温空间、21-第一层支座、211-第二层支座、22-隔离架、23-内部保温层、3-第二层保温空间、4-蒸汽管道、5-运输走廊、6-蒸汽散热架、61-蒸汽软管、62-吊索、63-升降装置、7-预热棚、71-搅拌机、
72-储灰池、721-蒸汽池、8-卷扬塔。

具体实施方式

[0025] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

[0026] 如图1所示，热风炉在低温条件下的施工方法，包括以下步骤：

[0027] A、修建热风炉壳体1，并在热风炉壳体1外包裹壳体保温层11；

[0028] B、在热风炉壳体1内的下部离地面预设高度安装第一层支座21，并在上述第一层支座21上架设隔离架22；在所述隔离架22上面铺设内部保温层23；在上述隔离架22的下部形成第一层保温空间2；

[0029] C、在所述第一层保温空间2中设置蒸汽散热架6，所述蒸汽散热架6与蒸汽软管61连通，通过外部蒸汽房向蒸汽软管61和蒸汽散热架6输送蒸汽；所述蒸汽散热架6通过吊索62与热风炉顶部的升降装置63相连，升降装置63将蒸汽散热架6悬空吊起，利用蒸汽对第一层保温空间2加热；

[0030] D、搅拌制作耐火泥浆；

[0031] E、将包括耐火砖和耐火泥浆的耐火材料运送到所述第一层保温空间2储存；

[0032] F、待耐火材料温度达到施工要求后，利用耐火材料在第一层保温空间2修筑热风炉内部结构；

[0033] G、待修筑好的内部结构充分固化后，将原有的隔离架22利用升降装置63向上提升预设高度，并在隔离架22下方的热风炉壳体1上安装第二层支座211，隔离架22安放在第二层支座211上；在隔离架22上铺设内部保温层23，在上述安装第二层支座211上的隔离架22的下方和原第一层支座21位置之间的空间形成第二层保温空间3；用升降装置63将蒸汽散热架6向上提升到第二层保温空间3进行加热；按照上述步骤D、E、F同样的方法继续修筑热风炉第二层保温空间3的内部结构；

[0034] H、重复以上步骤，形成第三层至第N层保温空间并修筑相应的热风炉内部结构，直到整个热风炉内部结构修筑完成。

[0035] 本发明的施工方法，是先修建热风炉壳体1，然后在壳体外围包裹壳体保温层11。所述壳体保温层11是先用8#铁线将麻丝编织袋逐个穿牢，长度为炉壳的周长，然后挂在炉壳预先点焊的钢钉上，钢钉的数量和位置根据实际情况设置，通常采用每圈平均焊接12个钢钉；然后再用铁线将编织袋逐圈绑牢，即完成一圈编织袋铺设；依照同样的方法，在这圈编织袋上方继续铺设编织袋，每层编织袋相邻的位置需要交错搭接150mm；最后在编织袋外围覆盖一层塑料阻燃布，壳体保温层11即包裹完成。壳体保温层11可以是一次性将整个热风炉壳体1完全包裹，也可以是根据情况先包裹一部分，待其内部施工完成后，再包裹另一部分。壳体保温层11的作用在于起到隔热作用，减少壳体内外热传递。

[0036] 然后在热风炉壳体1内部安装第一层支座21，并在第一层支座21上架设隔离架22，第一层支座21的作用是为隔离架22的提供支撑点，其实施方式可以是采用焊接或螺纹连接等常用方式在热风炉壳体1上安装一圈支座。安装的高度根据实际情况选择，如果环境温度非常低，可以将第一层支座21安装在离地面较低的位置，这样在搭建好隔离架22和内部保温层23后，在隔离架22和壳体保温层11之间形成的第一层保温空间2相对较小，有利于热风炉内温度提升；如果环境温度不是特别低，可以将第一层支座21设置在较高的高度，形成较大的第一层保温空间2，以加快施工进度。通常的，第一层支座21的安装高度选择在3～5米之间。

[0037] 第一层支座21中支座的数量根据实际情况选择，只要能达到稳定的支撑隔离架22即可。

[0038] 隔离架22是利用钢管，钢板搭建形成并安装在第一层支座21上，搭建方法可以采用现有技术中的方法，例如利用钢管和脚手架扣件搭连接搭建支架，根据情况隔离架22可以直接放置在第一层支座21上，或者为了更安全，利用螺栓紧固件对隔离架22和第一层支座21连接点进行锁紧。在隔离架22上面铺设8mm胶皮及麻丝编织袋组成的内部保温层23。

[0039] 在第一层保温空间2设置蒸汽散热架6，蒸汽散热架6可以采用不锈钢钢管焊接金属散热片制作，并且与蒸汽软管61连通，并由外部锅炉房或蒸汽房通过蒸汽软管61送来的蒸汽。利用热传递或热辐射原理，使得第一层保温空间2内部温度上升。所述蒸汽散热架6通过吊索62与热风炉顶部的升降装置63相连，升降装置63可以带动蒸汽散热架6提升或降落，将蒸汽散热架6悬空吊起在适当位置，对第一层保温空间2进行加热。

[0040] 搅拌制作耐火泥浆，耐火泥浆是由固体细颗粒、粉料、结合剂、添加剂等组成耐火泥浆粉，加水充分搅拌后形成泥浆状且具有粘接性。耐火泥浆和耐火砖等耐火材料经卷扬塔8和送输走廊5送至正在施工的第一层保温空间2存储。利用蒸汽散热架6带来的热量，耐火泥浆和耐火砖的温度可以得到提升，待耐火材料温度达到施工条件后就可以开始修筑内部结构。

[0041] 待修筑好的内部结构充分固化后，将原有的隔离架22利用升降装置63提升一定高度，然后在隔离架22下方的热风炉壳体1上安装第二层支座211。隔离架22需要提升的高度与前述的原理相同，通常选择3～5米。安装第二层支座211的方法和前述的安装第一层支座21方法相同。采用前述同样的方法将隔离架22安放在第二层支座211上，并且铺设内部保温层23。在隔离架22的下方和原有的第一层支座21位置之间形成第二层保温空间3。利用升降装置63将蒸汽散热架6提升到第二层保温空间3进行加热，按照前述同样的方法继续修筑第二层保温空间3的内部结构。

[0042] 重复以上的方法，形成第三层至第N层保温空间并修筑相应的内部结构，直到整个热风炉内部结构修建完成。

[0043] 采用本发明所述的施工方法，修建好的热风炉与正常温度下完成的相比，可以达到基本一致的质量水平和使用寿命。在实际生产中，根据施工现场具体情况，可以在白天温度较高时，不用或者少用加热用的蒸汽，以节省开支。

[0044] 在以上的实施方式中，如果施工环境温度非常低，将耐火材料输送到热风炉内，常常需要经过较长的时间的加热，才能满足施工的温度条件，所以一种优选的实施方式是：在进行步骤E之前，还有以下步骤：将耐火材料在预热棚7内预热，并持续预设时间，所述预热棚7内铺设有具有导热性的蒸汽管道4，所述蒸汽管道4内部通有蒸汽。

[0045] 可以在热风炉附近用钢架和胶合板搭建预热棚7主体结构，然后再屋顶铺设石棉瓦。预热棚7内，距屋顶一定距离处架设数排蒸汽管道4，其数量根据预热棚7实际空间大小设置。蒸汽管道4内部通有蒸汽，将耐火材料存放在预热棚7内，即可实现耐火材料温度上升。预热的时间根据实际情况情况确定，如果环境温度较低，或者预热的材料比较多，可以适当延长预热时间。通常预热时间在1.5～2.5小时。

[0046] 除了将耐火材料在预热棚7内事先预热，还可以对制作好的耐火泥浆进一步预热，例如以下实施方式：所述预热棚7内设置有搅拌机71和储灰池72，所述步骤D是在预热棚7内完成，且搅拌制作完成的耐火泥浆放入储灰池72中，所述储灰池72底部用砖块修筑有蒸汽池721，所述蒸汽池721设置有蒸汽进入口、蒸汽排出口和排水口，蒸汽池721中通有蒸汽。

[0047] 这种实施方式的好处在于，搅拌制作耐火泥浆是在预热棚7内完成，在搅拌泥浆的同时进行预热，此外，搅拌后的耐火泥浆，暂时储存在储灰池72中，储灰池72底部的蒸汽池721内通有蒸汽，可以对储灰池72内的泥浆加热。所述蒸汽进入口设置在蒸汽池721的高处，蒸汽排出口设置在蒸汽池721低处，排水口设置在蒸汽池721的最低处；所述蒸汽充蒸汽进入口进入蒸汽池721，充满蒸汽池721后从蒸汽排出口排出，经热交换冷却后的蒸馏水可以从排水口流出蒸汽池721。

[0048] 在搅拌制作耐火泥浆时，为更快的提高泥浆温度，可以在所述步骤D中采用热水搅拌制作耐火泥浆，所述热水温度在35℃～50℃。

[0049] 由于采用热水搅拌制作耐火泥浆，使耐火泥浆温度显著提升，可以尽快满足施工所需温度条件。通常采用热水温度不低于35℃，以保证加热效果，热水温度不宜超过50℃，否则有可能对耐火泥浆性质构成影响。

[0050] 以上实施方式中，各层支座可以是采用现有技术中的多种方法安装在热风炉壳体1内部，优选的是，所述支座是通过螺纹紧固件安装在热风炉壳体1内部，在所述步骤G中，将隔离架22提升预设高度并安装在上一层的支座后，将下一层的支座拆除。拆除后的支座可以在后续工程中重复使用。

[0051] 以上的实施方式中，是根据施工进度将原有隔离架22和内部保温层23向上提升，形成不同位置的保温空间，优选的，可以在所述步骤G中，将隔离架22提升预设高度并安装在上一层的支座后，在下一层的支座上安放隔离架，并在隔离架上铺设保温层。这种实施方式中，在热风炉壳体1内部上下分别设置了两层保温层，在上下两层保温层中间形成相应的保温空间，可以更好的达到保温效果。

[0052] 前述的每层支座之间的高度间隔优选的为3～5米，能够满足国内大多数施工环境的保温需求，同时能保障热风炉壳体1内有足够的施工空间。