段瑞雨 代成飞
承德承钢工程技术有限公司 河北省承德市 067000
摘要：大高炉热风阀的更换，由于其吨位重，位处高空，更换过程一般需要较大吨位的吊车，而且在生产期间更换，需要长时间断水；成为高炉正常生产期间更换热风阀的难点，本文介绍了一种更换热风阀的技术方案，可有效解决上述难点。
关键词：热风阀 2500m³高炉 更换
一、概述
承钢炼铁厂现有2500m³高炉三座，1260m³高炉一座，其中1#炉1260m³高炉二00五年三月投产，5#炉2500m³高炉二00六年十二月投产，4#炉2500m³和3#炉2500m³相继二00八年和二00九年投产。高炉热风系统由三座热风炉组成，每座热风炉上包括一个热风阀、一个空气阀和其它阀门，1#炉三座热风炉3个热风阀是利用去年高炉大修停炉期间更换的。5#炉今年十月利用5天对接检修在线整体更换，为今后其他高炉在线整体更换提供了依据和经验。
2500m³高炉热风系统三个热风阀设置在热风炉的热风出口处。在热风送风期打开热风阀，热空气经热风支管送往热风总管。在热风炉焖炉和燃烧期热风阀是关闭的。
二、热风阀、空气阀结构及使用要求
1、热风阀由阀体、阀盖、阀板、垫片、阀杆、密封装置、固定横梁、链板、排水阀、冷却水出、入口、以及控制阀板启、闭的传动装置等几部分组成。
阀板由外部冷却水圈、阀板钢板、隔板、以及耐火材料等组成。阀板与阀杆为螺纹连接，为了防止螺纹漏水，外部进行密封性焊接。
2、热风阀安装之前要进行试压，启闭自如，为了减少热风对阀板的直接冲刷，阀板停在提升位置时，其下端要比管道孔高出100—150mm。同时调整好阀板关闭时位置。
3、热风阀使用后热风工要及时检查冷却水的流量、流速，避免因突发事故造成断水。（热风阀阀板因出现过断水，阀板烧坏）要保证冷却水软化效果，热风阀的水通道内不产生水垢。
4、空气阀结构及使用要求与热风阀大体相同，只是空气阀不用水冷却，其它简略。
三、热风阀、空气阀所处位置及外形尺寸
1、热风阀、空气阀安装在热风炉炉顶同侧，热风阀支管一侧法兰距热风炉为2米，一侧法兰与波纹补偿器连接，波纹补偿器带有8根M64丝杠4根§110拉杆，调整丝杠可压缩补偿器。热风阀距地面35米左右，1#炉空气阀距地面41米左右。
2、热风阀内径1600、法兰外径3000、厚700、总高5500、总重15T，热风阀阀板重约3.5T左右，热风阀阀盖重约2.5T左右，法兰连接螺栓单面52条、52螺栓、长220。传动框架高2500，重2T左右。
3、空气阀内径1600、法兰外径2300、厚550、总高4500、重8.5T。法兰连接螺栓单面46条、42螺栓、长190。传动框架高2500，重1T左右。
四、更换热风阀、空气阀的制约因素
1、1#高炉由于当时设计安装缺陷，热风炉炉顶没有任何吊装框架和吊装设施，所有阀门的更换都必须用吊车完成。1#炉一二年三月停炉大修对3个热风阀进行整体更换，将热风阀支管两侧割除，用160T吊车配合更换。
2、5#高炉3#热风阀阀体裂开，漏水严重多次焊接效果不好，今年十月利用5#高炉对接检修整体更换。2500m³高炉热风阀在线更换困难较大，由于热风阀法兰处及螺栓全部焊死，休风后首先割螺栓、法兰密封；用炉顶20T天车把油缸框架吊走；用敲击扳手紧8根M64丝杠，调整丝杠可压缩补偿器，同时用两个50T千斤顶支管道法兰，当两侧法兰闪开缝隙后，用20T天车吊出整体热风阀。
3、热风阀吊出后，管道口温度太高，人员无法靠近需用铁板挡住管道口，用气焊清理法兰密封处连接物，磨光机打磨密封面由于管道法兰已焊接过，密封面已被破坏，新阀更换要考虑螺栓的冷态紧固，热态使用。根据经验，螺栓在冷态下紧固完毕，在投入生产后会产生松动，在承钢5#高炉的热风阀更换过程中就曾出现试压过程中无泄漏，生产后烧出的恶性事故。
4、空气阀拆卸、安装与热风阀大体相同。
5、综合上述情况，在生产中整体更换热风阀非常困难，人力、物力投入大，检修时间长，出现问题长时间影响高炉生产。建议更换热风阀时最好是高炉3天检修或热风炉大修时安排更换。
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五、更换热风阀的实施详细步骤
1.作业简述
作业人员：钳工6人，焊工2人，起重2人。
工具：电气焊各一套、65敲击扳手2个，5T倒链2个，2T倒链1个，钢丝绳若干，600管钳子2把，300活扳手2把。
作业所需时常：330分钟
作业前准备工作：填写安全措施票，停电挂牌、安全确认。
2.作业程序与步骤：
（1）提前用槽钢在热风炉吊装口北侧焊接两个固定热风阀阀板的架座，（长2050高1060宽220）同时在固定架子中间搭设高4米左右的脚手架。
（2）提前把新阀扳吊装到靠北侧的固定架内。
（3）提前制作两根长4米的蛇皮水管。
（4）高炉休风前，把吊装热风阀部件害事部位及栏杆割除。
（5）高炉休风后，热风阀阀扳关闭50cm，用2T导链把配重锁牢，拆卸液压油管。
（6）用绳扣把热风阀大架子、阀盖锁好挂到天车主钩上，同时在挂一个导链起平衡作用。
（7）关闭热风阀阀盖循环水，并割除水管法兰螺栓。
（8）天车起吊，同时关闭阀板循环水割除立管法兰螺栓，一同把热风阀大架子、阀盖、阀板吊出，吊落到另一个固定架内。
（9）螺母全部拆除后，起吊把热风阀大架子、阀盖落入到新阀板内，上阀板水管下螺母，逐渐穿入到链座孔内上螺母及弯头，连接好两根长4米的蛇皮水管。
（10）起吊一同把热风阀大架子、阀盖、阀板吊到阀体部位，固定好法兰金属垫。
（11）当阀板进入到阀体口处时，开始连接阀板水管，连接好后通水，落入阀板。
（12）对正法兰后穿入螺栓并把和，连接阀盖水管及液压油管，并同时焊接阀体与法兰。
（13）开关调试阀板后，更换压兰盘根密封。
（14）旧阀吊到地面，恢复围栏，拆除固定架座。
3.关于热风阀的阀体更换
热风阀的阀体更换需要切割阀体螺栓及法兰（由于初始安装问题法兰及螺栓是焊死的），提前准备支座撑开法兰，然后进行阀体的吊装。
在阀体安装需要使用高强度螺栓，螺栓预热80-90摄氏度，使用螺栓拉伸器进行紧固，在送风生产1小时及24小时后还需要进行再次紧固。出于对可靠性的考虑，在实践过程中依然对热风阀的高压侧进行了焊接处理，低压侧送风后的使用情况证明，这种紧固方法能够可靠密封，可以不用再次进行焊接。
六、起到的效果
按照原方法作业，更换热风阀是按着传动架子、上阀体、阀板、阀体的顺序一件件的拆除吊出，再把新阀扳、上阀体、传动架子一件件的装入，这种方式更换费时费力至少需72小时以上，同时当新阀板装入后须立刻接水，由于热风炉温度高达千度，几分钟阀板的水沸腾，易造成检修人员烫伤。（例：1#高炉11年1月5日检修更换热风阀，用原方法更换，实际用时72小时。）
采用新方法使检修时间在2天内完成，并且避免了阀板水沸腾烫伤的可能性，既安全又省时。（例：5#高炉12年5月25日检修更换热风阀，用新方法更换，实际用时41小时。
七、结论
高炉热风阀的阀板更换可以按此方法高效进行，避免了安全风险和阀板变形的风险。
采用螺栓预应力紧固，热态复拧的方式能够弥补设备安装温度差异造成的精度误差。
按本方法可以节约检修时间，提高作业人员的安全性，并可在所有高炉的热风阀板更换作业中推广，应用前景十分广阔。
参考文献：
[1]王怀义 《高炉炼铁工艺》 中国冶金出版社第一版
论文作者:段瑞雨,代成飞
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/7
标签：热风论文; 高炉论文; 法兰论文; 螺栓论文; 阀体论文; 热风炉论文; 气阀论文; 《建筑模拟》2018年第1期论文;