用于特大型高炉模块化快速大修炉基改造的方法
阅读说明：本技术 用于特大型高炉模块化快速大修炉基改造的方法 (Method for modifying modular rapid overhaul furnace foundation of super-huge type blast furnace ) 是由 李湖彬 高武久 李鹏 王涛 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明提出了一种用于特大型高炉模块化快速大修炉基改造的方法,包括：根据高炉整体重量、高炉外形尺寸、新旧高炉基础尺寸及滑道布置的因素,结合结构强度及稳定性计算,合理确定埋板尺寸、埋板厚度、埋板数量、锚爪数量、锚爪间距以及埋板平面布置；在炉基隧道两侧各设一排埋板,埋板边与隧道边缘齐平,用于后续与新炉体基础底面埋板焊接,以满足抗震要求；根据计算结果将埋板与锚爪进行加工,将埋板开孔,锚爪与埋板塞焊处理。本发明的方法,有效的克服了高炉模块化快速大修炉基改造技术存在的不足,提高高炉模块化快速大修技术水平,可以实现在既定时间内,保证精度的情况下,将炉基改造完成。(The invention provides a method for modifying a modular rapid overhaul furnace foundation of an oversize blast furnace, which comprises the following steps: according to the factors of the whole weight of the blast furnace, the external size of the blast furnace, the size of a new blast furnace foundation and an old blast furnace foundation and the arrangement of a slideway, the size of a buried plate, the thickness of the buried plate, the number of the buried plates, the number of flukes, the distance between the flukes and the plane arrangement of the buried plate are reasonably determined by combining the calculation of structural strength and stability; a row of buried plates are respectively arranged on two sides of the furnace foundation tunnel, the edges of the buried plates are flush with the edge of the tunnel and are used for being welded with the buried plates on the bottom surface of the new furnace foundation in a follow-up mode so as to meet the requirement of earthquake resistance; and machining the buried plate and the fluke according to the calculation result, perforating the buried plate, and performing plug welding treatment on the fluke and the buried plate. The method effectively overcomes the defects of the blast furnace modularization rapid overhaul furnace foundation transformation technology, improves the technical level of the blast furnace modularization rapid overhaul, and can realize the completion of the transformation of the furnace foundation in a given time under the condition of ensuring the precision.)
技术领域
本发明涉及特大型高炉技术领域，具体而言，涉及一种用于特大型高炉模块化快速大修炉基改造的方法。
背景技术
目前，在冶金行业中，高炉是将铁矿石经过冶炼生产铁水的容器，生产的铁水再经过后道工序加工成为钢铁原材料，世界铁总产量的95％都是通过高炉冶炼。高炉一旦新建完成并投用，就必须连续进行生产，直至使用一代炉龄或炉况不佳提前停炉大修。停炉后无法进行铁水生产，特别是炉容4000立方以上的高炉，铁水日产量达8000t以上，特大型高炉大修对钢厂经济效益影响巨大。
为减小经济效益损失，大修工期需尽可能的缩短。目前国内特大型高炉大修主流有常规大修与模块化快速大修两种施工模式，常规大修是在停炉后将旧高炉原地拆除新建，模块化快速大修是把分段切割的旧炉体整体平移至解体场以及离线组装完成的新炉体分段平移到高炉基础上。快速大修为国内新兴的大修工艺，有效缩短了大修工期。高炉模块化快速大修中，新炉体回装完成后新旧基础结合面炉基处理成为施工难点。大型高炉整体高度近百米，重量近量万吨，炉体对外连接有导出管、送风支管、主铁沟等，一旦高炉回装精度不满足要求，将对整个高炉的施工质量产生重大影响。高炉模块化快速大修施工中，在新旧基础结合面位置安装带有锚爪的埋板，对旧炉基进行钻孔，孔内注入植筋胶，将埋板锚爪塞入孔中，随后将埋板与旧炉基的空隙中进行灌浆养护处理。旧基础中存在钢筋且无法预测位置，钻孔时若碰到原有炉基内的钢筋则会发生偏斜，无法保证埋板安装精度，钻孔位置发生偏移后则需对整个埋板进行移位，重复试探钻孔，直至埋板上所有锚爪与钻孔位置吻合，才能进行下步灌浆施工，该方法费时费力。如何对新旧高炉基础结合面进行快速改造，同时又能满足高炉整体的标高精度与抗震要求，成为特大型高炉模块化快速大修的一大技术难题。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种用于特大型高炉模块化快速大修炉基改造的方法，旨在解决在高炉模块化快速大修有限的时间内，难以高效、精准的完成炉基改造的问题。
一个方面，本发明提出了一种用于特大型高炉模块化快速大修炉基改造的方法，包括：
步骤a：根据高炉整体重量、高炉外形尺寸、新旧高炉基础尺寸及滑道的布置方式，结合结构强度及稳定性计算，确定埋板尺寸、埋板厚度、埋板数量、锚爪数量、锚爪间距以及埋板平面布置；
步骤b：在炉基隧道两侧各设一排埋板，埋板边与隧道边缘齐平，用于后续与新炉体基础底面埋板焊接，以满足抗震要求；根据计算结果将埋板与锚爪进行加工，将埋板开孔，锚爪与埋板塞焊处理，并提前准备好与锚爪相同数量以及相同直径的带螺纹螺柱、螺帽及灌浆模具备用，其中螺柱长度同计算结果显示的旧高炉基础植筋深度。
进一步地，待大修期间旧炉体拆除完毕，露出旧炉基切割面时，对旧炉基进行找平处理，找平完毕后根据埋板布置图在旧炉基上进行放线，放出埋板的中心线和边线，以及放出锚爪孔位和螺柱孔位。
进一步地，根据螺柱孔位线进行钻孔，孔径比螺柱直径大5mm，若螺柱位置存在原有钢筋影响，则在避开钢筋位置重新钻孔，无需对其它已钻好孔位重新钻孔。
进一步地，将孔位碎石杂质清理干净，用水冲洗后使用压缩空气吹扫，孔内挤入植筋胶，按预设方案将锚柱插入孔内预设深度，锚柱上方拧上螺帽，螺帽位于螺柱上口。
进一步地，将带有锚爪的埋件按放线位置放在螺柱上，调整螺帽直至埋板标高及水平度满足预设要求。
进一步地，将提前准备好的灌浆模具安装到位，在模具内使用灌浆料进行灌浆施工，灌浆顶面标高与埋板上表面齐平，误差控制在-3mm～0mm。
进一步地，养护至灌浆料到达拆模强度后将灌浆模具进行拆除。
进一步地，待新炉体下段回装完毕后，将隧道两侧埋件与新炉基底部钢板进行焊接以满足抗震要求。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明的方法有效的克服了高炉模块化快速大修炉基改造技术存在的不足，提高高炉模块化快速大修技术水平，可以实现在既定时间内，保证精度的情况下，将炉基改造完成。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的用于特大型高炉模块化快速大修炉基改造的方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的新旧高炉基础结合面改造示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图1所示，本实施例提供了一种用于特大型高炉模块化快速大修炉基改造的方法，包括以下步骤：
步骤a：根据高炉整体重量、高炉外形尺寸、新旧高炉基础尺寸及滑道的布置方式，结合结构强度及稳定性计算，确定埋板尺寸、埋板厚度、埋板数量、锚爪数量、锚爪间距以及埋板平面布置；
步骤b：在炉基隧道两侧各设一排埋板，埋板边与隧道边缘齐平，用于后续与新炉体基础底面埋板焊接，以满足抗震要求；根据计算结果将埋板与锚爪进行加工，将埋板开孔，锚爪与埋板塞焊处理，并提前准备好与锚爪相同数量以及相同直径的带螺纹螺柱、螺帽及灌浆模具备用，其中螺柱长度同计算结果显示的旧高炉基础植筋深度。
本实施例的方法有效的克服了高炉模块化快速大修炉基改造技术存在的不足，提高高炉模块化快速大修技术水平，可以实现在既定时间内，保证精度的情况下，将炉基改造完成。
结合图2所示，具体而言，首先根据高炉整体重量、高炉外形尺寸、新旧高炉基础尺寸及滑道布置等因素，结合结构强度及稳定性计算，合理确定埋板4尺寸、埋板4厚度、埋板4数量、锚爪3数量、锚爪3间距及埋板4平面布置，其中在炉基隧道两侧必须各设一排埋板4，埋板4边与隧道边齐平，用于后续与新炉体基础底面钢板5焊接，以满足抗震要求。其次，根据结算结果将埋板4与锚爪3进行加工，将埋板4开孔，锚爪3与埋板4塞焊处理，并提前准备好与锚爪3等数量等直径的带螺纹螺柱1、螺帽2及灌浆模具6备用，其中螺柱1长度同计算结果显示的旧高炉基础植筋深度。
具体而言，待大修期间旧炉体拆除完毕，露出旧炉基切割面时，对旧炉基进行找平处理，找平完毕后根据埋板4布置图在旧炉基上进行放线，放出埋板4中心线、边线及锚爪3孔位、螺柱1孔位。
具体而言，根据螺柱1孔位线进行钻孔，孔径比螺柱1直径大5mm，若螺柱1位置存在原有钢筋影响，则在避开钢筋位置重新钻孔，无需对其它已钻好孔位重新钻孔，新找孔位不得与埋板4锚爪3位置干涉。
具体而言，将孔位碎石杂质等清理干净，用水冲洗后使用压缩空气吹扫，孔内挤入植筋胶，按方案将锚柱插入孔内一定深度，锚柱上方拧上螺帽2，螺帽2位于螺柱1上口。
具体而言，将带有锚爪3的埋件按放线位置放在螺柱1上，调整螺帽2直至埋板4标高及水平度满足要求，水平度误差控制在+1mm，目标误差为0mm。
具体而言，将提前准备好灌浆模具6安装到位，在模具内使用专用灌浆料进行灌浆施工，灌浆顶面标高与埋板4上表面齐平，允许误差控制在-3mm～0mm。
具体而言，养护至灌浆料到达拆模强度后将灌浆模具6进行拆除，至此完成新旧炉基结合面改造处理，整个改造施工时间可控制在24h内完成。
具体而言，待新炉体下段回装完毕后，将隧道两侧埋件与新炉基底部钢板进行焊接以满足抗震要求。
上述实施的实施过程快速、安全、精确，有效的解决了在高炉模块化快速大修中，新炉体回装完成后新旧基础结合面炉基处理困难的难题。
可以看出，采用上述实施例的方法，可以实现在有限的时间内，完成在新旧高炉基础结合面的改造。
上述实施例的方法，可根据埋件施工数量安排多班组同时作业，施工作业人员位于炉台上，活动范围小、作业时间短，便于安全管控，减低施工风险。
实施例的方法，可在停炉大修前完成埋件制作与灌浆模具制作施工，时间相对充裕，保证了施工质量。
上述实施例的方法，利用螺柱代替锚爪植入旧高炉基础，可有效避免使用锚爪植入旧高炉基础时，一旦发现放样孔位无法原位钻孔，需整个埋件的锚爪孔位全部重新钻孔，杜绝了孔位返工带来的安全和质量风险。
上述实施例的方法，采用调整螺柱上螺帽进行埋板调平，精度便于控制，水平度可控制在+1mm，高精度高效率，有效缩短了大修工期。
上述实施例的方法，隧道边布置有一排埋件，埋件可与新炉基底部预埋钢板进行焊接，可有效解决炉基改造结合面抗震处理困难的问题。
上述实施例的方法，适用于常规高炉大修及多数需利旧基础的整体式安装设备，根据不同规格、不同环境下的情况，采取相应的措施，均可将本发明进行应用。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。