本發(fā)明涉及爐窯施工技術領域，具體涉及一種獨立熱風爐在線檢修耐材運輸裝置及檢修方法。

背景技術：

高爐是煉鐵的主要設備，熱風爐是高爐的主要附屬設備之一，其利用高爐煤氣燃燒的熱量，借助格子磚的熱交換作用，為高爐提供高溫的熱風。因此，每座高爐一般配備3~4座熱風爐，以便燃燒加熱與送風交替進行作業(yè)。

由于熱風爐常年生產(chǎn)，有些格子磚碎裂嚴重，大量碎塊掉下，格孔堵塞量較大，嚴重影響了熱風爐熱效率，因此，需定期對格子磚、隔墻改造檢修。檢修時，逐個熱風爐依次檢修。然而，在檢修期間如何保證高爐正常生產(chǎn)，以及砌筑、拆除的耐火材料運進、運出是熱風爐在線檢修的難點問題。

以高度為49.928米的熱風爐為例，格子磚的砌筑高度39.3米，四座熱風爐使用的格子磚和隔墻磚共11000噸左右，部分損壞的大墻磚需更換。在線檢修施工主要難度體現(xiàn)在如下幾點：

1）拆除量大，拆除耐火材料10000多噸；

2）因其他熱風爐還在生產(chǎn)，設備、結(jié)構(gòu)不可能移動（如熱風管道位于熱風爐的底部），上、下料塔架難以靠近熱風爐，材料運輸十分困難；

3）裝載設備無法靠近熱風爐，大部分拆除材料只能靠人工倒運；

4）因熱風爐是逐一檢修，且有較多間斷，持續(xù)時間長，施工組織難度較大；

5）熱風爐殼體內(nèi)砌筑有保溫內(nèi)襯，爐頂內(nèi)襯是球型拱頂，為安裝單軌梁開設孔洞，會造成球型拱頂?shù)恼w垮塌；在爐頂外部安裝單軌梁，電動葫蘆移動的范圍只能在爐頂?shù)某炜椎闹睆揭詢?nèi)，起重范圍有限。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種獨立熱風爐在線檢修及耐材運輸系統(tǒng)。

本發(fā)明采用的技術方案為：一種獨立熱風爐在線檢修耐材運輸系統(tǒng)，包括位于熱風爐外部的爐外運輸裝置及位于熱風爐內(nèi)部的爐內(nèi)起重裝置，爐外運輸裝置主要包括一層施工平面、施工平臺、輔助垂直運輸機構(gòu)和垂直運輸機構(gòu)，在熱風爐的施工孔外側(cè)搭設施工平臺，在底層的施工平臺下方搭設一個周轉(zhuǎn)平臺，周轉(zhuǎn)平臺的上方安裝輔助垂直運輸機構(gòu)，用于將一層施工平面上的耐火材料吊運至周轉(zhuǎn)平臺；所述垂直運輸機構(gòu)安設在施工平臺的外側(cè)，垂直運輸機構(gòu)的底部架設在熱風爐的冷風彎管上方，垂直運輸機構(gòu)的下部出入口位于周轉(zhuǎn)平臺處。

按上述方案，一層施工平面上安設第一水平運輸機構(gòu)，第一水平運輸機構(gòu)包括第一主通道輕軌、第一支通道輕軌和第一軌道車，第一主通道輕軌和第一支通道輕軌相交處有第一轉(zhuǎn)盤，第一軌道車可沿第一主通道輕軌和第一支通道輕軌運行。

按上述方案，輔助垂直運輸機構(gòu)包括第一單軌梁和第一電動葫蘆，第一單軌梁固設在周轉(zhuǎn)平臺的上方，第一電動葫蘆安裝在第一單軌梁上，第一電動葫蘆可沿第一單軌梁的長度方向移動。

按上述方案，垂直運輸機構(gòu)包括塔架、卷揚機和罐籠，塔架與熱風爐的施工孔正對，所述周轉(zhuǎn)平臺位于塔架的下部出入口處；在熱風爐底部的冷風彎管前段安裝鋼結(jié)構(gòu)底座，塔架坐落在鋼結(jié)構(gòu)底座上。

按上述方案，施工平臺設置有漏斗和除渣溜筒，漏斗的下口與除渣溜筒的支溜筒連通，除渣溜筒的下端延伸至一層施工平面的熱風爐煙道彎管外側(cè)。

按上述方案，施工平臺上鋪設有第三水平運輸機構(gòu)，第三水平運輸機構(gòu)包括輥道和輥道底座，所述輥道安裝在輥道底座上，輥道的一端靠近施工孔，輥道的另一端靠近第二垂直運輸裝置；所述輥道底座的一端安設有滾輪，輥道底座的另一端設有轉(zhuǎn)軸，輥道底座可繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，輥道底座可覆蓋漏斗。

按上述方案，所述爐內(nèi)起重裝置包括第二單軌梁、承重吊柱和第二電動葫蘆，第二單軌梁的兩端架設在熱風爐垂直大墻的頂部，第二單軌梁的中部與承重吊柱的下端固連，承重吊柱的上端伸出熱風爐的球形拱頂；所述第二電動葫蘆安裝在第二單軌梁上；在第二單軌梁上安設有限位井架，限位井架至少有三端與熱風爐的球形拱頂?shù)膬?nèi)壁接觸，限位井架可防止第二單軌梁在熱風爐垂直大墻的頂部移動。

按上述方案，在第二單軌梁的兩端分別設置有緩沖機構(gòu)，緩沖機構(gòu)包括端板、彈簧和頂板，端板固定在第二單軌梁的端部，端板上穿有可軸向移動的插銷，插銷的一端與頂板的內(nèi)側(cè)固連；在端板與頂板之間的插銷上套設彈簧，彈簧的一端與端板固連，彈簧的另一端與頂板的內(nèi)側(cè)相連，所述彈簧始終處于壓縮狀態(tài)，頂板的外側(cè)在彈簧的作用下頂緊熱風爐的內(nèi)壁。

按上述方案，所述運輸系統(tǒng)還包括爐頂?shù)踹\裝置，爐頂?shù)踹\裝置包括門型支架，在門型支架和塔架上部之間安裝有水平的第三單軌梁和第三電動葫蘆。

一種獨立熱風爐在線檢修方法，主要包括如下步驟：

步驟一、停爐：按照熱風爐的位置逐次推進停爐，停爐后在熱風爐管道的各閥門處加設盲板；待熱風爐的球形拱頂溫度降至200℃以下后強制冷卻；

步驟二、搭設如上所述運輸系統(tǒng)：分別安裝爐外運輸裝置、爐內(nèi)起重裝置和爐頂?shù)踹\裝置；

步驟三、拆除熱風爐內(nèi)原耐火材料并運至爐外：自上而下拆除熱風爐內(nèi)的原耐火材料，將拆除后的磚渣在熱風爐內(nèi)分選打包，以備后續(xù)回收利用；較大的磚渣經(jīng)爐外運輸裝置運至一層施工平面的指定地點堆放，細小的磚渣經(jīng)除渣溜筒送至一層施工平面的煙道彎管外側(cè)；

步驟四、運輸新耐火材料：將需砌筑的耐火材料運至一層施工平面，并按品種、規(guī)格分類堆放，作醒目標識；采用垂直運輸機構(gòu)、爐內(nèi)起重裝置和爐頂?shù)踹\裝置將新耐火材料從一層施工平面運至爐內(nèi)指定砌筑地點；

步驟五、砌筑格子磚：格子磚在1-8層為同縫砌筑，從第9層開始三種排列交替砌筑：每隔三層必須用木楔固定格子磚；最上六層碼成推臺，燃燒室側(cè)每層退一塊，碼好格子磚后拉上網(wǎng)格控制線；

步驟六、砌筑隔墻：用隔墻樣板放線并通過“十”定位，砌筑時利用隔墻樣板校正；砌筑隔墻與碼格子磚交替進行；

步驟七、新耐火材料砌筑完成后，將剩余材料運出施工現(xiàn)場。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明所述爐外運輸裝置避讓了熱風爐的下部管道設備，無需拆除熱風爐設備的情況下即可實現(xiàn)爐內(nèi)檢修，降低了檢修成本，同時可提高了施工進度，提高了生產(chǎn)效率；

2、本發(fā)明一次搭設一個熱風爐的所述運輸裝置，待該熱風爐檢修完成后再進行下一熱風爐所述運輸裝置的搭設，多個熱風爐的檢修逐個進行，其中一個熱風爐檢修的同時其它熱風爐可繼續(xù)生產(chǎn)，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性，提高了生產(chǎn)效率；

3、本發(fā)明的垂直運輸機構(gòu)的塔架安設在鋼結(jié)構(gòu)底座上，鋼結(jié)構(gòu)底座可架設在冷風彎管上，與現(xiàn)有技術相比無需拆除冷風彎管，施工工序少，施工進程快；

4、本發(fā)明爐外運輸裝置采用多級垂直運輸與水平運輸機構(gòu)組成運輸網(wǎng)絡，有效的避讓不可移動的設備和結(jié)構(gòu)，提高了工作效率；

5、本發(fā)明還設置有爐內(nèi)起重裝置，爐內(nèi)起重裝置爐外運輸裝置和爐頂?shù)踹\裝置相互配合，且爐內(nèi)起重裝置無需焊接單軌梁，避免了拆除原砌筑的球型拱頂內(nèi)襯，有提高了工作效率，降低了施工成本；

6、施工平臺上開設與支溜筒連通的漏斗，可實時清理細小的磚渣，避免細小磚渣堆積堵塞；輥道底部設有滾輪，輥道可在施工平臺上移動，一方面可更好地適應磚渣運輸，另一方面，可遮擋覆蓋漏斗口，防止施工人員踏空，保證了施工人員的安全。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中A處放大示意圖。

圖3為施工平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為施工平臺輥道轉(zhuǎn)角狀態(tài)示意圖。

圖5為本實施例中爐外運輸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為熱風爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為圖6中B處的放大示意圖。

圖8為本實施例中爐內(nèi)起重裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1、一層施工平面；2、周轉(zhuǎn)平臺；3、第一單軌梁；4、第一電動葫蘆；5、垂直運輸機構(gòu)；6、鋼結(jié)構(gòu)底座；7、塔架；8、罐籠；9、第一水平運輸機構(gòu)；10、施工平臺； 10.1、漏斗；10.2、輥道底座；10.3、輥道；10.4、滾輪；10.5、弧形導軌；10.6、轉(zhuǎn)軸；11、第一主通道輕軌；12、第一支通道輕軌；13、第一轉(zhuǎn)盤；14、第一軌道車；15、除渣溜筒；15.1、支溜筒；16、施工孔；17、爐內(nèi)平臺；18、第二單軌梁；19、端板；20、頂板；21、插銷；22、彈簧；23、承重吊柱；24、吊裝孔；25、橫桿；26、U形卡；27、限位井架；28、第二電動葫蘆；29、門型支架；30、第三單軌梁；31、第三電動葫蘆；32、1#熱風爐；32、1#熱風爐；33、2#熱風爐；34、3#熱風爐；35、4#熱風爐；36、爐殼；37、垂直大墻；38、隔墻；39、格子磚；40、球型拱頂；41、朝天孔；42、煙道彎管；43、冷風彎管；44、頂部平臺。

具體實施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術方案做進一步地描述。

如圖1和圖2所示的獨立熱風爐在線檢修及耐材運輸系統(tǒng)，包括位于熱風爐外部的爐外運輸裝置及位于熱風爐內(nèi)部的爐內(nèi)起重裝置。

如圖5所示，爐外運輸裝置主要包括一層施工平面1、施工平臺10、輔助垂直運輸機構(gòu)和垂直運輸機構(gòu)5，在熱風爐的施工孔16外側(cè)搭設施工平臺10，在底層的施工平臺10下方搭設一個周轉(zhuǎn)平臺2，周轉(zhuǎn)平臺2的上方安裝輔助垂直運輸機構(gòu)，用于將一層施工平面1上的耐火材料吊運至周轉(zhuǎn)平臺2；所述垂直運輸機構(gòu)5安設在施工平臺10的外側(cè)，垂直運輸機構(gòu)5的底部架設在熱風爐的冷風彎管43上方，垂直運輸機構(gòu)5的下部出入口位于周轉(zhuǎn)平臺2處，垂直運輸機構(gòu)5用于將周轉(zhuǎn)平臺2上的耐火材料運至施工平臺10。

一層施工平面1上安設第一水平運輸機構(gòu)9，第一水平運輸機構(gòu)9包括第一主通道輕軌11、第一支通道輕軌12和第一軌道車14，第一主通道輕軌11和第一支通道輕軌12相交處有第一轉(zhuǎn)盤13，第一軌道車14可沿第一主通道輕軌11和第一支通道輕軌12運行；第一軌道車14在第一主通道輕軌11上運行，通過第一轉(zhuǎn)盤13轉(zhuǎn)向到第一支通道輕軌12上，將材料運至輔助垂直運輸機構(gòu)的吊運范圍，并由輔助垂直運輸機構(gòu)吊至周轉(zhuǎn)平臺2上。輔助垂直運輸機構(gòu)包括第一單軌梁3和第一電動葫蘆4，第一單軌梁3固設在周轉(zhuǎn)平臺2的上方，第一電動葫蘆4安裝在第一單軌梁3上，第一電動葫蘆4可沿第一單軌梁3的長度方向移動。

周轉(zhuǎn)平臺2上鋪設有第二水平運輸機構(gòu)，第二水平運輸機構(gòu)與第一水平運輸機構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，其包括第二主通道輕軌、第二支通道輕軌、第二轉(zhuǎn)盤和第二軌道車，施工人員將載有材料的第二軌道車推進垂直運輸機構(gòu)5內(nèi)，運至熱風爐的施工平臺10，經(jīng)施工孔16進入熱風爐的爐內(nèi)平臺17。垂直運輸機構(gòu)5包括塔架7、卷揚機和罐籠8，塔架7與施工孔16正對，塔架7的高度高于熱風爐的高度；所述周轉(zhuǎn)平臺2位于塔架7的下部出入口處。優(yōu)選地，為了安裝垂直運輸機構(gòu)5的塔架7，在熱風爐底部的冷風彎管43前段安裝鋼結(jié)構(gòu)底座6，塔架7坐落在鋼結(jié)構(gòu)底座6上。

如圖2~圖3所示，施工平臺1設置有漏斗10.1和除渣溜筒15，漏斗10.1的下口與除渣溜筒15的支溜筒15.1連通，除渣溜筒15的下端延伸至一層施工平面1的熱風爐煙道彎管42外側(cè)；爐內(nèi)拆除的廢舊材料由皮帶機運到支溜筒15.1的下料口，經(jīng)除渣溜筒15下到一層施工平面1的煙道彎管42外側(cè)，由第一水平運輸機構(gòu)9輸送到開闊地，再用裝載機裝入汽車翻斗運出場外。施工平臺10上鋪設有第三水平運輸機構(gòu)，第三水平運輸機構(gòu)分別臨近垂直運輸機構(gòu)5和施工孔16；第三水平運輸機構(gòu)包括輥道10.3和輥道底座10.2，所述輥道10.3安裝在輥道底座10.2上（軌道車沿輥道10.2上運行），輥道10.3的一端靠近施工孔16，輥道10.3的另一端靠近第二垂直運輸裝置。優(yōu)選地，輥道底座10.2的一端安設有滾輪10.4，輥道底座10.2的另一端設有轉(zhuǎn)軸10.6（轉(zhuǎn)軸10.6優(yōu)選位于垂直運輸機構(gòu)的一端），輥道底座10.2可繞轉(zhuǎn)軸10.6轉(zhuǎn)動，所述輥道底座10.2可覆蓋漏斗10.1。優(yōu)選地，施工平臺10上安設有弧形導軌10.5，弧形導軌10.5與滾輪10.4的運行路徑一致，滾輪10.4沿弧形導軌10.5滾動。通過漏斗10.1清理細小磚渣時，輥道底座10.2以轉(zhuǎn)軸10.6為中心轉(zhuǎn)角30°或-30°，從漏斗10.1上部移開；當需出入軌道車運輸材料時，將輥道底座10.2以轉(zhuǎn)軸10.6為軸心轉(zhuǎn)角還原，輥道10.3的兩端分別連接垂直運輸機構(gòu)和施工孔16；此時，漏斗10.1被輥道底座10.2及輥道10.3遮擋，以防施工人員踏空。

如圖6~圖8所示，爐內(nèi)起重裝置用于將爐內(nèi)平臺17上的耐火材料運至施工位置，其主要包括第二單軌梁18、承重吊柱23和第二電動葫蘆28，第二單軌梁18的兩端架設在熱風爐垂直大墻37的頂部，第二單軌梁18的中部與承重吊柱23的下端固連（可為螺栓連接），承重吊柱23的上端伸出熱風爐的球形拱頂40，承重吊柱23的上端開設有吊裝孔，吊裝孔內(nèi)穿過一根橫桿25，橫桿25與熱風爐的球形拱頂40相連；所述第二電動葫蘆28安裝在第二單軌梁18上。

在第二單軌梁18的兩端分別設置有緩沖機構(gòu)，緩沖機構(gòu)包括端板19、彈簧22和頂板20，端板19固定在第二單軌梁18的端部，端板19上穿有可軸向移動的插銷21，插銷21的一端與頂板20的內(nèi)側(cè)固連；在端板19與頂板20之間的插銷21上套設彈簧22，彈簧22的一端與端板19固連，彈簧22的另一端與頂板20的內(nèi)側(cè)相連，所述彈簧22始終處于壓縮狀態(tài)，頂板20的外側(cè)在彈簧22的作用下頂緊熱風爐的內(nèi)壁。在頂板20外側(cè)設置安設有緩沖墊片。

在第二單軌梁18上安設有限位井架27，限位井架27至少有三端與熱風爐的球形拱頂40的內(nèi)壁接觸，限位井架27可防止第二單軌梁18在熱風爐垂直大墻37的頂部移動；在限位井架27的四端端部分別固定有用于緩沖的墊層。優(yōu)選地，在垂直大墻37的上端面鋪設有多個水平墊塊，水平墊塊與第二單軌梁18的底部或限位井架27的底部接觸；水平墊板增大了垂直大墻37與第二單軌梁18和限位井架27的受力面積，且有利于第二單軌梁18的調(diào)平。本實施例中，為了提高本起重裝置的穩(wěn)定性，對稱布置兩根承重吊柱23，承重吊柱23的上端伸出開設于球形拱頂40的朝天孔，橫桿25通過U形卡26與安裝在朝天孔41上的法蘭連接。

為了便于安裝和拆除爐內(nèi)起重裝置和爐內(nèi)平臺17，在熱風爐的頂部平臺44上安裝爐頂?shù)踹\裝置。如圖1和圖5所示，爐頂?shù)踹\裝置包括門型支架29，在門型支架29和塔架7上部之間安裝有水平的第三單軌梁30和第三電動葫蘆三31，第三單軌梁30和第三電動葫蘆三31用于從熱風爐的朝天孔41內(nèi)運輸爐內(nèi)起重裝置和爐內(nèi)平臺17拆除后的爐內(nèi)耐火材料。

本發(fā)明還提供了一種獨立熱風爐在線檢修耐火材料檢修方法，主要包括如下步驟：

步驟一、停爐：本實施例中包括四座熱風爐，各熱風爐中格子磚39、隔墻38的檢修按3#熱風爐34、4#熱風爐35、2#熱風爐33、1#熱風爐32的順序逐個停爐推進進行；停爐后在熱風爐各管道的熱風閥、煤氣閥、煙道彎管閥、助燃空氣閥、冷風閥處加設盲板，其中熱風管出口盲板背面要增設加強筋，盲板安裝前需在熱風管內(nèi)用輕質(zhì)磚砌筑三層（700mm寬）擋火墻，安裝時要加設墊圈防止漏氣；待熱風爐球形拱頂40的溫度降至200℃以下后強制冷卻，如打開朝天孔41、在熱風爐的下部人孔處鼓入冷風；

步驟二、搭設所述運輸系統(tǒng)：安裝爐外運輸裝置、爐內(nèi)起重裝置和爐頂?shù)踹\裝置，其中，爐外運輸裝置包括一層施工平面1、周轉(zhuǎn)平臺2、施工平臺10（在底層的施工平臺10上安裝除渣溜筒15）、輔助垂直運輸機構(gòu)、垂直運輸機構(gòu)5、第一水平運輸機構(gòu)9和第二水平運輸機構(gòu)等；

步驟三、拆除熱風爐內(nèi)原耐火材料并運至爐外：自上而下拆除熱風爐內(nèi)的耐火材料，拆至施工孔16位置時，打開原施工孔16（施工孔16在新砌筑爐體時開設，利用原來的施工孔16以減少爐殼36的開孔補?。?；隔墻38采用風鎬及撬杠進行拆除，拆除前需對陶瓷燃燒器進行覆蓋保護，并對保留的隔墻38每隔5米（豎直方向）加固；拆除后的磚渣在熱風爐內(nèi)分選打包，以備后續(xù)回收利用；較大的磚渣經(jīng)爐外運輸裝置運至一層施工平面1的指定地點堆放，細小的磚渣經(jīng)除渣溜筒15送至一層施工平面1的煙道彎管42外側(cè)，由第一軌道車14送至開闊地，再用裝載機裝入汽車翻斗運出場外；

步驟四、運輸新耐火材料：將需砌筑的耐火材料用汽車從倉庫整集裝箱（或包裝箱）運至一層施工平面（叉車裝卸），并按品種、規(guī)格分類堆放，作醒目標識；采用垂直運輸機構(gòu)、爐內(nèi)起重裝置和爐頂?shù)踹\裝置將新耐火材料從一層施工平面運至爐內(nèi)指定砌筑地點；

步驟五、砌筑格子磚39：格子磚39在1-8層為同縫砌筑，自第9層開始三種排列交替砌筑，碼第9層時找平并與爐箅子格孔對好，碼完9層后，用直徑為38毫米的鋼管校正格孔，鋼管前面應打坡口；格子磚39與爐墻（垂直大墻37和隔墻38）之間要留設脹縫，脹縫大小為25毫米左右；需砌筑垂直大墻37時，格子磚39表面要用橡皮蓋嚴密，防止格孔堵塞，周邊格子磚39現(xiàn)場用手加工，加工時應墊上小塊橡膠皮；每隔三層必須用木楔固定格子磚39，但木楔不要打得太緊，避免格子磚39移位；最上六層碼成推臺，燃燒室側(cè)每層退一塊，碼好格子磚39后拉上網(wǎng)格控制線；

步驟六、砌筑隔墻38：隔墻樣板放線并采用“十”字定位，砌筑時利用隔墻樣板校正；砌筑隔墻38與碼格子磚39交替進行砌筑，先砌筑1米高隔墻38，再砌筑1米高的格子磚39；

步驟七、新耐火材料砌筑完成后，將剩余材料運出施工現(xiàn)場。

采用上述方法，一次搭設好一個熱風爐的所述運輸系統(tǒng)，待該熱風爐檢修結(jié)束后，再架設另一個熱風爐的所述運輸系統(tǒng)進行檢修施工。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。