一种高炉炉底板保护系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高炉设备技术领域，具体说是一种高炉炉底板保护系统。
【背景技术】
[0002] 全球大型炼铁高炉，随着高炉冶炼生产的变化，如图1所示，部分高炉会出现了炉 底封板上翘，上翘炉底封板会随着高炉炉龄增加而加剧；形变严重会造成炉缸损伤、泄漏煤 气直接影响到人身及设备安全。目前对炉底封板上翘成因国内外尚无明确定性，同时炉底 封板上升应力随高炉炉内顶压、送风温度、炉顶温度、气温、用料负荷及用料结构等工艺参 数等关系亦没有定量测量数据。故现阶段多数高炉因炉底封板上翘造成高炉未能全负荷、 全顶压运行，达不到经济运行的目标。
[0003] 因炉底封板过度上翘较为明显导致的后果是：
[0004] 1、高炉炉壳上涨；
[0005] 2、炉顶煤气导出管波纹管变形；
[0006] 3、炉顶称量罐与上层平台梁干涉称重受影响；
[0007] 4、十层冷却壁外部配管受平台挤压焊缝漏水；
[0008] 5、风口平面抬高，送风支管上翘，发生送风支管烧穿事故等。
[0009] 中国专利公开号0附04313217六，公开日2015.01.28，公开了一种高炉炉底，主要 为了提供一种密封性更好、避免高炉底封板上翘、防止炉底烧穿的高炉炉底。该发明高炉炉 底，包括下封板、混凝土基墩、以及上封板，在所述混凝土基墩和所述炉壳之间设置有碳素 捣打料，在所述上封板和所述混凝土基墩的上表面之间设置有冷却水管。该发明高炉炉底 的上封板和下封板形成高炉炉底的两道密封防线，提高了高炉炉底的密封性能。混凝土基 墩与上、下封板形成刚性箱体，相较于现有技术中的底板上方仅有炉底满铺碳砖来说，更能 够抵抗下封板的上翘，即抵抗底板的上翘。将冷却水管设置在上封板的下方，避免了炉底冷 却水管破裂造成炉底烧穿的重大事故发生。该发明通过高炉炉底的改进并将冷却水管设置 在上封板的下方来避免由于高炉底封板上翘造成炉底冷却水管破裂，但并没有对已经发生 高炉底封板上翘的问题进行有效解决。
【发明内容】
[0010] 1.发明要解决的技术问题
[0011] 针对现有技术中存在高炉底封板上翘造成重大安全隐患和重大经济损失的问题， 本发明提供了一种高炉炉底板保护系统。它可以实现利用加压装置、压力感应装置和温度 传感器，在线连续检测高炉炉底封板上翘周边压力变化及底面温度变化，提供多测量点实 时数据便于对炉底封板压力及温度变化进行分析，并同时抑制高炉底封板持续上翘的目 的。同时可以利用上翘炉底封板底面温度和压力数据为高炉冶炼安全生产提供数据支持， 为找准炉底封板上翘的原因提供数据分析，并为高炉冶炼生产强化经济技术指标提高进行 数据分析。
[0012] 2.技术方案
[0013] 为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
[0014] -种高炉炉底板保护系统，加压装置、温度传感器、压力感应装置和浇注料，其中： 加压装置直接或者通过压力感应装置作用于上翘炉底封板的上翘的周边上；温度传感器设 置于炉底Η粱和上翘炉底封板之间的缝隙中；浇注料填充于该缝隙中。
[0015] 进一步的方案，加压装置为锚栓加压装置，包括预埋锚栓、压板Α、螺母Α和垫块； 预埋锚栓底端插入在高炉炉壳外侧、高炉基础预留的基础钻孔内，上部穿过压板A，并和压 板A滑动连接；压板A底端面的一端压在垫块上表面，另一端直接或者通过压力感应装置作 用于上翘炉底封板的上翘的周边，其上端面通过螺母A和预埋锚栓的顶部螺纹往下螺旋施 压。
[0016] 进一步的方案，压力感应装置包括从上至下依次平置的顶板、压力传感器和底板； 垫块底部垫有垫板；垫板和底板的厚度根据上翘炉底封板的上翘高度或锚栓加压装置螺旋 施压行程来调整压板A两端的平衡。
[0017] 进一步改进的方案，还包括压紧装置，压紧装置的主体截面呈左右不对称的"土" 字形，包括互相平行的压板B和基板，以及穿过压板B后固定连接在基板上的螺栓；并通过 螺母B调节压板B的高度；基板插入上翘炉底封板底部和炉底Η粱通过焊接固定连接，并通 过压板Β压在上翘炉底封板上翘的周边，旋转螺母Β压实上翘炉底封板；螺栓和基板的连接 处、螺栓两侧分别焊接有筋板Α和筋板Β。
[0018] 进一步改进的方案，垫块和压力传感器在预埋锚栓两侧对称设置；浇注料的外围 固定有环形挡圈。
[0019] 进一步改进的方案，温度传感器为2个1组，在环形挡圈至炉底Η粱和上翘炉底封 板之间的缝隙尽头均匀设置；压力传感器为相邻的4个1组。
[0020] 进一步改进的方案，温度传感器为16组，压力传感器为4组，在高炉底面圆周均匀 分布；锚栓加压装置和压紧装置在高炉底面圆周错开后均匀分布。
[0021] 进一步改进的方案，浇注料为高导热自流浇注料，包括SiC、刚玉、减水剂、分散剂 和含水粘合剂。
[0022] 进一步改进的方案，浇注料各配料的重量份数为：SiC，80~90份；含水粘合剂， 20~30份；刚玉，9~19份；减水剂和分散剂共1份。
[0023] 进一步改进的方案，通过力矩扳手紧固安装螺母A和螺母B，对锚栓加压装置、压 力感应装置和压紧装置加压，并按同样力矩紧固，保持锚栓加压装置、压力感应装置和压紧 装置对上翘炉底封板的上翘周边施加相同压力；4组压力传感器分别连接4个仪表箱，压力 传感器信号接入仪表箱内的重量变送器，通过重量变送器转换成数字信号，再传送给称重 仪表，称重仪表能够同时显不每一个压力传感器的压力信号和4个压力传感器的总压力， 并且通过模拟量信号或总线信号远距离传送给控制系统。
[0024] 3.有益效果
[0025] 采用本发明，具有如下有益效果：
[0026] (1)本发明的高炉炉底板保护系统，通过压力感应装置反映炉底封板上翘压力的 变化，通过温度传感器反映炉底温度的变化，通过加压装置防止进一步上翘，再结合炉顶压 力、送风温度等参数进行分析，即可基本找准炉底封板上翘的原因，为控制炉底封板的上翘 提供数据支持，并最终为解决高炉底封板上翘造成重大安全隐患和重大经济损失的问题打 下良好的基础。
[0027] (2)本发明的高炉炉底板保护系统，锚栓加压装置安装简单，成本低，施压效果 好；
[0028] (3)本发明的高炉炉底板保护系统，通过垫板和底板的厚度来调整压板两端的平 衡，操作方便，成本低；
[0029] (4)本发明的高炉炉底板保护系统，以压紧装置对炉底Η梁的拉力来平衡炉壳上 涨力，从而有效抑制了上翘炉底封板的持续上翘；进而消除了炉底封板上翘的影响，稳定了 高炉生产，保持了高炉生产的各项经济技术指标，为高炉工艺操作提供了有效的保证；
[0030] (5)本发明的高炉炉底板保护系统，环形挡圈避免浇注时含水的浇注料外渗；以 保证浇注料能够缓冲炉底封板压力；垫块和压力传感器对称设置，避免压板Α两边受力不 均，造成压力数据采集不能稳定；浇注料能够有效固定温度传感器，避免造成不必要的位 移，而影响温度采集的准确性；
[0031] (6)本发明的高炉炉底板保护系统，上翘炉底封板的温度全部来自炉内温度通过 炉缸向炉底封板的传导热，在正常情况下，炉底温度是基本恒定的，而一旦发生因炉底封板 上翘引起的炉缸损伤、泄漏煤气的情况，炉内传递到炉底的热量就会增加，反映出炉底温度 的增加，而采用预埋热电阻检测炉底温度就可以间接反映炉缸炉底状况；
[0032] (7)本发明的高炉炉底板保护系统，浇注料的配料保证了其高强度和高耐热性能， 为数据的准确采集提供了良好的基础条件；
[0033] (8)本发明的高炉炉底板保护系统，浇注料的成分配比是发明人根据高炉炉底的 特殊工况、压紧装置和上翘的炉底封板的狭小空间、上翘的炉底封板上翘力等因素综合考 虑，先拟定浇注料抗折强度、耐热参数、抗压强度和导热系数参数，精心选配配料及配比，经 过反复的数据采集和验证，最终得出的成分配比；
[0034] (9)本发明的高炉炉底板保护系统，锚栓加压装置和压紧装置的使用，避免过量使 用压力传感器造成数据采集量过大，只需要使用少量压力感应装置，只需要按同样力矩紧 固螺帽，锚栓加压装置即能反映压力传感器的压力，降低设备成本及数据处理成本。
[0035] (10)本发明的高炉炉底板保护系统，通过建立炉底封板上翘压力与炉顶压力、送 风温度、炉底温度之间的数据关联，结合炉底封板上翘压力报警时各参数的变化来寻找规 律，即可找出炉底上翘主要原因。
【附图说明】
[0036] 图1为本发明的上翘炉底封板的