一种高炉炉基煤气泄露封堵结构的制作方法

本实用新型属于冶金行业煤气管道安全技术领域，尤其涉及一种高炉炉基煤气泄露封堵结构。

背景技术：

目前，国家不断加强对高能耗、高污染的钢铁企业安全环保的管控力度，在此大趋势的条件下，钢铁企业高能耗、高污染的环节主要是铁前工序，尤其是高炉，占整个钢铁生产流程能耗的70％，在高炉生产铁水过程中也伴随产出炉渣、煤气、除尘灰等其他附加产品，而且煤气产量占钢铁总煤气的50％以上，钢铁企业煤气包括焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气等。在高炉生产过程中随着炉役寿命的增加，受钢结构热胀冷缩、炉内耐材的自收缩、有害元素下沉膨胀等一系列的影响，炉底钢壳和炉基耐火混凝土之间必然会产生缝隙，随着时间的推移逐渐扩大，造成风口区域产生的高温煤气沿着炉壳和冷却壁、冷却壁和碳砖之间的缝隙下窜，最终汇聚在炉底钢壳和炉基耐火混凝土之间通道，从炉基和炉底钢壳下部缝隙窜出。一旦形成煤气窜通通道，长时间的高温高压煤气会逐步扩大通道直径，严重影响点检安全，且铅锌等有害元素蒸汽随之高温煤气携带窜入炉底，随着温度的降低在炉底冷凝，产生巨大的热应力，加快炉壳上涨速度、扩大窜气通道，进入恶性循环状态。目前单独的内部或外部处理无法彻底封堵，只有通过两者相结合的方式，针对不同部位、不同作业条件，使用不同的封堵材料，有梯次的逐层施工，最终才能达到彻底封堵煤气的目的，消除安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题在于：无法彻底封堵高炉炉基泄漏区域的通道问题。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种高炉炉基煤气泄露封堵结构，包括错层封堵结构、内部封堵结构和炉底找平层，其中：

所述错层封堵结构用于封堵炉基和炉壳之间的缝隙，所述错层封堵结构包括第一错层和第二错层，所述第一错层设置在炉基和炉壳的缝隙处，所述炉壳的外部设置有所述第二错层，所述第二错层位于炉壳的外部、炉基的上部，所述错层封堵结构的位于内部封堵结构的下部；

所述内部封堵结构用于封堵炉底炉壳内侧和耐火混凝土层之间的缝隙，所述的炉底找平层和耐火混凝土层中间设有炉底封板，所述炉底封板上设有多支第三灌浆孔，所述第三灌浆孔的一端与第一阀门固定连接，所述第三灌浆孔内部填充有第三灌浆层。

优选的是：所述第一错层包括多支第一灌浆孔、第一浇注层和第一灌浆层，所述多支第一灌浆孔和第一浇注层均设置在所述炉基和炉壳之间的缝隙内，所述第一浇注层填充在所述缝隙与所述第一灌浆孔之间，所述第一灌浆孔的一端位于包盒的内部，所述第一灌浆孔的内部填充有第一灌浆层。

优选的是：所述第二错层包括包盒和盖板，所述包盒内部设有钢筋骨架，包盒的底部与炉基固定连接，顶部与盖板固定连接，所述包盒底部浇注有第一浇筑层，内表面涂抹有sgl高分子纳米材料涂层，所述sgl高分子纳米材料涂层外部浇注有第二浇注层，所述盖板上固定有多支第二灌浆孔，所述第二灌浆孔内部填充有第二灌浆层。

优选的是：所述包盒设置于距炉底450～550mm处。

优选的是：所述第二灌浆孔的一端设有第二阀门。

优选的是：所述第一浇注层为自流找平浇注料。

优选的是：所述第三灌浆层为高炉炉底煤气泄露专用封堵料。

优选的是：所述第一灌浆孔之间的间隔为6～8米。

优选的是：所述第二灌浆孔之间的间隔为3～5米。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

1、利用高炉休风时间，通过外部逐层封堵，不断缩小炉基内部窜气通道空隙，最终彻底封堵高炉炉基泄漏区域的通道。

2、在炉基上部安装的包盒内部浇筑耐火混凝土增加强度，避免灌浆时浆料从炉基缝隙大量流出。

3、在第一错层和第二错层之间使用高分子纳米材料，该材料能够消除两个错层之间的缝隙，避免煤气从因材料收缩后形成的细小窜气通道内溢出。

4、在炉底耐火混凝土和炉底封板之间开灌浆孔，炉底浇筑混凝土凝固后，依次对炉底灌浆孔进行灌浆，使用的是我公司研制的高炉炉底煤气泄露专用封堵料，该料具有收缩率小、凝固快、并在高温状态下具有一定流动性的特点，适合炉底煤气通道的封堵。

5、在炉体下方开灌浆孔，间隔2～3米，煤气泄露严重区域间隔1米，使用专用封堵料灌浆。专用封堵料进入缝隙后会沿着煤气窜通通道下沉，通过初次满灌和后续的两至三次的补浆操作，最终填满炉壳和炉基混凝土之间的缝隙，消除窜气通道。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型结构的俯视图

图4为本实用新型包盒的结构示意图。

附图标记说明

1炉基，2炉壳，3第一错层，4第二错层，5第一灌浆孔，6炉底打平层，7耐火混凝土层，8炉底封板，9第三灌浆孔，10第一阀门，11包盒，12盖板，13第二灌浆孔，14第二阀门。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

实施例1：如图1至图3所示，一种高炉炉基煤气泄露封堵结构，包括错层封堵结构、内部封堵结构和炉底找平层，其中：

错层封堵结构用于封堵炉基1和炉壳2之间的缝隙，错层封堵结构包括第一错层3和第二错层4，第一错层3设置在炉基1和炉壳2的缝隙处，炉壳2的外部设置有第二错层4，第二错层位于炉基1的上部，错层封堵结构的位于内部封堵结构的下部；

内部封堵结构用于封堵炉壳2内测和耐火混凝土层7之间的缝隙，在炉底找平层6和耐火混凝土层7中间设有炉底封板8，炉底封板8上设有多支第三灌浆孔9，第三灌浆孔9位于炉底封板8和炉底水冷管之间，第三灌浆孔9的一端与第一阀门10固定连接，第三灌浆孔9内部填充有第三灌浆层。

第一错层3包括多支第一灌浆孔5、第一浇注层和第一灌浆层，多支第一灌浆孔5和第一浇注层均设置在炉基1和炉壳2之间的缝隙内，第一浇注层填充在缝隙与第一灌浆孔5之间，第一灌浆孔5的一端位于包盒11的内部，第一灌浆孔5的内部填充有第一灌浆层；

第二错层4包括包盒11和盖板12，包盒11内部设有钢筋骨架，包盒11的底部与炉基1固定连接，顶部与盖板12固定连接，包盒11底部浇注有第一浇筑层，内表面涂抹有sgl高分子纳米材料涂层，sgl高分子纳米材料涂层外部浇注有第二浇注层，盖板12上固定有多支第二灌浆孔13，第二灌浆孔13内部填充有第二灌浆层；包盒11设置于距炉底450～550mm处；第二灌浆孔13的一端设有第二阀门14；第一浇注层为自流找平浇注料；第三灌浆层为高炉炉底煤气泄露专用封堵料；第一灌浆孔5之间的间隔为6～8米。第二灌浆孔13之间的间隔为3～5米。

实施例2：一种用于高炉炉基煤气泄露封堵的方法，包括以下步骤：

1、第一步错层结构：在炉壳2和炉基1缝隙较大的位置预留多支第一灌浆孔5，第一灌浆孔5一端置于缝隙内部，另一端置于包盒11内部，然后使用自流找平浇筑料对缝隙进行浇筑，待自流找平浇注料凝固后对预留第一灌浆孔5灌浆，使用高铝质复合隔热压入料；

2、第二步错层结构：对包盒11底部使用自流浇注料找平，使用粘结性、抗拉性很强的sgl高分子纳米材料涂抹在包盒11内侧、底面及炉基1基座侧面上；

3、第三步错层结构：对包盒11内部使用耐火混凝土浇筑；

4、第四步错层结构：浇筑完毕后在包盒11上部安装盖板12并预留第二灌浆孔13，顶部第二灌浆孔13一端位于盖板12，另一端位于外部，第二灌浆12孔外侧留有第二阀门14，之后对包盒11浇筑料上部产生的细小缝隙保压灌浆，使用高铝质复合隔热压入料，完成高炉炉基1的外部封堵。

5、内部结构：高炉炉基1外部封堵完毕后，在炉底水冷管高度下方圆周开孔，一端位于包盒11外侧，一端位于炉底水冷管15下方内部，第三灌浆孔9外侧端口设置有第一阀门10，完成封堵。

该新型通过外部逐层封堵，两个错层之间使用粘性、抗拉性很大的sgl高分子纳米材料涂抹，填充浇筑料热胀冷缩产生的细小缝隙，送风后对炉底煤气泄露区域进行内部灌浆，以内外结合的方式最终彻底封堵煤气向下的窜通通道，消除安全隐患。

以上给出的实施例是实现本实用新型较优的例子，本实用新型不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本实用新型技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本实用新型的保护范围。