Капитальный ремонт доменных печей: переукладка, ремонт оболочки и перевооружение оборудования

Капитальный ремонт доменной печи

Капитальный ремонт доменной печи — это комплекс работ, выполняемый после окончания кампании печи. Основные виды работ:

• переукладка печи;
• ремонт поврежденных участков оболочки;
• капитальный ремонт всего оборудования с заменой изношенных компонентов;
• замена устаревшего оборудования, приборов и средств автоматизации, вышедших на предельный ресурс;
• модернизация, необходимость в которой возникла в ходе прошлой кампании.

Поскольку кампания печи длится 10–20 лет, за это время происходят технологические изменения. Капитальный ремонт — идеальный момент для внедрения этих нововведений, чтобы новая кампания соответствовала современному уровню.

Ремонт также позволяет улучшить облицовку, увеличить внутренний объем и производительность печи, а также продлить ресурс следующей кампании.

Планирование капитального ремонта

Капитальный ремонт — жестко временной и бюджетный проект. Успех зависит от детализации планирования до минутного уровня. Основные этапы планирования:

1. Подготовительные работы.
2. Инженерные мероприятия.
3. Сдув печи, саламандерное отверстие, охлаждение.
4. Обеспечение доступа людей и материалов, освещения, вентиляции, рабочих платформ внутри печи.
5. Демонтаж старых огнеупоров, изношенных охлаждающих плит/стов и замов, вывоз мусора.
6. Разрезка и снятие поврежденных листов оболочки, закупка и сварка новых.
7. Закупка и монтаж новых огнеупоров.
8. Ремонт оборудования с заменой изношенных узлов.
9. Полная замена устаревшего оборудования, приборов, автоматики.
10. Модернизационные работы.
11. Ремонт и модернизацию разливных цехов, бункеров загрузки, насосных станций, газоочистных и гранулированных цехов.
12. Гидроиспытание печи, сушка, прогрев и охлаждение огнеупоров.
13. Разгон печи и бурение выпускных отверстий.
14. Первый выпуск шлака и металла в новой кампании.

Ключевым является планирование кадров (особенно каменщиков, слесарей, сварщиков — часто привозимых со стороны) и логистики материалов (крупногабаритные перевозки за короткое время). Нужно заранее определить место сваливания мусора — удаленность влияет на потребность в транспорте.

Механизация (дебрикинговые машины, экскаваторы, конвейеры, вилочные погрузчики, лифты) сокращает простой печи. Планирование учитывает степень механизации.

Необходимо системное хранение материалов для оперативной выдачи. Параллельное выполнение независимых работ сокращает сроки, но требует обеспечения безопасности (СИЗ, газовые анализаторы, электрощиты).

Планирование начинается задолго до сдува: составление дефектной ведомости, предварительная смету, заказ долгоживущих позиций. По итогам детального плана строят сетевые графики (PERT) и диаграммы Ганта для контроля.

Подготовительные и инженерные работы

Выполняются на работающей печи для исключения задержек:

• подготовка к саламандерному отверстию;
• обеспечение водоснабжением для quenching;
• монтаж вентиляторов и освещения на ярусах;
• создание складов материалов на разных уровнях;
• изготовление рабочих платформ (в т.ч. подвесных);
• устройство креплений для платформ на верху печи;
• монтаж подъемников (лебедки, телеферы);
• временная прокладка кабелей и труб;
• заготовка лесоматериалов для быстрой сборки внутри печи.

Часть работ требует инженерного проектирования: чертежи, прокладка коммуникаций, насосные станции.

Сдув, саламандерное отверстие и охлаждение

Процесс сдува описан в отдельной статье. Важно: вода и пар при охлаждении верха диссоциируют на H₂ и O₂ — взрывоопасная смесь. Непрерывный анализ верхового газа (газовый хроматограф) обязателен.

Саламандерное отверстие подробно описано в ссылках.

Охлаждение водой с верха после саламандерного отверстия ускоряет достижение ambiente. Расход воды вначале ограничивают, чтобы избежать диссоциации; увеличивают после снижения температуры ниже порога реакции.

После охлаждения печь пургуют азотом для удаления CO и других вредных газов.

Основные работы капитального ремонта

Начинаются после охлаждения:

1. Заглушка газопровода, открытие постоянных люков, демонтаж дюйер, кулеров, дующих труб, верха для ремонта.
2. Разрезка оболочки по плану для входа людей, техники, материалов.
3. Устройство освещения и вентиляции внутри.
4. Осмотр дна: проверка полного удаления саламандера. Остатки удаляют лансированием или взрывчаткой.
5. Демонтаж старой укладки. Для ускорения используют дебрикинговые машины на подвижных подвесных платформах. Мусор убирают экскаваторами и временными конвейерами.
6. Ремонт оболочки, монтаж горловинных плит и стов, новая огнеупорная укладка.

Огнеупорка — самый объемный этап. Ведется параллельно на нескольких фронтах с подвесных платформ. Критично: мусор с верхних уровней не должен падать на нижние. Непрерывный надзор инженеров-огнеупорщиков круглосуточно для обеспечения целостности укладки и оперативных решений.

Работы после завершения укладки

1. Уборка мусора, приемка укладки комиссией с подрядчиком.
2. Снятие монтажных материалов.
3. Сварка вырезанных участков оболочки, повторная укладка в этих местах под контролем инженера.
4. Сборка верха, закрытие люков.
5. Монтаж кулеров, дующих труб, дюйер.
6. Гидроиспытание печи.
7. Сушка, прогрев, охлаждение огнеупоров по графику. (Иногда ускоренно переходят к разгону после гидроиспытаний, но это нежелательно).
8. Разгон печи (детали в отдельной статье).

Общие требования

Капитальный ремонт — масштабные работы в тесном пространстве. Много подрядчиков одновременно на печи, в насосных, бункерах, гранулировке, мастерских. Необходима жесткая координация и надзор. Документация и связь должны быть идеальны. Штаб капитального ремонта — нервный центр, нужен круглосуточный дежурный старший персонал. Трудовые конфликты в этот период недопустимы.

Безопасность и аварийные службы

Безопасность — приоритет. Любая авария задерживает сроки на дни, крупная — катастрофа. Круглосуточный контроль инспекторов безопасности с правом остановки работ при нарушениях. Уведомление госинспекции о начале работ.

Пожарная безопасность: огнетушители на всех ярусах, круглосуточные пожарные машины и расчеты. Даже малый пожар срывает график.

Обязательны пункт первой помощи и круглосуточная скорая помощь.

Ниже фото капитального ремонта ДП-1 ВИЗа Stahl (2013 г.).

Рис. 1 Фотографии капремонта ДП-1 ВИЗа

Рис. 2 Фотографии капремонта ДП-1 ВИЗа

Рис. 3 Фотографии капремонта ДП-1 ВИЗа