СПОСОБ ДЕМОНТАЖА ПЕЧИ, ИМЕЮЩЕЙ МНОГОСЛОЙНУЮ ОГНЕУПОРНУЮ СТРУКТУРУ
REMOVAL METHOD OF FURNACE HAVING MULTILAYER REFRACTORY STRUCTURE

Область изобретения
Настоящее изобретение относится к способу демонтажа печи, имеющей многослойную огнеупорную структуру. Настоящее изобретение полезно при демонтаже печи, имеющей многослойную огнеупорную структуру, в которой внутренняя стена печи частично сформирована из огнеупора, содержащего асбест.
Предпосылки создания изобретения
Ранее обычно использовались печи, имеющие многослойную огнеупорную структуру, в которой огнеупор, например, огнеупорный кирпич, укладывался слоями на внутренней стороне чугунного внешнего кожуха (кожуха печи) так, чтобы печь выдерживала интенсивный нагрев.
Такие печи, имеющие многослойную огнеупорную структуру, использовались как доменная печь, печь для выплавки цветных металлов, печь для выплавки стекла, как воздухонагревательная печь для подачи горячего воздуха на другие печи, отжигательная печь в установке непрерывной обработки тонкого листа, или как нагревательная печь для нагрева различных стальных материалов.
В качестве примера печи, имеющей многослойную огнеупорную структуру, можно привести воздухонагревательную печь для подачи горячего воздуха в доменную печь.
Воздухонагревательная печь содержит воздухонагревательную печь внутреннего сгорания и воздухонагревательную печь внешнего сгорания. Воздухонагревательная печь внутреннего сгорания имеет камеру сгорания и размещенный в ней тепловой аккумулятор (см., например, JP-A-2003-34812). Воздухонагревательная печь внешнего сгорания имеет отдельные корпуса, функционирующие, соответственно, как камера сгорания и как тепловой аккумулятор, которые соединены друг с другом верхними концами через соединительную трубу (см., например, JP-A-2004-68136 и JP-B-3017655).
В печах обоих типов в камере сгорания с помощью горелки образуется горячий дымовой газ, который проходит через тепловой аккумулятор для накопления тепла. Когда будет создано достаточное количество тепла, через тепловой аккумулятор в обратном направлении пропускают воздух, тем самым формируя горячий воздух (см. JP-A-2006-241500).
Стена воздухонагревательной печи сформирована укладкой огнеупора, например, огнеупорного кирпича, на внутреннюю сторону чугунного кожуха (внешнего кожуха) так, что стена печи выдерживает интенсивное тепло, создаваемое в ней. Огнеупорный кирпич стены печи уложен слоями по направлению к сердцевине печи так, что толщина стены печи увеличивается, обеспечивая жаростойкость определенной ее части. Другими огнеупорами, используемыми для изготовления стены печи, являются теплоизолирующий кирпич или плиты, уложенные между огнеупорными кирпичами и кожухом печи, а также материал теплоизолирующего покрытия, напыленный на внутреннюю поверхность стены печи.
В воздухонагревательной печи внутреннего сгорания камера сгорания и тепловой аккумулятор окружены стеной печи, сформированной, как описано выше. Между камерой сгорания и тепловым аккумулятором расположена перегородка, выполненная из огнеупора.
В воздухонагревательной печи внешнего сгорания каждый из корпусов печи, соответственно работающих как камера сгорания и как тепловой аккумулятор, имеет вышеописанную стену печи, содержащую огнеупор.
Теплоаккумулирующая часть воздухонагревательной печи внутреннего сгорания и теплоаккумулирующий корпус воздухонагревательной печи внешнего сгорания заполнены накапливающими теплоту кирпичами. Такие накапливающие теплоту кирпичи отличаются тем, что содержат поры, обладают высокой теплоемкостью, являются огнеупорными, как и огнеупорный кирпич, и имеют, например, форму шестигранных решетчатых колоннообразных кирпичей (JP-A-2004-315921).
Воздухонагревательная печь рассчитана на эксплуатацию в течение десятилетий. Однако, поскольку работа воздухонагревательной печи сопровождается износом применяемых в ней огнеупоров, такая воздухонагревательная печь требует демонтажа изношенных огнеупоров для их замены. Демонтируемые огнеупоры включают огнеупоры, используемые для стены и перегородки (если печь является печью внутреннего сгорания) и огнеупоры, используемые как аккумуляторы теплоты. Для демонтажа таких огнеупоров требуется проведение крупномасштабной операции с применением тяжелого оборудования.
Проблемы, решаемые изобретением
Как описано выше, воздухонагревательные печи каждые несколько десятилетий требуют демонтажа. Некоторые воздухонагревательные печи приходится демонтировать, проявляя достаточную осторожность при обращении с огнеупорами.
В старых воздухонагревательных печах, построенных несколько десятилетий назад, использовался асбест, являющийся недорогим, но прекрасным теплоизолятором, в частности в огнеупорах, расположенных рядом с кожухом печи. Например, асбест распыляли на внутреннюю сторону кожуха печи, чтобы закрыть его, или он содержался в листовом теплоизоляторе.
Асбест является волокнистым силикатным минералом, относящимся к породообразующим минералам группы серпентина, более конкретно, волокнистым силикатным минералам групп хризотила и амфибола, более конкретно, актинолит, амозит, антофиллит, крокидолит или тремолит, или, альтернативно, является смесью, содержащей один или более из вышеперечисленных материалов.
Поскольку было обнаружено, что асбест представляет опасность для здоровья человека, недавно было принято постановление "О предотвращении ущерба здоровью, вызываемого асбестом" и подобные, в которых предусмотрены строгие меры, которые необходимо принимать при демонтаже зданий и т.п., в которых имеется асбест, направленные на предотвращение рассеивания асбеста. Более конкретно, необходимо под строгим контролем выполнить следующие операции: изолировать рабочую площадку, создать на рабочей площадке отрицательное давление и создать зону безопасности; производить демонтаж, распыляя увлажняющее вещество; упаковывать содержащие асбест обломки в двойные мешки; отводить и сгружать содержащие асбест обломки как промышленные отходы, требующие особого контроля.
При типичном способе демонтажа печь демонтируют механически или вручную сверху изнутри на площади 2×3 м. В это время огнеупоры, содержащие асбест, и огнеупоры, не содержащие асбест, демонтируют совместно из стены печи и внутренней части печи и смешивают как отходы. Меры по защите от асбеста должны приниматься для всех таких отходов.
При типичном демонтаже воздухонагревательной печи количество отходов, образующихся от одной печи, достигает 3000-6000 тонн. Когда для такого большого количества отходов нужно принять меры по защите от асбеста, демонтаж воздухонагревательной печи требует огромных трудозатрат и эта операция становится тяжким бременем в части времени и денег.
Хотя выше в качестве примера процесса демонтажа печи с многослойной огнеупорной структурой описана воздухонагревательная печь для домны, те же проблемы существуют и в отношении печей с многослойной огнеупорной структурой, применяемых в других областях, например, таких как печь для выплавки цветных металлов, печь для выплавки стекла, как воздухонагревательная печь для подачи горячего воздуха на другие печи, отжигательная печь в установке непрерывной обработки тонкого листа, или как нагревательная печь для нагрева различных стальных материалов. В любой печи, имеющей многослойную огнеупорную структуру, построенной несколько десятилетий назад, используется асбест, который является дешевым, но прекрасным теплоизолятором, в качестве огнеупора рядом с кожухом печи. Таким образом, демонтаж вышеописанных печей связан с теми же проблемами присущими демонтажу воздухонагревательной печи.
Целью настоящего изобретения является создание способа демонтажа печи, имеющей многослойную огнеупорную структуру, сокращающего расходы на демонтаж печи (т.е. расходы на работу с асбестом) и время на демонтаж.
Сущность изобретения
Согласно одному аспекту настоящего изобретения способ демонтажа печи, имеющей многослойную огнеупорную структуру, содержащую внешний кожух, содержащий асбест слой, сформированный из содержащего асбест огнеупора и покрывающий внутреннюю поверхность внешнего кожуха, и многослойный, не содержащий асбест слой, сформированный из не содержащего асбест огнеупора и закрывающий внутреннюю поверхность содержащего асбест слоя, при этом способ содержит осуществления первичного демонтажа после которого осуществляют вторичный демонтаж, при этом во время первичного демонтажа со стороны сердечника печи демонтируют не содержащий асбеста слой так, чтобы оставить на месте, по меньшей мере, один внешний слой или слои, не содержащие асбеста и содержащий асбест слой, а при вторичном демонтаже демонтируют оставшиеся слои, принимая меры по защите от асбеста.
В этом способе при первичном демонтаже демонтируют часть, не остающуюся на месте. Другими словами, можно демонтировать огнеупоры стены печи, т.е. огнеупоры, расположенные на внутренней поверхности внешнего кожуха (обычно кожуха печи), кроме остатка. Поскольку остаток, содержащий асбест, при первичном демонтаже не удаляется, меры по защите от асбеста не требуются, и поэтому трудозатраты можно существенно сократить по сравнению с трудозатратами, необходимыми при принятии мер по защите от асбеста. Затем на этапе вторичного демонтажа демонтируют остаток. При вторичном демонтаже огнеупоры остатка демонтируют, принимая меры по защите от асбеста, тем самым обеспечивая безопасность. При таком способе оставшиеся слои можно уменьшить настолько, что сокращаются и трудозатраты.
Например, в случае содержащей асбест воздухонагревательной печи для домны количество огнеупоров, используемых внутри печи, составляет 3000-6000 тонн. Согласно вышеописанному аспекту настоящего изобретения, количество остатка, демонтируемое с мерами по защите от асбеста, можно сократить до 100-200 тонн.
В случае типичной воздухонагревательной печи внутреннего или внешнего сгорания пространство, окруженной огнеупорами стены печи, заполнено теплоаккумулирующим огнеупором, количество которого составляет 1000-2000 тонн.
При первичном демонтаже предпочтительно демонтировать огнеупор теплового аккумулятора и огнеупор стены печи кроме остатка. При таком способе меры по защите от асбеста в остатке можно свести к минимуму. Альтернативно, огнеупор теплового аккумулятора теплоты можно демонтировать до демонтажа огнеупора стены печи или при первичном демонтаже можно демонтировать только огнеупор теплового аккумулятора. Согласно этому аспекту изобретения соответствующий способ демонтажа, например, воздухонагревательной печи можно использовать в зависимости от степени износа не содержащего асбеста слоя огнеупора расположенного на обращенной внутрь печи стороне слоя огнеупора содержащего асбест. В случае воздухонагревательной печи внутреннего сгорания огнеупор теплового аккумулятора в дополнение к теплоаккумулирующим кирпичам содержит и перегородку.
Согласно варианту настоящего изобретения предпочтительно во время первичного демонтажа остаток закреплять на внешнем кожухе.
При таком расположении, даже когда при первичном демонтаже остается тонкий слой остатка, этот остаток закреплен и этим предотвращается его обрушение. Поэтому остаток можно минимизировать, обеспечивая безопасность и снижая трудозатраты на меры по защите от асбеста.
Согласно варианту настоящего изобретения предпочтительно внутреннее пространство печи разделить вертикально на множество секций, каждая из которых последовательно подвергается первичному демонтажу и вторичному демонтажу, и эти секции независимо подвергать первичному демонтажу и вторичному демонтажу с последовательным сдвигом по времени.
При этом, пока на одной секции выполняется первичный или вторичный демонтаж, на предшествующей секции можно начать возведение новой внутренней стенки. По сравнению со случаем, когда первичный демонтаж, вторичный демонтаж и монтаж нового огнеупора выполняют на печи в целом, можно сократить время ожидания до следующего процесса, что позволяет сократить полное время операции.
Согласно варианту настоящего изобретения предпочтительно обломки, образующиеся после демонтажа остатка, дополнительно дробить внутри печи при вторичном демонтаже.
Поскольку демонтируемый при вторичном демонтаже остаток содержит не только асбест, но и, по меньшей мере, внешний слой не содержащего асбест огнеупора, диаметр обломков составляет от 100 до 400 мм, и засыпка обломков в мешки происходит менее эффективно. Поэтому обломки подвергают вторичному дроблению внутри печи для повышения эффективности операции и уменьшения объема вывозимых отходов.
Такое вторичное дробление и упаковка, проводимые внутри печи, могут использоваться в комбинации с дроблением и упаковкой в типичной воздухонепроницаемой среде, созданной за пределами печи.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 изображает вертикальное сечение воздухонагревательной печи по первому иллюстративному варианту настоящего изобретения.
Фиг.2 - поперечное сечение воздухонагревательной печи по первому иллюстративному варианту.
Фиг.3 - увеличенное сечение стенки свода по первому иллюстративному варианту.
Фиг.4 - сечение в увеличенном масштабе стены в коническом участке по первому иллюстративному варианту.
Фиг.5 - сечение в увеличенном масштабе стены на прямом участке по первому иллюстративному варианту.
Фиг.6 - процесс демонтажа по первому иллюстративному варианту.
Фиг.7 - вертикальное сечение, иллюстрирующее первичный демонтаж в первой секции по первому иллюстративному варианту.
Фиг.8 - вид спереди, иллюстрирующий фиксирующую плиту, используемую для фиксации остатка по первому иллюстративному варианту.
Фиг.9 - сечение в увеличенном масштабе, показывающее крепление остатка по первому иллюстративному варианту.
Фиг.10 - вертикальное сечение, иллюстрирующее первичный демонтаж во второй секции по первому иллюстративному варианту.
Фиг.11 - вторичный демонтаж по первому иллюстративному варианту.
Фиг.12 - вертикальное сечение, показывающее вторичный демонтаж во второй секции по первому иллюстративному варианту.
Фиг.13 - процесс демонтажа по второму иллюстративному варианту изобретения.
Фиг.14 - вертикальное сечение, показывающее воздухонагревательную печь по третьему варианту изобретения.
Фиг.15 - линия отжига и травления для холоднокатаного стального листа по четвертому варианту изобретения.
Фиг.16 - сечение в увеличенном масштабе корпуса печи по четвертому иллюстративному варианту.
Фиг.17 - поперечное сечение воздухонагревательной печи по пятому иллюстративному варианту изобретения.
Фиг.18 - вертикальное сечение воздухонагревательной печи по пятому иллюстративному варианту изобретения.
Фиг.19 - поперечное сечение первичного участка пятого иллюстративного варианта.
Фиг.20 - вид в перспективе первичного участка пятого иллюстративного варианта.
Описание иллюстративных вариантов выполнения изобретения
Далее следует описание иллюстративных вариантов изобретения со ссылками на приложенные чертежи.
Первый иллюстративный вариант
На фиг.1 и 2 показана воздухонагревательная печь 1, к которой применено настоящее изобретение, в качестве примера печи, имеющей многослойную огнеупорную структуру по первому иллюстративному варианту.
Как показано на фиг.1, воздухонагревательная печь 1 содержит корпус 3 печи, установленный на основании 2. Корпус 3 печи содержит цилиндрический прямой корпус 6, конический участок 5 относительно большого диаметра, сформированный в верхней части прямого корпуса 6, и полусферический свод 4, сформированный на верхней части конического участка 5.
На фиг.2 показано поперечное сечение прямого корпуса 6. Внутри прямого корпуса 6 (слева на чертеже) сформирована камера 7 сгорания, а остальная часть внутреннего пространства прямого корпуса 6 определена как регенератор 8.
Камера 7 сгорания содержит перегородку 71, которая имеет дугообразное сечение и сформирована из огнеупорного кирпича, и газовый канал 72, который проходит вертикально (см. фиг.2). В нижней части перегородки 71 расположена горелка 73 для направления газообразных продуктов сгорания, имеющих высокую температуру, в газовый канал 72 (см. фиг.1).
В регенераторе 8 расположены шестигранные колоннообразные теплоаккумулирующие кирпичи 81, образующие тело 82 теплового аккумулятора и полностью заполняющие регенератор 8 (см. фиг.2). Тело 82 теплового аккумулятора поддерживается опорой 83, расположенной на дне регенератора 8 (см. фиг.1).
Каждый из теплоаккумулирующих кирпичей 81 тела 82 теплового аккумулятора имеет вертикально ориентированную пору. Теплоаккумулирующие кирпичи 81 расположены так, что соответствующие их поры проходят непрерывно (иллюстрация опущена), чтобы обеспечить возможность вентиляции от верхней части тела 82 теплового аккумулятора до опоры 83.
Корпус 3 печи имеет входное отверстие 1А для топлива, отверстие 1В для сообщения с атмосферой и выпускное отверстие 1С для горячего воздуха.
Входное отверстие 1А для топлива расположено в нижней части прямого корпуса 6 рядом с камерой 7 сгорания для сообщения с горелкой 73.
Отверстие 1В для сообщения с атмосферой расположено в нижней части прямого корпуса 6 рядом с регенератором 8 для сообщения с пустым пространством под опорой 83.
Выпускное отверстие 1С для горячего воздуха расположено в прямом корпусе 6 на среднем уровне регенератора 8 для сообщения с газовым каналом 72 камеры сгорания.
В такой воздухонагревательной печи 1, когда выпускное отверстие 1С для горячего воздуха закрыто, топливо, например, колошниковый газ доменной печи, подают в горелку 73 через отверстие 1А для подачи топлива для сгорания в горелке. Газообразные продукты сгорания поднимаются вверх по газовому каналу 72 и меняют направление движения под сводом 4. Поменявшие направление движения газообразные продукты сгорания проходят сквозь тело 82 теплового аккумулятора и выходят через отверстие 1В для сообщения с атмосферой. Тело 82 теплового аккумулятора накапливает тепло проходящих газообразных продуктов сгорания, имеющих высокую температуру.
После накопления заранее определенного количества тепла горелку 73 останавливают, выпускное отверстие 1С для горячего воздуха, соединенное с домной, открывают и через отверстие 1В для сообщения с атмосферой впускают атмосферный воздух. Затем атмосферный воздух нагревают, пропуская его через тело 82 теплового аккумулятора. Нагретый воздух меняет направление движения под сводом 4 и выводится как горячее дутье через выпускное отверстие 1С для горячего воздуха.
Для того чтобы выдерживать действие таких газообразных продуктов сгорания и т.п., имеющих высокую температуру, в корпусе 3 печи применяется жаропрочная структура огнеупоров.
Свод 4, конический участок 5 и прямой корпус 6 корпуса 3 печи, соответственно, имеют кожухи 41, 51 и 61 (чугунные внешние кожухи), выполняющие роль стены печи, и огнеупоры 42, 52 и 62, выполненные в основном из огнеупорного кирпича и теплоизолирующего кирпича, уложенного на внутренней стороне кожухов 41, 51 и 61.
На коническом участке 5 и в прямом корпусе 6 перегородка 71 камеры 7 сгорания и теплоаккумулирующее тело 81 регенератора 8 окружены огнеупорами 52 и 62.
Структуры огнеупоров 42, 52 и 62 свода 4, конического участка 5 и прямого корпуса 6 выбирают в соответствии с соответствующей требуемой жаропрочностью свода 4, конического участка 5 и прямого корпуса 6.
Как показано на фиг.3, в своде 4 на внутренней стороне кожуха 41 печи сформирован огнеупор 421, выполненный напылением, а на внутренней стороне огнеупора 421 уложены теплоизолирующие кирпичи 422 и шамотные кирпичи 423.
Огнеупор 421, теплоизолирующие кирпичи 422 и шамотные кирпичи 423 свода 4 не содержат асбеста и, поэтому, соответствуют не содержащему асбест слою 42В по настоящему изобретению.
Поскольку в своде 4 не используются огнеупоры, содержащие асбест, свод 4 не имеет участка, соответствующего содержащему асбест слою по настоящему изобретению, который требует принятия мер по защите от асбеста. Поэтому ни одна часть свода 4 не выбирается по настоящему изобретению в качестве остатка. Соответственно, при первичном демонтаже свода 4 все слои, начиная шамотным кирпичом 423 и кончая огнеупором 421, демонтируются одновременно, как описано выше.
Как показано на фиг.4, на коническом участке 5 на кожухе 51 печи распылением нанесен огнеупор 521. На внутренней стороне огнеупора 521 уложена теплоизолирующая плита 522, содержащая амозит. На внутренней стороне изолирующей плиты 522 уложены теплоизолирующие кирпичи 523 и 524 и шамотные кирпичи 525.
На коническом участке 5 теплоизолирующая плита 522 содержит асбест и, поэтому теплоизолирующая плита 522 и огнеупор 521, сформированный на ее внешней стороне, соответствуют содержащему асбест слою 52А. Хотя огнеупор 521 не содержит асбест, его нельзя демонтировать, не демонтируя теплоизолирующую плиту 522, сформированную на его внутренней стороне, и, поэтому, теплоизолирующая плита 522 и огнеупор 521 считаются слоем 52А, содержащим асбест. Поскольку теплоизолирующие кирпичи 523 и 524 и шамотные кирпичи 525 на содержат асбест, согласно настоящему изобретению теплоизолирующие кирпичи 523 и 524 и шамотные кирпичи 525 соответствуют не содержащему асбест слою 52В.
Остаток 52С по настоящему изобретению состоит из теплоизолирующих кирпичей 523, которые расположены на внешней стороне не содержащего асбест слоя 52В образуя по меньшей мере один слой, контактирующий с содержащим асбест слоем 52А, и огнеупора 521 и теплоизолирующей плиты 522 в слое 52А, содержащим асбест. При описанном ниже первичном демонтаже огнеупоры демонтируют, а остаток 52С остается.
Как показано на фиг.5, на прямом корпусе 6 на внутренней стороне стенки 61 печи напылением сформирован слой 621 шлаковаты. На внутренней стороне слоя 621 шлаковаты уложена теплоизолирующая плита 622, содержащая амозит. На внутренней стороне теплоизолирующей плиты 622 уложены теплоизолирующие кирпичи 623 и 624 и шамотные кирпичи 625.
Слой 621 шлаковаты и теплоизолирующая плита 622 прямого корпуса 6 являются огнеупорами, содержащими асбест и, поэтому, соответствуют содержащему асбест слою 62А по настоящему изобретению. Теплоизолирующие кирпичи 623 и 624 и шамотные кирпичи 625 не содержат асбеста и, поэтому, соответствуют на содержащему асбест слою 62В по настоящему изобретению.
Остатком 62С по настоящему изобретению являются теплоизолирующие кирпичи 623, расположенные на внешней стороне не содержащего асбест слоя 62В для формирования по меньшей мере одного слоя, контактирующего с содержащим асбест слоем 62А, и слой 621 шлаковаты и теплоизолирующей плиты 622 в содержащем асбест слое 62А. При описанном ниже первичном демонтаже огнеупоры демонтируют, а остаток 62С оставляют.
Для того чтобы демонтировать огнеупоры внутри воздухонагревательной печи 1 или установить новые огнеупоры в воздухонагревательную печь 1, выполняется следующее.
Как показано на фиг.6, перед началом демонтажа выполняют разбиение на отсеки на этапе S11.
Как показано на фиг.7, согласно иллюстративному варианту настоящего изобретения, рядом с верхним концом прямого корпуса 6 проводят прямую 3А. Часть прямого корпуса 6 над прямой 3А, конический участок 5 и свод 4 определяют как первую секцию. Часть прямого корпуса 6 под прямой 3А определяют как вторую секцию.
Далее, для работы на внутренней поверхности стены свода 4 возводят леса 43 на этапе S12 на фиг.6.
Как показано на фиг.7, леса 43 возводят на теплоаккумулирующих кирпичах 81 регенератора 8. Чтобы закрыть отверстие в газовом канале 72 камеры 7 сгорания, используют крышку 44. Крышка 44 изготавливается заранее с отверстием для отходов, в которой сбрасывают отходы, образующиеся во время описанного выше первичного демонтажа.
Одновременно из нижней части камеры 7 сгорания удаляют горелку 73 и вместо нее устанавливают транспортер 74, вставляя его через отверстие 1А для топлива так, чтобы огнеупоры, сбрасываемые сверху, попадали на транспортер 74 и выводились наружу в самосвал 75.
Когда вышеописанные подготовительные операции закончены, проводят первичный демонтаж в первой секции на этапе S13 на фиг.6.
Более конкретно, первичный демонтаж стены свода 4 печи сначала проводится с использованием лесов 43. После того, как леса 43 будут сняты, последовательно демонтируют огнеупорный кирпич перегородки 71 камеры 7 сгорания, проходящей от конического участка 5 до прямого корпуса 6, и теплоаккумулирующий кирпич 81 регенератора 8, начиная от их соответствующих вершин. Одновременно, поскольку после демонтажа перегородки 71 и теплоаккумулирующих кирпичей 81 соответствующие внутренние стенки конического участка 5 и прямого корпуса 6 обнажены внутрь печи, также проводят демонтаж этих внутренних стен.
При первичном демонтаже стены печи согласно настоящему изобретению со стороны сердцевины печи снимают не содержащий асбеста слой, а слой, содержащий асбест, оставляют.
На своде 4, как показано на фиг.3, огнеупор 421, теплоизолирующий кирпич 422 и шамотный кирпич 423 не содержащего асбест слоя 42В демонтируют совместно. Поскольку при первичном демонтаже купола 4 остатка не остается, на этом участке последующий вторичный демонтаж не проводится.
На коническом участке 5, как показано на фиг.4, демонтируются только два слоя (т.е. теплоизолирующий кирпич 524 и шамотный кирпич 525) так, что теплоизолирующий кирпич 523, расположенный на внешней стороне не содержащего асбест слоя 52В и огнеупор 521 и теплоизолирующая плита 522 содержащего асбест слоя 52А остаются как остаток 52С.
На прямом корпусе 6, как показано на фиг.5, демонтируют только шамотный кирпич 625 и теплоизолирующий кирпич 624, поэтому теплоизолирующий кирпич 623, расположенный на внешней стороне не содержащего асбест слоя 62В и слой 621 шлаковаты и теплоизолирующий кирпич 622 содержащего асбест слоя 62А остаются как остаток 62С.
После первичного демонтажа отдельных участков в стене печи на своде 4 остается только кожух 41, в стене на коническом участке 5 остается только кожух 51 и остаток 52С на внутренней стороне кожуха, а в стене прямого корпуса 6 остается кожух 61 и остаток 62С, присутствующий на внутренней стороне кожуха. Поскольку остатки 52С и 62С тоньше, чем первоначальные огнеупорные слои 52 и 62, остатки 52С и 62С можно легко, например, отделить от кожухов 51 и 61 печи, соответственно.
Соответственно, для усиления связи между остатком 52С и кожухом 51 и остатком 62С и кожухом 62 проводят фиксацию остатка. Фиксация остатка препятствует падению остатков 52С и 62С, поэтому демонтаж можно производить безопасно.
Фиксацию остатков производят параллельно с демонтажем огнеупоров 52 и 62 за исключением остатков 52С и 62С, между процессами демонтажа индивидуальных участков.
Как показано на фиг.8, для фиксации остатка используют фиксирующую пластину 91, образованную удлиненной чугунной пластиной. В фиксирующей пластине 91 выполнены фиксирующие отверстия 92, расположенные с заранее определенными интервалами. Каждое фиксирующее отверстие 92 сформировано как прорезь, проходящая в продольном направлении фиксирующей пластины 91. Такая удлиненная конфигурация фиксирующего отверстия 92 допускает некоторую несоосность фиксирующей шпильки 94 и т.п.
Фиксирующая пластина 81 может быть выполнена из материала, не являющегося чугуном, например, из любого другого металла, древесины, например, фанеры, или из синтетической смолы.
Когда в качестве фиксирующей пластины 91 используют жесткий материал, например, чугунную пластину, фиксирующую пластину желательно изгибают заранее в соответствии с кривизной внутренней поверхности удерживаемой стены печи.
В качестве фиксирующей пластины 91 можно использовать гибкий материал, например, материал синтетической смолы или металлический тонколистовой материал. При использовании такого гибкого материала фиксирующую пластину 91 можно легко изогнуть по месту в соответствии с кривизной внутренней поверхности удерживаемой стены печи.
Вместо удлиненной пластины в качестве удерживающей пластины 91 можно использовать листовой материал или материал в форме широкой полосы. При использовании такого материала фиксирующая пластина 91 может удерживать остаток на широком участке, поэтому такая фиксирующая пластина 91 эффективна для остатка, например, на своде 4, поскольку остаток на своде 4 может отделяться и падать вниз.
Процесс фиксации остатка заключается в следующем.
Как показано на фиг.9, например, в прямом корпусе 6 шамотный кирпич 625 и теплоизолирующий кирпич 624 (см. фиг.5) были демонтированы в процессе первичного демонтажа так, что на внутренней стороне кожуха 61 печи остался остаток 62С (т.е. теплоизолирующий кирпич 623, теплоизолирующая плита 622 и слой шлаковаты 621).
Остаток 62С сверлят с его внутренней стороны до внутренней стороны кожуха 61 для формирования отверстия 93. Параллельно со сверлением в отверстие 93 нагнетают увлажнитель, чтобы предотвратить распространение содержащих асбест веществ.
Когда отверстие 93 будет открыто, один конец фиксирующей шпильки приваривают к внутренней поверхности кожуха 61 печи. В этом случае предпочтительно используют способ приварки шпилек. Другой конец шпильки 94 пропускают сквозь отверстие 92 и на шпильку навинчивают гайку 95 для натяжения фиксирующей шпильки 94. В результате фиксирующая полоса 91 крепится к кожуху 61 печи с помощью шпильки 94, и внутренняя поверхность остатка 62С прижимается фиксирующей пластиной 91, предотвращая падение остатка 62С.
Для фиксации остатка вертикальный интервал между фиксирующими пластинами 91 можно подобрать в соответствии с прочностью и т.п. удерживаемого остатка. Более конкретно, когда остаток тонок и ожидаемая его прочность невелика, можно выбрать небольшой интервал. Когда остаток толстый или состоит в основном из теплозащитной плиты, имеющей относительно высокую прочность. можно выбрать большой интервал.
Когда остаток имеет достаточную прочность, фиксацию остатка можно опустить.
Когда первичный демонтаж в первой секции на этапе S13 на фиг.6 завершен, на участке стены печи над линией 3А остается только остаток 52С (фиг.7).
В положении линии 3А строят промежуточное перекрытие 30 на этапе S14 на фиг.6.
Как показано на фиг.10, промежуточное перекрытие 30 сформировано в форме диска путем сборки стальных рам. На поверхность промежуточного перекрытия 30 уложена чугунная плита, позволяющая использовать промежуточное перекрытие 30 как рабочий пол.
Периферия промежуточного перекрытия 30 прикреплена к внутренней стороне кожуха 61 прямого корпуса 6. Чтобы закрепить периферию промежуточного перекрытия 30 необходимо проникнуть сквозь остаток 62С. Для проникновения сквозь остаток 62С принимают локальные меры по защите от асбеста, используя увлажнитель так же, как и при вышеописанной фиксации пластины 91.
После создания промежуточного перекрытия 30 на этапе S14 на фиг.6, в первой секции над промежуточным перекрытием начинают осуществлять вторичный демонтаж на этапе S15 на фиг.6 и, одновременно, проводят первичный демонтаж во второй секции под промежуточным перекрытием 30 на этапе S21 на фиг.6.
При вторичном демонтаже по настоящему изобретению остаток демонтируют, принимая меры по защите от асбеста. Более конкретно, вторичный демонтаж выполняют следующим образом.
Поскольку при вторичном демонтаже демонтируют остаток (т.е. остатки 52С и 62С), в процессе вторичного демонтажа принимают меры по защите от асбеста.
Как показано на фиг.11, меры по защите от асбеста начинают применять при вторичном демонтаже на этапе S51. Более конкретно, обеспечиваются такие условия как уплотнение секции и понижение давления в ней, заносится герметичный контейнер для удаления отходов, и на маршруте транспортировки устанавливается оборудование для контроля загрязнений.
Когда такая подготовка проведена, остаток последовательно демонтируют на этапе S52. Демонтированный остаток дробят внутри секции в печи на этапе S53. После загрузки в герметичный контейнер дробленый остаток выносят и подвергают двойному уплотнению на этапе S54.
После выполнения процессов на этапах S52-S54 для всего остатка в секции на этапе S55, меры по защите от асбеста отменяются на этапе S56 и вторичный демонтаж в этой секции заканчивается.
Меры по защите от асбеста соответственно принимаются для выполнения требований, установленных например, законодательно, а также правил местной администрации, в зависимости от того, где и когда такие меры должны приниматься.
Дробить демонтированный остаток внутри печи не обязательно, и демонтированный остаток можно дробить после извлечения из печи.
Параллельно с вторичным демонтажем в первой секции на этапе S15 на фиг.6, выполняют первичный демонтаж во второй секции на этапе S21.
Первичный демонтаж во второй секции выполняют так же, как и в первой секции, как описано выше.
Для первичного демонтажа во второй секции на промежуточном перекрытии 30 подвешивают рабочую платформу 31. Платформа 31 перемещается вертикально по газовому каналу камеры 7 сгорания так, чтобы обеспечить возможность, например, транспортировки рабочих и подачу материалов на вершину огнеупорных структур (т.е. перегородки 71 и теплоаккумулирующих кирпичей 81), упавших вниз при демонтаже.
Повторяя демонтаж огнеупоров внутри печи и демонтаж стены печи на каждом участке, как описано выше, выполняют первичный демонтаж во второй секции на этапе S21 на фиг.6.
В первой секции, после завершения вторичного демонтажа на этапе S15, на внутренней стороне кожуха печи, с которой был удален остаток, монтируют новые огнеупоры, тем самым восстанавливая стену печи на этапе S16 на фиг.6. Соответственно, в первой секции по мере необходимости возводят леса.
Во второй секции после первичного демонтажа на этапе S21 выполняют вторичный демонтаж на этапе S22 и установку огнеупоров на этапе S23.
Вторичный демонтаж на этапе S22 и установку огнеупоров на этапе S23 во второй секции проводят в основном так же, как и в первой секции. Поскольку вторая секция имеет вертикальный длинный участок прямого корпуса 6, используют рабочую платформу, подвешенную на промежуточном перекрытии 30.
Как показано на фиг.12, на промежуточном перекрытии 30 установлена лебедка, на которой на тросе подвешена платформа 32.
Платформа 32 имеет форму диска и собрана из стальных рам. На поверхности платформы 32 уложена чугунная плита, позволяющая использовать платформу 32 как рабочий пол. Внешняя окружность платформы 32 отстоит от остатка 62С на заранее определенное расстояние, чтобы не мешать остатку 62С во время его вертикального движения.
Демонтаж остатка 62С сверху вниз с помощью такой рабочей платформы выполняется при вторичном демонтаже во второй секции на этапе S22 на фиг.6.
Во время вторичного демонтажа обломки 181 возникающие при демонтаже остатка накапливаются на дне корпуса 3 печи. Обломки 181 дробят на мелкие фракции с помощью транспортера 182 и дробилки 183, которые установлены на дне печи 3. Обломки 181 затем упаковывают в специальные мешки 180 и вывозят из печи. Воздухонепроницаемый отсек 187 с транспортером 182 и дробилкой 183 может быть расположен за пределами корпуса 3 печи, чтобы обломки 181 дробились с помощью транспортера 184 и дробилки 185, или с помощью транспортера 182 и дробилки 183, расположенных внутри печи, в комбинации с транспортером 184 и дробилкой 185, расположенными вне печи. В любом случае, для входа и выхода устанавливается зона безопасности (шлюз) 186, предотвращающий попадание асбеста наружу.
Когда вторичный демонтаж завершен, с помощью платформы 32 выполняют установку огнеупоров на этапе S23 на фиг.6 на внутренней стороне кожуха 61 печи.
После завершения установки огнеупоров в первой секции на этапе S16 на фиг.6 и огнеупоров во второй секции на этапе S23 промежуточное перекрытие 30 удаляют на этапе S17. Таким образом обновляют огнеупоры корпуса 3 печи.
3
3
В этом иллюстративном варианте огнеупоры, не содержащие асбеста, можно демонтировать, не принимая мер по защите от асбеста. Поэтому, по сравнению с количеством демонтированного материала при обычном процессе демонтажа, при котором материалы, содержащие асбест, и материалы, не содержащие асбеста, демонтируют вместе друг с другом (приблизительно 7000 м), количество огнеупоров, требующих мер по защите от асбеста (т.е. огнеупоры, содержащие асбест и часть огнеупоров, не содержащих асбест) можно уменьшить до одной седьмой (1000 м), что позволяет существенно сократить объем отходов, содержащих асбест.
В этом иллюстративном варианте поскольку промежуточное перекрытие 30 построено в печи, можно проводить соответствующие операции демонтажа в верхней и в нижней секциях одновременно друг с другом. Благодаря такому совмещению времени операций полное время демонтажа сокращается приблизительно на месяц.
3
3
Далее, обломки содержащего асбест огнеупора дробят внутри печи, что позволяет сократить количество вывозимого асбеста. По сравнению с количеством в приблизительно 1000 м полученным при проведении процесса вне печи, это количество сокращается приблизительно до 700 м.
Объем настоящего изобретения не ограничивается вышеописанным иллюстративным вариантом, и при реализации конкретные конструкции и т.п. могут меняться по мере необходимости.
Хотя в первом иллюстративном варианте внутри корпуса 3 печи образованы две секции, такие как первая секция и вторая секция, можно выполнить три секции или более. Между секциями можно строить соответствующие промежуточные перекрытия, чтобы принимать меры по защите от асбеста в каждой секции.
Второй иллюстративный вариант
Во втором иллюстративном варианте, показанном на фиг.13, образованы три секции и между ними построены соответствующие промежуточные перекрытия А и В, чтобы последовательно проводить первичный демонтаж и вторичный демонтаж в каждой секции.
Для первой секции этапы S11-S17 такие же, что и на фиг.6. Следует отметить, что этапы S14 и S17 относятся к промежуточному перекрытию А.
Для второй секции процессы на этапах S21-S23 такие же, что и на фиг.6. Следует отметить, что этапы S14 и S17 относятся к промежуточному перекрытию А, а этапы S31 и S35 относятся к промежуточному перекрытию В.
Для третьей секции добавлены этапы S31-S35, по сравнению с этапами, показанными на фиг.6. Эти добавленные этапы соответствуют этапам S14, S21-S23 и S17, относящимся ко второй секции на фиг.6, соответственно.
Этот иллюстративный вариант может дать те же преимущества, что и первый иллюстративный вариант. Кроме того, увеличенное количество секций увеличивает количество одновременно выполняемых процессов.
Согласно этому иллюстративному варианту вторичный демонтаж, в котором сконцентрированы сложные процессы, также может проводиться в отдельных секциях в соответствии с последовательно разнесенным графиком работ, чтобы процессы можно было выполнять эффективно с точки зрения использования оборудования и т.п.
Хотя описание вышеприведенных иллюстративных вариантов относится к воздухонагревательной печи внутреннего сгорания, этот процесс также применим и в воздухонагревательной печи внешнего сгорания.
Третий иллюстративный вариант
В третьем иллюстративном варианте, показанном на фиг.14, теплоаккумулирующая печь или пламенная печь 100 полностью используется как регенератор или камера сгорания. Корпус теплоаккумулирующей печи или пламенной печи 100 содержит кожух 101 печи, и многослойную огнеупорную структуру 102, образованную кладкой из содержащего асбест шамотного кирпича и не содержащего асбест шамотного кирпича. Настоящее изобретение применимо к такой теплоаккумулирующей печи внешнего сгорания или пламенной печи 100, давая те же преимущества, что и в первом и втором иллюстративных вариантах.
Согласно третьему иллюстративному варианту для транспортировки демонтированных огнеупоров снаружи от теплоаккумулирующей печи или пламенной печи 100 устанавливают спускной желоб 110. Желоб 110 содержит прямой участок 111, проходящий вертикально вдоль теплоаккумулирующей печи или пламенной печи 100, и множество трубчатых ответвлений 112, отходящих от прямого участка 111. Трубчатые ответвления 112 проходят сквозь стену теплоизолирующей печи или пламенной печи 100 для сообщения с внутренним пространством печи, чтобы можно было сбрасывать огнеупоры. Нижний конец желоба 110 открыт, поэтому обычные огнеупоры могут свободно падать для сбора и вывоза.
При использовании такого желоба 110 прямой участок 111 может соединять множество печей и, поэтому, на множестве печей можно использовать один и тот же прямой участок 111 и т.п. Такое использование прямого участка дает дополнительную экономию времени и средств.
Хотя вышеописанные иллюстративные варианты относятся к печам с горячим дутьем для подачи горячего газа в домну, изобретение также может использоваться и для других печей, имеющий многослойную структуру огнеупора, таким как печи для выплавки цветных металлов, стекловаренные печи, печи для отжига в системах непрерывного производства тонкого листа, и печи для нагрева различных стальных материалов, давая те же преимущества, что и в вышеописанных иллюстративных вариантах.
Четвертый иллюстративный вариант
На фиг.15 показана линия непрерывного отжига и травления холоднокатаного стального листа 200. Эта линии содержит зону 201 нагрева, зону 202 выдержки, зону 203 первичного охлаждения, зону 204 передержки и зону 205 вторичного охлаждения, которые расположены последовательно со стороны подачи холоднокатаного листа 210 (т.е. справа на чертеже). Транспортные валки 211 установлены на каждом участке так, что холоднокатаный стальной лист 210 подается по зигзагообразной траектории. Каждый участок оснащен нагревателем (не показан), чтобы температура холоднокатаного стального листа 210, проходящего через этот участок, поднималась или удерживалась на определенном уровне.
На фиг.16 показана структура корпуса 220 печи зоны 201 нагрева или зоны 202 выдержки. Поскольку на холоднокатаный стальной лист 210 в зоне 201 нагрева и в зоне 202 выдержки действует высокая температура, корпус 220 печи оснащен многослойной огнеупорной структурой, содержащей асбест. Более конкретно, два слоя теплоизолирующих плит 222, содержащих асбест в качестве огнеупора, уложены на внутреннюю сторону кожуха 221 печи, на теплоизолирующие плиты 222 уложены не содержащие асбеста шамотные кирпичи 223. Настоящее изобретение применимо, когда зона 201 нагрева и зона 202 выдержки, входящие в корпус 220 печи, демонтируются, что позволяет получить те же преимущества, что и в вышеописанных иллюстративных вариантах.
Хотя для предотвращения падения остатка в вышеописанных иллюстративных вариантах применяется удлиненная фиксирующая пластина 91, для крепления фиксирующей пластины на месте может применяться и другая технология, а не шпильки 94, проходящие сквозь огнеупоры.
Пятый иллюстративный вариант
На фиг.17-20 показан пятый иллюстративный вариант настоящего изобретения. Согласно пятому иллюстративному варианту в прямом корпусе 6 воздухонагревательной печи 1, подобной той, которая описана в первом иллюстративном варианте, для крепления остатка 62С содержащего асбест огнеупора на кожухе 61 печи используется множество фиксирующих пластин 191, образующих кольца. Эти фиксирующие пластины 191 удерживаются множеством продольных элементов 192.
Как показано на фиг.17 и 18, остаток 62С остается на внутренней стороне кожуха 61 печи и продольные элементы 192 расположены вдоль внутренней стороны остатка 62С. Продольные элементы 192, каждый из которых является удлиненной пластиной, проходящей в направлении длины прямого корпуса 6 (т.е. в вертикальном направлении), расположены по окружности прямого корпуса 6 с заранее определенными интервалами. Множество фиксирующих пластин 191 расположены так, чтобы последовательно соединять продольные элементы 192 друг с другом.
Каждая из фиксирующих пластин 191 выполнена из изогнутого удлиненного пластинчатого материала, имеющего форму дуги. При соединении множества дугообразных фиксирующих пластин 191 друг с другом, эти фиксирующие пластины 191 в комбинации образуют кольцо, проходящее в направлении окружности внутренней части печи. Множество таких колец из фиксирующих пластин 191 расположены в направлении длины прямого корпуса 6, т.е. в вертикальном направлении с заранее определенными интервалами. Таким образом, это множество колец из фиксирующих пластин 191 соединены друг с другом через множество продольных элементов 192, расположенных по окружности, тем самым образуя структуру, подобную корзине.
На фиг.19 и 20 показан соединительный участок между фиксирующей плитой 191 и продольным элементом 192.
Оба конца фиксирующей пластины 191 изогнуты для образования фланцев 193 и 194. Фланец 193 прикреплен к продольному элементу 192 сваркой и т.п. Фланец 194 установлен вдоль продольного элемента 192 и обращен к фланцу 193 противоположной фиксирующей пластины 191. Фланец 194 на фиксирующей пластине 191 не прикреплен к продольному элементу 192. Фиксирующая пластина 191 прикреплена к продольному элементу 192 только фланцем 193. Другими словами, одна фиксирующая пластина 191 прикреплена только к одному продольному элементу 192 и, таким образом, один продольный элемент имеет фиксирующие пластины 191 во множестве промежуточных положений, формируя гребенчатую структуру. Такая гребенчатая структура последовательно соединена с другой такой структурой для создания структуры, подобной корзине, имеющей требуемый периметр.
Противоположные фланцы 193 и 194 соединены друг с другом болтом. Болт 195 проходит через фланец 193, и головка крепится к фланцу 193 сваркой и т.п. Стержень болта 195 вставлен в отверстие во фланце 194 и прикреплен к фланцу 194 позиционирующей гайкой 196 и затяжной зайкой 197. Подбирая соответствующее положение позиционирующей гайки 196 относительно болта 195 можно регулировать расстояние между фланцами 193 и 194 для регулировки периметра круга, образованного фиксирующими пластинами 191 в соответствии с внутренней стороной остатка 62С. благодаря такой регулировке фиксирующие пластины 191 прижимаются к остатку 62С большей частью своего промежуточного участка, кроме концов, соединенных с продольными элементами 192, тем самым предотвращая осыпание остатка 62С.
К верхнему и нижнему концам продольных элементов 192 сваркой или другим способом прикреплены опорные элементы 198, которые, сваркой или другим способом дополнительно прикреплены к внутренней стороне кожуха 61 печи в положениях, на которых нет остатка 62С. Поскольку опорные элементы 198 поддерживают все продольные элементы 192 и фиксирующие пластины 191 на кожухе 61 печи, в этом иллюстративном варианте не требуется применять детали, проникающие сквозь содержащий асбест остаток 62С.
Таким образом, в этом иллюстративном варианте остаток 62С можно удерживать внутри печи без проникновения сквозь остаток 62С фиксирующей шпилькой и т.п., что уменьшает возможность рассыпания содержащего асбест огнеупора и упрощает работы по предотвращению рассыпания.
В качестве фиксирующей пластины 191 вместо удлиненных пластин можно использовать листовой материал или материал с большой шириной, тем самым изменяя структуру, подобную корзине, основанную на продольных элементах 192, на плоскую непрерывную цилиндрическую структуру, при этом фиксирующая пластина 191 закрывает содержащий асбест остаток и удерживает его.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение относится к способу демонтажа печи, имеющей многослойную огнеупорную структуру и может использоваться для демонтажа печи, имеющей многослойную огнеупорную структуру, в которой внутренняя стена печи частично сформирована из огнеупора, содержащего асбест.