高爐系統(tǒng)施工主要包括:高爐本體系統(tǒng)施工、熱風(fēng)爐系統(tǒng)施工、重力除塵器系統(tǒng)施工。由于高爐系統(tǒng)在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)工藝中的重要作用,以及其本身系統(tǒng)的復(fù)雜性,都使高爐系統(tǒng)的施工安裝具有高空作業(yè)多、大件設(shè)備和構(gòu)件吊裝難度大、關(guān)鍵部位安裝難度高的特點(diǎn)。因此,高爐系統(tǒng)施工是冶金鋼鐵企業(yè)施工建設(shè)的重要組成部分。
筆者作為施工單位的項(xiàng)目經(jīng)理,曾同時(shí)負(fù)責(zé)兩座450m3高爐系統(tǒng)施工安裝工作。由于施工場(chǎng)地的限制、設(shè)備到貨延誤的影響,以及對(duì)兩座高爐本體吊裝采用了不同形式的主吊機(jī),因此,在兩座高爐施工安裝中,我們?cè)庥隽瞬槐M相同的施工難題。通過項(xiàng)目部全體工程技術(shù)人員的攻關(guān)和創(chuàng)新,逐一解決了相應(yīng)的施工難題,確保了工程建設(shè)的順利完成。現(xiàn)將中小型高爐的施工難點(diǎn)和相應(yīng)的對(duì)策論述如下,供大家批評(píng)指正。
我們承建的江蘇淮鋼高爐系統(tǒng)工程,是由江蘇淮鋼有限公司自籌投資,北京首鋼設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的年產(chǎn)100萬噸鐵水的高爐系統(tǒng)。包括1#和2#兩座450m3高爐,六座俄羅斯卡魯金公司設(shè)計(jì)的新型頂燃試熱風(fēng)爐、兩座重力除塵器。主要實(shí)物工作量為:鋼結(jié)構(gòu)制作安裝7000噸,設(shè)備安裝4000噸,高爐本體水冷管安裝約20000米。
一、兩座高爐系統(tǒng)主要安裝工作內(nèi)容
高爐本體系統(tǒng)主要包括:高爐框架梁、柱及平臺(tái)、高爐爐殼系統(tǒng)、爐底水冷管、冷卻壁、爐喉鋼磚、爐頂設(shè)備、高爐煤氣上升下降管、上料斜橋、高爐系統(tǒng)冷卻水管道的安裝工作;
熱風(fēng)爐系統(tǒng)主要包括:熱風(fēng)爐本體、框架及平臺(tái)、爐柱、篦子、小鐵塊、熱風(fēng)豎管、熱風(fēng)總管、熱風(fēng)圍管等鋼結(jié)構(gòu)和設(shè)備的安裝工作;
重力除塵器系統(tǒng)主要包括:除塵器殼體、放散平臺(tái)、梯等
二、兩座高爐的施工安裝不同之處
1、高爐系統(tǒng)安裝所用的主吊機(jī)不同
由于場(chǎng)地條件的限制,1#高爐爐體及熱風(fēng)爐爐體系統(tǒng)主吊機(jī)安裝采用一臺(tái)300t.m塔式起重機(jī),設(shè)立在熱風(fēng)爐及1#高爐之間,主要滿足高爐,熱風(fēng)爐系統(tǒng)的吊裝需要。2#高爐系統(tǒng)采用150噸履帶吊進(jìn)行安裝,通過履帶吊的移動(dòng),覆蓋高爐、熱風(fēng)爐等系統(tǒng)的吊裝工作。
2、超大構(gòu)件的安裝方案不同
由于主吊機(jī)使用的限制,兩座高爐的重要組成部分的構(gòu)件,如:上料斜橋、上升下降管等超大構(gòu)件的安裝方案不同。
3、冷卻壁的吊裝方案不同
業(yè)主自行訂貨提供的冷卻壁設(shè)備,因生產(chǎn)供應(yīng)環(huán)節(jié)的問題,無法按照工期要求到達(dá)現(xiàn)場(chǎng),造成了2#高爐將爐頂鋼圈和爐頂設(shè)備吊裝完畢后才能安裝冷卻壁。
三、安裝難點(diǎn)及對(duì)策
(一)高爐上升、下降管安裝簡(jiǎn)述:
高爐上升下降管是整個(gè)高爐系統(tǒng)安裝難度較大的構(gòu)件物體,它是由直徑1500~1800mmx12mm卷焊管組對(duì)而成,總重120噸。上升管安裝于高爐框架平臺(tái)29.800米標(biāo)高平臺(tái)大梁上,高為27.34米,底部分為四根,每?jī)筛ㄟ^褲衩管組合為一體,上頂部各安裝一臺(tái)放散閥。下降管由上升管52.900米標(biāo)高處斜插三通管,下降管分兩組由上升管40度角下傾,并通過下降管褲衩將兩根下降管聯(lián)為一體,斜插入重力除塵器豎管上。由于下降管系統(tǒng)的安裝都必須在空中完成安裝對(duì)接工作,因此,吊裝精度要求高,吊點(diǎn)計(jì)算必須準(zhǔn)確,盡可能采用整體吊裝。
1#,2#高爐的上升下降管系統(tǒng)分別安排兩個(gè)施工隊(duì)施工安裝:由于兩施工隊(duì)伍配置的主吊機(jī)不同, 1#高爐配備300噸米塔吊,2#高爐配備150噸履帶吊。由于起重量大小不一致,因此,對(duì)所吊裝構(gòu)件的分割和安裝方法必然帶來不同的難題。我們根據(jù)兩座高爐吊裝機(jī)械的起吊能力,根據(jù)空中對(duì)接的方位,精確計(jì)算吊點(diǎn)位置,在1#高爐實(shí)現(xiàn)了上下段同時(shí)空中對(duì)接的安裝方案。
1、1#高爐上升下降管安裝簡(jiǎn)述:
因1#高爐是關(guān)系到淮鋼十五技改項(xiàng)目能否實(shí)現(xiàn)當(dāng)年建設(shè)當(dāng)年投產(chǎn)的主體工程,而1#高爐的上升下降管又是整座高爐的命脈。如何能克服塔吊整體吊裝能力不夠、起吊后不能移動(dòng)等困難,安全、優(yōu)質(zhì)、順利的完成上升下降管安裝,我們采取了如下措施:
(1)根據(jù)塔吊的起重能力,分成幾大鉤吊裝。上升管:(1)底座共計(jì)四件分四鉤;(2)上升管段分四鉤;(3)褲衩聯(lián)通斜三通采用土方法安裝分四鉤;(4)放散閥分兩鉤;(5)下降管分四鉤安裝。
(2)先安裝底座于29.800米平臺(tái)大梁上,找好幾何尺寸及中心、標(biāo)高,焊接好。然后用300噸/米的塔吊分四大鉤將上升管安裝就位。
(3)待上升管部分安裝完畢,然后隨框架平臺(tái)安裝就位后再安裝上部的放散閥,接著安裝兩組褲衩管。
(4)上升管及放散系統(tǒng)安裝找正好后,再安裝下降管。由于塔吊起重能力的限制,我們將下降管截?cái)酁槿糠?,先安裝安裝下部褲衩聯(lián)通重力除塵器部分管段。再將下部褲衩管與上部斜口三通進(jìn)行空中對(duì)接。
安裝示意圖如下(如圖1)
2、2#號(hào)高爐系統(tǒng)上升下降管安裝簡(jiǎn)述:
因2#高爐施工隊(duì)伍采用的是150噸履帶吊的吊機(jī),起重量大,為此采取的安裝順序及步驟具體如下:
(1)安裝上升管底座,找平,找好中心位移,然后采用150噸履帶吊,將上升管分兩大鉤安裝到位,然后將兩個(gè)褲衩管分別安裝于上升管上。
(2)待上升管及重力除塵器安裝完畢后,采用150噸履帶吊將下降管及褲衩部分一鉤進(jìn)行安裝。此件重18噸,長(zhǎng)約18米。具體吊裝示意如下:
(3)用150噸履帶吊,桿長(zhǎng)43米,回轉(zhuǎn)半徑12米。下降管設(shè)四個(gè)吊點(diǎn),每點(diǎn)吊耳用30mm厚鋼板制作焊接在下降管上。上部?jī)牲c(diǎn)用φ47的鋼絲繩,角度為43.8度。下兩點(diǎn)采用兩個(gè)10噸葫蘆進(jìn)行調(diào)節(jié)。下降管的傾斜角度為40度。達(dá)到要求后,進(jìn)行對(duì)口焊接,上下接口焊好后便回鉤,此項(xiàng)安裝結(jié)束。
此項(xiàng)安裝注意事項(xiàng):(1)鋼絲繩的選擇,必須隨重量的大小及安全系數(shù)而定;(2)鋼絲繩的長(zhǎng)短隨吊機(jī)最大起吊高度而定;(3)吊點(diǎn)的設(shè)置隨構(gòu)件重心而定;(4)構(gòu)件安裝的傾斜角度隨10噸葫蘆進(jìn)行調(diào)節(jié);(5)吊耳要焊接牢固;(6)葫蘆要進(jìn)行檢查;(7)葫蘆拉緊后鎖好,捆扎好手鏈,以防跑鏈;
2、 高爐斜橋安裝難點(diǎn)及對(duì)策:
上料斜橋是中小型高爐安裝中的單件重量最大的構(gòu)件。450m3高爐斜橋全長(zhǎng)64米,截面為5.8M×5M,重117噸,斜橋安裝標(biāo)高36米至底部標(biāo)高2米,傾斜角度53°。斜橋跨越傳動(dòng)機(jī)房,底部基礎(chǔ)緊靠料倉(cāng)墻柱,安裝選用150噸履帶吊,安裝行走路線在傳動(dòng)機(jī)房和料倉(cāng)之間僅9.5米的狹長(zhǎng)路段,安裝受出鐵廠屋面,傳動(dòng)機(jī)房屋面以及料倉(cāng)腳手架限制,吊機(jī)回轉(zhuǎn)半徑嚴(yán)重受阻,安裝無法到位,在這樣的情況下我們采取以下的安裝方法和步驟,順利的保質(zhì)、保量完成了安裝任務(wù)。安裝示意圖如下(如圖2)
施工步驟及安裝措施:
(1)將分段制作的斜橋在安裝地段進(jìn)行予拼裝,由于受安裝場(chǎng)地的限制,將斜橋主體分三段吊裝。第一段為第一鉤約40噸,長(zhǎng)為40米左右,第二節(jié)段為第二鉤重約15~20噸,長(zhǎng)為15米左右,斜橋機(jī)頭部分采用300TM塔式起重機(jī)或履帶吊機(jī)安裝安裝。
(2)斜橋組裝后安裝設(shè)4個(gè)吊點(diǎn)(見吊裝示意圖),前二點(diǎn)用ф37鋼絲繩,后二點(diǎn)選用一臺(tái)20噸葫蘆配ф37鋼絲繩將斜橋捆綁好,在離安裝點(diǎn)約100米處將斜橋水平吊起,起吊高度在25米以上,150噸履帶吊慢慢后退,其主要是為了躲過出鐵廠和傳動(dòng)機(jī)房屋面及腳架等障礙物。
(3)待斜橋達(dá)到安裝點(diǎn),150履帶吊向安裝處旋轉(zhuǎn),因傳動(dòng)機(jī)房屋面挑檐影響吊機(jī)回轉(zhuǎn)無法安裝到位,離安裝點(diǎn)差4~5米。
(4)由此采用在安裝斜橋頂部大梁上二邊各設(shè)一個(gè)10噸葫蘆來接吊斜橋上部,待葫蘆使上力后,吊機(jī)上的20噸葫蘆慢慢下回,直到20噸葫蘆失去力后吊點(diǎn)才能下移,吊機(jī)才能旋轉(zhuǎn)向上送,慢慢傾斜角度,直到斜橋安裝到位。
3、高爐冷卻壁安裝難點(diǎn)及對(duì)策:
由于業(yè)主冷卻壁到貨日期延遲等因素,形成1#高爐冷卻壁安裝和2#高爐冷卻壁的安裝的方案上有很大的區(qū)別。1#高爐冷卻壁的安裝屬開放式安裝,2#高爐屬封閉式安裝。所謂開放式安裝,是在高爐爐頂設(shè)備未安裝之前進(jìn)行冷卻壁安裝,這也是正常情況下的常規(guī)安裝方法;封閉式安裝是在高爐爐頂設(shè)備安裝完畢后再進(jìn)行安裝。當(dāng)然,開放式安裝較為便捷,工效較高,但是上部結(jié)構(gòu)安裝影響周期較長(zhǎng),封閉式安裝安裝較為困難,但在冷卻壁不能按時(shí)到貨,需要盡快實(shí)施下道工序時(shí),能創(chuàng)造很大的作業(yè)空間。項(xiàng)目部為了不延誤工期,針對(duì)2#高爐冷卻壁封閉式安裝制定了周密的安裝方案,最后成功實(shí)施。
封閉式安裝重點(diǎn)要解決好冷卻壁如何進(jìn)入封閉式的高爐爐體。
(1)由于高爐爐頂布料機(jī)的檢修溜槽孔位于爐殼的頂部,可以直接在溜槽孔處設(shè)置接料平臺(tái),并安裝一臺(tái)接料小車,平臺(tái)伸向爐殼內(nèi),能容冷卻壁送入,內(nèi)部吊機(jī)可接吊為基準(zhǔn)。
(2)在高爐爐殼內(nèi)設(shè)一個(gè)頂部吊掛,能安裝一臺(tái)10噸電葫蘆的環(huán)型軌道吊盤。設(shè)一操作平臺(tái)和推頂器和接安葫蘆。
(3)在吊機(jī)將冷卻壁送至接料平臺(tái),通過平臺(tái)小車將冷卻壁送入爐內(nèi),這時(shí)上部環(huán)型葫蘆將冷卻壁接送到安裝部位,然后用3噸葫蘆進(jìn)行安裝。
(4)當(dāng)葫蘆將冷卻壁拉到安裝點(diǎn)時(shí),操作人員用推頂器將冷卻壁輕輕地推向爐皮安裝孔部位。
安裝示意圖如下(如圖3)