范興華

(中冶建工集團, 四川成都 610000)

360 m2燒結(jié)工程大煙道的制作安裝工藝的探討

范興華

(中冶建工集團, 四川成都 610000)

燒結(jié)工程大煙道的難度在于圓筒直徑較大，使用鋼板較薄，圓度難以控制。圓筒直徑5.4 m(含加強圈)，難以運輸，只能現(xiàn)場組裝。安裝位置的樓層結(jié)構(gòu)層空間8 m，圓筒直徑5.4 m，工作空間不足，吊車吊裝不能就位。針對這些施工難點，文章介紹大煙道的制作安裝方法。

大煙道； 灰斗； 導(dǎo)氣管； 支座； 制作； 安裝； 焊接； 拼裝

鐵礦燒結(jié)工藝是目前鋼鐵企業(yè)必不可少的煉鐵工藝之一，它是將生鐵礦石粉、溶劑粉、煤粉等混合后燒結(jié)成塊礦，然后送高爐煉鐵。360 m2燒結(jié)工藝又是我國目前工藝成熟，規(guī)模較大，效率較高的燒結(jié)工藝。大煙道是燒結(jié)機的重要組成部分，大煙道由以下幾部分組成：第一部分，2根直徑3 500～5 000 mm變徑煙道，安裝在同一標(biāo)高長上且并排布置，單根長度約150 m，貫穿燒結(jié)機至主煙囪之間；每根大煙道被重力除塵器、主電除塵器、主抽風(fēng)機分隔成四段；每根大煙道中間分別設(shè)伸縮節(jié)、圓方過度、褲型三通、消音器等管件及設(shè)備。另設(shè)煙道支架、托座、煙道內(nèi)走道等，總量約500 t。第二部分，48根導(dǎo)氣管 ，直徑900 mm和1 200 mm兩種，用來連接燒結(jié)機風(fēng)箱和大煙道之間，總重量135 t。48個漏灰斗，分別安裝在大煙道的下部；灰斗上口焊接在大煙道下部，重量185 t(圖1)。

圖1 大煙道剖面示意

1 技術(shù)難點

(1)大煙道主管制作：主管直徑大，鋼板選用厚度δ12 mm，對直徑5 000 mm的鋼管而言，鋼板偏薄，難以控制圓度，需要用40 t鋼管作圓度矯正工裝。

(2)大煙道運輸難：由于直徑5 000 mm，不便運輸，只能采用車間卷制圓弧板，現(xiàn)場拼裝方法。

(3)大煙道吊裝：大煙道安裝在主燒結(jié)樓第一個結(jié)構(gòu)層里，層高減去上層梁高空間8 m，吊車難以就位，只能采用卷揚機、手拉葫蘆、千斤頂就位。

(4)導(dǎo)氣管吊裝就位，兩排導(dǎo)氣管分別垂直或交叉連接在兩根大煙道上，并且每根大煙道還要下穿標(biāo)高18.700 m平臺。采用行車吊裝葫蘆就位，就位起重人員要多，安全防護(hù)難度大。

(5)灰斗安裝：灰斗安裝在大煙道下部，上口與大煙道焊接，吊裝應(yīng)在主燒結(jié)室底層完成，底層高度7.5 m，無法使用吊車，同樣只能采用卷揚機和手動葫蘆起吊就位。

2 制作及現(xiàn)場拼裝工藝

根據(jù)大煙道的結(jié)構(gòu)特點，分成3部分加工制作。圓筒部分(大煙道和導(dǎo)氣管)制作、灰斗制作、支座制作，其制作難度主要在大煙道。

2.1 大煙道制作(含導(dǎo)氣管)工藝

(1)大煙道的制作材料的選用：通常大煙道圓筒鋼板會使用δ10～δ14 mm厚鋼板，因此我們會選用熱軋卷板，為了減少筒體上縱縫，根據(jù)圓筒直徑來開平卷板，5 m直圓筒一般用兩塊圓弧鋼板組成、每塊鋼板卷制成半圓。煙道圓筒加強圈的H型鋼，采用熱軋較難煨彎制作、因此用鋼板焊制較容易。

(2)大煙道的卷制方法：因為5 m大煙道是由兩塊圓弧拼裝而成，在加工廠只需要把鋼板卷制成圓弧板，然后包裝成捆運到現(xiàn)場(圖2)。

圖2 大煙道圓弧板運輸捆扎示意

鋼板在卷制前先放好線，并打好焊接坡口。為了保證焊縫質(zhì)量和便于施工，我們把坡口設(shè)在圓筒的里邊，外面便于焊縫淸根(圖3)。

圖3 焊縫坡口示意

用三輥卷板機卷圓，為了消除鋼板頭的直頭，采用配厚弧板預(yù)彎法。此法的基本原理是利用厚弧板與預(yù)彎頭板的剛性差來達(dá)到預(yù)彎的目的。大煙道板厚δ12 mm，預(yù)先卷制一塊δ30 mm以上的預(yù)彎板。預(yù)彎板的曲率半徑大于大煙道的的半徑50～100 mm(圖4)，預(yù)彎的長度為卷板機下輥的距離減去100 mm。

圖4 鋼板預(yù)彎示意

在卷制長坂時，需用吊車配合，由于單塊圓弧板長7 854 mm，且鋼板只有δ12 mm厚，圓弧卷制成型后剛性太小，圓弧鋼板的自重會使卷好的圓弧變形。

(3)大煙道現(xiàn)場拼裝圓筒。由于大煙道不便運輸，應(yīng)在燒結(jié)室旁邊選擇一個1 000 m2的場地，現(xiàn)場搭設(shè)10 m×20 m鋼平臺一個。單個圓環(huán)在鋼平臺上組裝，組裝好后并校正筒體的圓度，用臨時支撐撐好(圖5)。

圖5 臨時支撐加固示意

根據(jù)燒結(jié)室廠房的柱間距離，定拼裝長度，3～4段拼裝在一起作為一個吊裝單元，便于吊裝時順利吊進(jìn)安裝位置。煙道筒體采用立拼裝，圓環(huán)焊縫橫焊焊接，焊接上面2～3道環(huán)焊縫可搭設(shè)焊接腳手架。然后組裝加強圈，加強圈組裝好并焊接好，可撤出中間段的臨時支撐，只保留吊裝單元兩個端部的臨時支撐。

(4)導(dǎo)氣管制作工藝基本同于大煙道。由于導(dǎo)氣管直徑小于大煙道，制作難度較小。

2.2 灰斗制作方法

灰斗結(jié)構(gòu)形式為四楞錐形，錐高4～5 m不等，上口尺寸為3 000 mm×4 000 mm，便于車間制作。灰斗是用δ10 mm厚鋼板制作斗壁，外設(shè)角鋼加強筋，灰斗斗壁板應(yīng)先拼裝好。因為每個灰斗由4塊梯形板組成，其中2塊板形狀相同，為了不浪費鋼板，因此拼接時必須考慮套料排版。拼接好的鋼板因焊接而變形，可先用反變形法加以控制，局部變形可采用錘擊矯正，有條件的可使用鋼板校平機校平。

灰斗拼裝應(yīng)在工裝平臺上完成，灰斗的大口向下拼裝，大口尺寸和壁板的傾斜角度必須放樣定位。灰斗的4塊壁板的大口端必須對齊。壁板的4條角焊縫碰角焊接，下料時按碰角考慮下料尺寸。

2.3 支座的制作

大煙道支座是鞍式支座，它的制作難點是支座立弧板的排料方法，采用一整兩半臥心法，其排料方法的原則是使其排出的料接近于矩形，優(yōu)點是既節(jié)約鋼板又便于剪切(圖6)。

圖6 鞍式支座排料示意

支座的拼裝組焊方法較簡單，這里不作詳細(xì)介紹。

3 安裝工藝

大煙道安裝技術(shù)難點有三點，第一，大煙道的安裝就位；第二，導(dǎo)氣管的下穿樓板就位；第三，在兩根橫臥的大煙道下面安裝灰斗。大煙道在主燒結(jié)樓的第二個結(jié)構(gòu)層上，安裝高度8.7 m，8.7 m結(jié)構(gòu)層的主要功能就是用于大煙道安裝，因有48個灰斗要下穿樓層，因此樓層上留有48個方孔，這些方孔給我們大煙道安裝帶來了難度，這里主要介紹以上難度較大的兩點安裝方法。

3.1 大煙道的吊裝及就位

大煙道拼裝并焊接后，用50 t吊車將其吊至安裝平臺上，用葫蘆或卷揚機機就位。

(1)由于大煙道安裝位置預(yù)留有灰斗孔，不便大煙道在上面水平運輸，因此先不能安裝大煙道支座，得在下面先安裝兩根滑軌(圖7)，滑軌用Ι字鋼或H型鋼制成，大煙道的 拼接和水平滑移均在此工裝上。既保證接口方便和質(zhì)量，又能滑行流暢。

圖7 滑軌工裝示意

(2)大煙道被吊車吊至平臺即用卷揚機(手動葫蘆)將其接吊到安裝好的滑軌上。

3.2 導(dǎo)氣管的就位

導(dǎo)氣管的上端接在燒結(jié)機的風(fēng)箱下口，下端與大煙道連

接，且有24根導(dǎo)氣管相互交叉接在下面的2根大煙道上，同時還要穿過主燒結(jié)樓的18.7 m平臺。上面燒結(jié)機安裝同時施工，其他起吊設(shè)備根本無法吊裝，因此只能用燒結(jié)樓檢修行車通過吊裝孔將導(dǎo)氣管吊至18.7 m平臺，采用多個手拉葫蘆拉拽就位。

3.3 灰斗吊裝

灰斗的大口與上面大煙道焊接，漏灰小口向下，安裝空間只有7.5 m，吊車無法抬起起重臂，也是用手拉葫蘆拽就位。

4 結(jié)束語

燒結(jié)工程大煙道的制作安裝是較典型圓形構(gòu)件的制作安裝，通過制定并實施以上的技術(shù)方案和工藝方法，保證了工程的質(zhì)量，在135 d內(nèi)完成了制作和安裝，確保了360 m2燒結(jié)廠工程7個月順利投產(chǎn)。

[定稿日期]2017-07-17

范興華(1974～)，男，本科，高級工程師，主要從事施工管理工作。

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