王佳麒

（中國(guó)十五冶金建設(shè)集團(tuán)有限公司，湖北黃石435000）

1 引言

蒸汽回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)是一種間接加熱型設(shè)備，主體是略帶傾斜并能進(jìn)行回轉(zhuǎn)的筒體[1]。在筒體內(nèi)部以同心圓的方式排列若干圈蒸汽管路，利用熱交換的原理使物料在高進(jìn)低出的過(guò)程中干燥。干燥機(jī)主要由加熱部分、出料罩、筒體、托輪裝置、傳動(dòng)裝置、齒輪罩等部分組成，其中筒體部分安裝有滾圈和大齒圈[2]。它的安裝工藝和前期準(zhǔn)備工作也是本文的重點(diǎn)和難點(diǎn)。干燥機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

為了詳細(xì)闡述安裝過(guò)程中的重難點(diǎn)，本文就福建寧德中鋁東南銅業(yè)基地項(xiàng)目的2 臺(tái)蒸汽回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)為例，分析其具體安裝工藝。

中鋁東南銅業(yè)基地項(xiàng)目的2 臺(tái)干燥機(jī)型號(hào)相同，安裝中心標(biāo)高為+16.680m，傾斜角為2°。干燥機(jī)最大單件為筒體，外形尺寸為Φ4500mm×12 410mm，質(zhì)量約為100t。筒體上需套裝2 個(gè)滾圈，單重約20t，合計(jì)40t。2 臺(tái)干燥機(jī)均設(shè)置于熔煉主廠房南側(cè)，東側(cè)緊貼熔煉余熱鍋爐，南側(cè)為干燥變電所和上料皮帶廊，空間十分狹小，開(kāi)展吊裝工作非常困難。

圖1 干燥機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

2 主要安裝工藝及方法

2.1 主要工藝流程

安裝準(zhǔn)備→基礎(chǔ)復(fù)測(cè)、交接→托輪裝置就位、粗調(diào)→地腳螺栓灌漿→托輪裝置墊鐵設(shè)置、座漿→托輪裝置精調(diào)→托輪裝置二次灌漿→滾圈套裝→筒體吊裝、就位→大齒圈安裝→傳動(dòng)裝置安裝、調(diào)整→傳動(dòng)裝置灌漿→齒輪罩安裝→出料罩安裝→出料密封安裝→加熱部分安裝→金屬軟管組安裝。以上工序可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理調(diào)整[3]。

2.2 安裝準(zhǔn)備工作

2.2.1 鋼絲繩選擇

鋼絲繩的選用主要根據(jù)設(shè)備最大單件吊裝進(jìn)行考慮,其中筒體、滾圈及索具合計(jì)約145t，是此次大型吊裝的關(guān)鍵所在。根據(jù)GB/T 20118—2006《一般用途鋼絲繩》的相關(guān)規(guī)定，構(gòu)件采用2 根鋼絲繩兜捆的形式進(jìn)行吊裝作業(yè)，每根鋼絲繩與設(shè)備重心夾角≤25°。經(jīng)計(jì)算破斷拉力得出，Φ65mm 的6×37+FC 纖維芯，抗拉強(qiáng)度為1570MPa 的鋼絲繩符合安全技術(shù)規(guī)范要求[4]。

2.2.2 起重機(jī)械選擇

由于工程現(xiàn)場(chǎng)不具備雙機(jī)抬吊的場(chǎng)地條件，因此，只能考慮單機(jī)起重的方案進(jìn)行吊裝作業(yè)。項(xiàng)目長(zhǎng)期配備了1 臺(tái)QUY350 履帶式起重機(jī)，因此，在確保安全、可行和經(jīng)濟(jì)效益的前提下，盡量使用自有設(shè)備。通過(guò)場(chǎng)地丈量和數(shù)據(jù)測(cè)算，并查詢相應(yīng)的起重設(shè)備性能表，確定QUY350 履帶式起重機(jī)在12m 回轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)，使用48m 重型主臂，配備120t 配重，額定起質(zhì)量為156t，具備相應(yīng)的起重要求。因此，選擇QUY350履帶式起重機(jī)在干燥機(jī)基礎(chǔ)的東西兩側(cè)分別進(jìn)行2 臺(tái)干燥機(jī)的吊裝作業(yè)。吊裝作業(yè)如圖2 所示。

圖2 吊裝作業(yè)示意圖

2.2.3 工程預(yù)留及成品保護(hù)

由于干燥機(jī)的安裝屬于大型設(shè)備吊裝作業(yè)，對(duì)吊裝場(chǎng)地有嚴(yán)格要求。為了保證安裝工作的順利，要求對(duì)以下部位進(jìn)行預(yù)留：

1）由于蒸汽干燥子項(xiàng)和熔煉余熱鍋爐子項(xiàng)的承臺(tái)與地梁已施工完畢，因此，需要對(duì)蒸汽干燥子項(xiàng)東西兩側(cè)短柱和熔煉余熱鍋爐子項(xiàng)北側(cè)短柱，標(biāo)高-1.00m 以上部分進(jìn)行預(yù)留，暫緩施工。

2）在干燥機(jī)進(jìn)場(chǎng)道路修葺的過(guò)程中，需要做好預(yù)留部位的成品保護(hù)工作。即將-0.500m 以上鋼筋冷彎，在地梁底部搭設(shè)腳手架管進(jìn)行支撐，在承臺(tái)和地梁上方鋪土并進(jìn)行分層夯實(shí)，令地梁中心處土方回填標(biāo)高較兩側(cè)稍低，防止中心區(qū)域受力過(guò)大。然后在夯實(shí)土上方滿鋪20mm 鋼板，并在履帶式起重機(jī)行走路線處鋪設(shè)路基板。

2.2.4 進(jìn)場(chǎng)道路及場(chǎng)地準(zhǔn)備

為保證干燥機(jī)的順利安裝，針對(duì)進(jìn)場(chǎng)道路，根據(jù)道路平面定位圖規(guī)劃，先進(jìn)行土基壓實(shí)，然后鋪設(shè)600mm 塊石墊層，100mm 碎石找平層，再進(jìn)行6%水泥穩(wěn)定砂礫鋪設(shè)250mm，最后鋪設(shè)50mm 級(jí)配砂礫墊層。

起重機(jī)械和設(shè)備進(jìn)場(chǎng)需嚴(yán)格按照規(guī)劃的道路行駛，如圖3 所示。

圖3 起重機(jī)械及設(shè)備進(jìn)場(chǎng)道路示意圖

2.2.5 臨時(shí)弧形托座的準(zhǔn)備

由于干燥機(jī)筒體為圓柱體，且需要在吊裝前進(jìn)行外觀檢查、定位放線和滾圈套裝等工作，因此，針對(duì)筒體的外形尺寸和實(shí)際重量，自行設(shè)計(jì)、制作了臨時(shí)弧形托座，用于筒體在吊裝前進(jìn)行的地面準(zhǔn)備工作?；⌒瓮凶鐖D4 所示。

圖4 弧形托座示意圖

2.3 安裝工藝及方法

2.3.1 基礎(chǔ)驗(yàn)收及處理

設(shè)備安裝前需要灌漿的基礎(chǔ)表面應(yīng)鏟除浮漿層，并鏟出麻面，表面不允許有油污或疏松層。設(shè)置墊鐵處的表面要鏟平。

2.3.2 托輪裝置安裝

首先，將托輪裝置底座吊裝就位，根據(jù)縱橫中心線和設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，采用臨時(shí)墊鐵支撐，并避開(kāi)正式墊鐵安裝位置。調(diào)整過(guò)程中，使用經(jīng)緯儀進(jìn)行軸線控制，使用0.3mm 鋼絲進(jìn)行縱橫中心線調(diào)整，使用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行標(biāo)高調(diào)整，使用斜度規(guī)配合框式水平儀進(jìn)行整體斜度控制。在初步找正之后，將地腳螺栓按照2%的斜度安裝到位并進(jìn)行固定。

在地腳螺栓灌漿完成之后，進(jìn)行正式墊鐵的座漿工作。正式墊鐵應(yīng)布置在每根地腳螺栓的兩側(cè)，并在間距較大位置加設(shè)墊鐵組。座漿墩面積要求大于平墊鐵面積，墊鐵要求按照2%的斜度進(jìn)行控制。

在托輪裝置精調(diào)過(guò)程中，每個(gè)底座上選取6 個(gè)點(diǎn)，使用斜度規(guī)配合精密水準(zhǔn)儀和框式水平儀進(jìn)行測(cè)量。達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求后，緊固地腳螺栓，檢查墊鐵結(jié)合面并進(jìn)行點(diǎn)焊固定，二次灌漿。

托輪和擋托輪安裝時(shí)，注意托輪中心線與筒體傾斜方向保持一致，托輪及擋托輪軸承底座應(yīng)互為平行，確保托輪和擋托輪與中心線的距離。

2.3.3 滾圈套裝

筒體到場(chǎng)之后，先卸至臨時(shí)弧形托座上擺放，并在筒體上進(jìn)行檢查、清理、定位、放線等工作。

然后，開(kāi)始滾圈套裝工作。使用滾圈吊裝專用工具吊裝，利用細(xì)麻繩調(diào)節(jié)角度，起重機(jī)械控制標(biāo)高，使用1t 手拉葫蘆和Φ10mm 鋼絲繩配合，將滾圈上下同步的套裝至筒體指定位置，并按設(shè)計(jì)位置點(diǎn)焊擋塊固定。

最后，檢查滾圈中心線的水平間距是否符合設(shè)計(jì)要求。

2.3.4 筒體吊裝、就位

筒體吊裝為整個(gè)干燥機(jī)安裝的重點(diǎn)，也是干燥機(jī)安裝成敗的關(guān)鍵所在。筒體尺寸為Φ4500mm×12 410mm，單件質(zhì)量為100t，滾圈、支撐法蘭和起重索具合計(jì)45t，吊裝質(zhì)量145t，屬于大型設(shè)備吊裝作業(yè)，具有較大的危險(xiǎn)系數(shù)，必須按準(zhǔn)備工作的要求嚴(yán)格執(zhí)行。

首先，在筒體底部滾圈位置畫出中心線和邊線，在托輪裝置上同樣標(biāo)識(shí)出中心線，再使用選用的鋼絲繩對(duì)筒體進(jìn)行兜捆并做好保護(hù)措施，并在兩端捆綁麻繩。然后緩緩起鉤，將筒體吊離臨時(shí)弧形托座100mm 處，檢查是否水平，如不水平則應(yīng)放下后調(diào)整鋼絲繩兜捆位置。懸停10min 之后，將筒體落下放平，檢查各部位是否存在不安全因素，確認(rèn)無(wú)誤之后方可進(jìn)行正式吊裝。吊裝過(guò)程應(yīng)緩速均勻，在筒體底面超過(guò)設(shè)備基礎(chǔ)標(biāo)高之后，開(kāi)啟履帶吊回轉(zhuǎn)裝置，將筒體調(diào)整至托輪裝置正上方，并利用麻繩調(diào)整方向和位置，令滾圈中心線與托輪中心線對(duì)齊，緩慢放置在托輪裝置上后松鉤。

筒體就位后，在設(shè)計(jì)位置焊接出料密封法蘭及進(jìn)料端板法蘭。焊接完成后，在2 個(gè)滾圈底部架設(shè)百分表。利用手拉葫蘆轉(zhuǎn)動(dòng)筒體，利用百分表監(jiān)測(cè)滾圈的徑向跳動(dòng)和端面跳動(dòng)，確保符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

2.3.5 大齒圈安裝

大齒圈分2 段到貨，需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝。首先，將大齒圈支撐法蘭定位，焊接在筒體上，然后根據(jù)預(yù)拼裝數(shù)據(jù)和絞孔螺栓進(jìn)行定位，將大齒圈的兩段緊固在支撐法蘭上。注意大齒圈絞孔上的數(shù)字標(biāo)記，與支撐法蘭對(duì)號(hào)裝配。最后，使用塞尺檢查兩段齒圈的間隙不大于0.1mm，緊固螺栓。

大齒圈安裝完成后，在底部架設(shè)百分表。利用手拉葫蘆轉(zhuǎn)動(dòng)筒體，利用百分表監(jiān)測(cè)大齒圈的徑向跳動(dòng)和端面跳動(dòng)，確保符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

2.3.6 傳動(dòng)裝置安裝、調(diào)整

傳動(dòng)裝置包括減速機(jī)、小齒輪、聯(lián)軸器及主電機(jī)。

首先，根據(jù)大齒圈的定位狀態(tài)，將小齒輪及底座就位，使用臨時(shí)墊鐵支撐并進(jìn)行粗調(diào)，保證齒輪副軸線平行，兩側(cè)側(cè)隙一致，頂隙為8～10mm，并根據(jù)齒輪的接觸點(diǎn)及接觸面積調(diào)整底座，使其符合設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行一次灌漿。待灌漿部位強(qiáng)度達(dá)到50%，使用座漿法布置正式墊鐵，并使用小錘檢查，牢固后撤出臨時(shí)墊鐵。最后進(jìn)行精調(diào)，使齒輪副完全符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求后點(diǎn)焊墊鐵，進(jìn)行二次灌漿[5]。

在小齒輪安裝完成后，安裝減速機(jī)、主電機(jī)和聯(lián)軸器。由于減速機(jī)、主電機(jī)和聯(lián)軸器使用公用底座，因此，使用臨時(shí)墊鐵粗調(diào)底座并對(duì)地腳螺栓孔一次灌漿，在進(jìn)行軸線和標(biāo)高的統(tǒng)一精調(diào)后更換正式墊鐵并點(diǎn)焊、二次灌漿。最后，進(jìn)行聯(lián)軸器的對(duì)中工作，以確保主減速機(jī)低速軸與小齒輪軸同軸度和角向偏差符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

2.3.7 齒輪罩安裝

在齒輪副安裝、調(diào)整完成后，將齒輪罩安裝至筒體上，以保障齒輪副的成品安全。

2.3.8 出料罩及出料密封安裝

出料罩分為上出料罩和下出料罩,必須按照先下后上的順序與廠房鋼結(jié)構(gòu)安裝配合進(jìn)行。在出料罩安裝完成后，安裝出料密封裝置，確保出料罩的前后法蘭、出料密封的密封法蘭與筒體保持同心，且密封材料與筒體密封面接觸良好。

2.3.9 加熱部分安裝

在筒體安裝結(jié)束，廠房基本封閉后，方可安裝加熱部分。安裝時(shí)注意調(diào)整蒸汽分配室的位置，使管口與筒體端板管口相對(duì)應(yīng)，并確進(jìn)汽口端面跳動(dòng)小于3mm。然后將其尾管與筒體端板焊接，加強(qiáng)筋與尾管焊接，控制法蘭口的跳動(dòng)量小于0.5mm。

最后，利用剎車裝置將筒體固定，將換熱管組件分區(qū)域穿入，把端部的定位套與絲扣法蘭安裝到位。需要注意絲扣法蘭的端面應(yīng)低于管組件的密封面。然后，在管組件與分配室之間安裝金屬軟管和回轉(zhuǎn)接頭機(jī)械密封。確保在轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下，回轉(zhuǎn)接頭的上下跳動(dòng)量及左右擺動(dòng)量＜0.5mm。

3 結(jié)語(yǔ)

在蒸汽回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)的安裝過(guò)程中，重點(diǎn)和難點(diǎn)是大型設(shè)備吊裝的準(zhǔn)備工作，特別是鋼絲繩的計(jì)算與選擇、起重機(jī)械的選擇、狹小空間的工程預(yù)留要求及方案、進(jìn)出場(chǎng)道路及吊裝場(chǎng)地的設(shè)計(jì)和修葺。只有前期的準(zhǔn)備工作做到萬(wàn)無(wú)一失，才能安全、順利、圓滿地完成安裝工作。