黃 強(qiáng)

（中國(guó)十九冶集團(tuán)有限公司材料設(shè)備工程分公司，四川 成都 610000）

1 高爐主體及設(shè)備的吊裝特點(diǎn)

高爐主體及設(shè)備泛指爐殼、水冷壁、圍管、爐體框架、爐頂及上料系統(tǒng)、受料罐、粗煤氣系統(tǒng)（爐頂上升管、下降管、五通球、重力除塵器……）和鋼結(jié)構(gòu)件，其種類(lèi)繁多，結(jié)構(gòu)多樣，安裝過(guò)程技術(shù)要求高、風(fēng)險(xiǎn)大，安裝結(jié)果直接影響高爐建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量。

1.1 高爐主體及設(shè)備朝模塊化、大型化發(fā)展

隨著制造技術(shù)的發(fā)展，高爐主體及設(shè)備朝著模塊化、大型化發(fā)展，裝置中的各類(lèi)設(shè)備及鋼結(jié)構(gòu)件也變得越來(lái)越重、越來(lái)越大，常具有高、大、重等特點(diǎn)。

1.2 吊裝作業(yè)復(fù)雜，安全隱患多

吊裝作業(yè)工期緊，區(qū)域作業(yè)點(diǎn)較為分散，每個(gè)吊裝區(qū)域相對(duì)狹窄，拼裝場(chǎng)地、運(yùn)輸場(chǎng)地、吊裝場(chǎng)地相互交錯(cuò)，并有交叉作業(yè)情況存在，安全隱患多。

1.3 吊裝設(shè)備工況變化多

高爐主體及設(shè)備的吊裝多采用靈活性和穩(wěn)定性兼顧的履帶式起重機(jī)，從控制安裝成本考慮，在吊裝過(guò)程中履帶吊需要變換多種工況以滿足不同重量和高度吊裝需求，如何以盡可能少的工況變換次數(shù)滿足不同吊裝要求，同時(shí)使成本最小，這也是吊車(chē)選型需要考慮的重要方面。

2 吊裝工藝過(guò)程

2.1 吊裝程序

2.2 主吊設(shè)備的選型

文章以1280立方高爐安裝為例，高爐爐殼最大直徑11.5 m，爐體高度39.2 m，高爐最高高度83.5 m。吊裝難點(diǎn)在于高爐粗煤氣系統(tǒng)，選取最高件、最重件及部分關(guān)鍵設(shè)備作為吊裝方案計(jì)算依據(jù)（見(jiàn)表1），結(jié)合廠家提供的技術(shù)參數(shù)（見(jiàn)表2）。

表1 1280立方高爐粗煤氣系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)件相關(guān)參數(shù)

表2 SCC3200A-1履帶起重機(jī)-LJ工況載荷表

科學(xué)、優(yōu)化選擇經(jīng)濟(jì)適用的主吊設(shè)備，合理安排吊裝計(jì)劃，在整個(gè)施工周期減少履帶吊變工況頻率，優(yōu)化使用吊車(chē)資源，滿足安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)、高效的工作目標(biāo)，使各方利益最大化，選用一臺(tái)主吊車(chē)通過(guò)一次工況變換既能滿足最重、最高件的吊裝需要，又能覆蓋其余設(shè)備的吊裝需要。

綜上所述，擬選定某廠家的SCC3200A-1履帶起重機(jī)（320 t履帶吊）作為主吊設(shè)備，完成此次1280立方高爐安裝的吊裝工作。采用LJ塔式工況主臂62 m+塔臂42 m和主臂50 m+塔臂30 m工況，只需在吊裝粗煤氣系統(tǒng)下降管時(shí)，變更一次工況（LJ工況從主臂62 m+塔臂42 m變更為主臂50 m+塔臂30 m工況），即可完成整個(gè)施工周期的吊裝工作。

3 主要吊裝計(jì)算

以五通球和下降管的吊裝為例說(shuō)明設(shè)備吊裝中主要吊裝計(jì)算。

（1）項(xiàng)目中的五通球內(nèi)徑Φ5000，五通球主要連接上升管、下降管、放射管。五通球本體重17.5 t，與之相連接的導(dǎo)出管與五通球相連時(shí)，總重為26.35 t，安裝球面高度75.34 m，是本次吊裝高且重的一件設(shè)備（見(jiàn)圖1）。

圖1 五通球吊裝圖

主吊車(chē)的參數(shù)選擇計(jì)算過(guò)程：

SCC3200A-1（320 t履帶起重機(jī)）

LJ工況：主臂62 m+塔臂42 m

工作半徑：R＝28.5 m

額定載荷：{P}＝41.5 t

選用50噸吊鉤，其重量為1.7 t

鋼絲繩選用6×37+1-1770-Φ32-16 m/根 4根

17噸卡環(huán) 4個(gè)

鋼絲繩和卡環(huán)理論重量0.5 t

吊車(chē)計(jì)算載荷：Qj=K1×Q（Qj——計(jì)算載荷；K1——?jiǎng)虞d系數(shù)，一般取動(dòng)載系數(shù)K1=1.1；Q——分配到一臺(tái)起重機(jī)的吊裝載荷，包括設(shè)備及索吊具重量）

Qj=1.1×（26.35+1.7+0.5）=31.405 t

計(jì)算載荷Qj=31.405 t小于額定載荷41.5 t

故安全，滿足吊裝要求。

同時(shí)在此工況（LJ工況：主臂62 m+塔臂42 m）下，吊臂頂端距離地面凈空高度102 m，起重高度大于安裝高度且不抗桿，滿足吊裝要求。

（2）項(xiàng)目中的下降管內(nèi)徑Φ3000，下降管上端與五通球相連，下端與重力除塵器相連，高爐中心至重力除塵器中心水平距離43.5 m，下降管上端▽77.34 m，下端▽44.126 m。下降管分上、下兩段安裝，上段為彎頭段與五通球安裝對(duì)接后，再安裝下降管直段部分聯(lián)通五通球和重力除塵器，下段下降管整體約61.95 t（不含附屬樓梯欄桿、均壓管道等），安裝高度：72.17 m，是本次吊裝過(guò)程中的最重件。

主吊車(chē)的參數(shù)選擇計(jì)算過(guò)程：

SCC3200A-1（320 t履帶起重機(jī)）

LJ工況：主臂50 m+塔臂30 m

工作半徑：R＝18 m

額定載荷：{P}＝81 t

選用100噸吊鉤，其重量為2.3 t

鋼絲繩選用6×37+1-1770-Φ65-8 m/根 2根

85噸卡環(huán) 2個(gè)

鋼絲繩和卡環(huán)理論重量1t

吊車(chē)計(jì)算載荷：Qj=K1×Q（Qj——計(jì)算載荷；K1——?jiǎng)虞d系數(shù)，一般取動(dòng)載系數(shù)K1=1.1；Q——分配到一臺(tái)起重機(jī)的吊裝載荷，包括設(shè)備及索吊具重量）

Qj=1.1×（61.95+2.3+1）=71.775 t

計(jì)算載荷Qj=71.775 t小于額定載荷81 t

故安全，滿足吊裝要求。

同時(shí)在此工況（LJ工況：主臂50 m+塔臂30 m）下，吊臂頂端距離地面凈空高度79 m，起重高度大于安裝高度且不抗桿，滿足吊裝要求。

4 結(jié)論

（1）履帶式起重機(jī)覆蓋范圍廣，起升高度高，起升速度及回轉(zhuǎn)速度快。安全保護(hù)裝置齊全，安裝、拆卸快捷方便，選用SCC3200A-1履帶吊為高爐主體設(shè)備吊裝的主吊設(shè)備。

（2）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件、結(jié)構(gòu)件到貨情況、主體設(shè)備的安裝作業(yè)高度和起重量等因素綜合分析，初始工況選用L J塔式工況主臂62 m+塔臂42 m為首選；后期在吊裝下降管時(shí)變工況為L(zhǎng) J塔式工況主臂50 m+塔臂30 m。

（3）從經(jīng)濟(jì)性比較，變更工況、安拆一次費(fèi)用如下：計(jì)劃6個(gè)人工，其中大工3人，小工3人，按一天計(jì)，大工380元/天，小工260元/天。每人每天補(bǔ)貼生活費(fèi)30元。費(fèi)用計(jì)算：3＊380+3＊260+6＊30=2100 元；計(jì)劃采用輔助吊車(chē)50t汽車(chē)吊一臺(tái)，計(jì)一個(gè)臺(tái)班3000元；綜上，每變更一次工況，按一天計(jì)算，需增加人工、輔助機(jī)械費(fèi)用5100元。吊裝作業(yè)時(shí)工況變換次數(shù)與成本、安全隱患成正比，在滿足作業(yè)需要的前提下應(yīng)盡量減少工況變換次數(shù)。

（4）綜合技術(shù)性能、主吊設(shè)備安拆、使用成本多種因素比較分析，在現(xiàn)有資源配置情況下，確定好高爐安裝施工主吊設(shè)備配置和初始工況，優(yōu)化吊車(chē)選型，減少過(guò)程中變更工況次數(shù)，確保安全、經(jīng)濟(jì)、高效完成高爐主體及設(shè)備的吊裝作業(yè)。