郭高峰

（上海寶冶冶金工程有限公司，上海 200941）

以南鋼第一煉鐵廠1#高爐（2 000 m3）大修工程為例，對高爐爐體系統(tǒng)快速拆裝關鍵施工技術進行總結概述，以期對類似工程施工有所幫助。

1 南鋼第一煉鐵廠1#高爐工程概況

南鋼第一煉鐵廠1#高爐（2 000 m3）建成投產于2004年6月，高爐各系統(tǒng)均進入爐役后期，各系統(tǒng)的裝備仍停留在修建時的配置水平，已不能滿足高爐安全、環(huán)保、節(jié)能、低耗、高效的生產需要。

2 爐體系統(tǒng)拆裝施工工藝概述

由于分塊拆除、安裝的常規(guī)施工方法具有工期長、工序之間交叉影響大、場地條件受限制、不確定因素多等問題，不能滿足高爐短期化大修的要求。因此，需盡可能減少在線施工的工期，為下道工序提供充分的場地等條件，爐體系統(tǒng)采用快速維修工藝技術，舊爐體采用分塊散拆，新爐體采用1～3帶采用整圈正裝，4a～19帶采用整圈倒裝。

3 舊爐殼拆除工藝

3.1 舊爐殼冷卻壁拆除

舊爐殼冷卻壁采用分塊拆除的工藝，根據(jù)現(xiàn)場實際情況以單塊冷卻壁的大小進行爐殼分塊，尺寸和重量便于倒運，分塊后的爐殼和冷卻壁一塊拆除。根據(jù)爐身圖紙確定爐身橫切割位置，切割按照冷卻壁分布的橫縫切割，爐身縱切割位置在相鄰兩塊冷卻壁中間豎縫，確定好之后，在爐殼上進行畫線。爐殼切割之前，根據(jù)冷卻壁大小預畫切割線。同時在預拆除的爐殼上開設圓孔，先預切，根據(jù)拆除情況再做分離。切割過程做好防止燙傷措施：規(guī)范穿戴防護服、防護眼鏡、采用斜切方法防止傷人。

3.2 爐體管道拆除

爐體管道切割分段放在相鄰的爐體平臺上，在舊爐殼拆除到相應的爐體平臺時，將分段的爐體管道放入爐內，通過出鐵場平臺的機械將拆除的管道倒運到出鐵場平臺，行車裝車運到指定位置。

3.3 熱風圍管拆除

（1）作業(yè)人員利用移動式腳手架或爬梯作為切割操作站位點，在管道側下方開一條寬約350 mm條形口，吊掛裝置位置保留500 mm不切割，共開8條，管殼鋼板切割完成后，作業(yè)人員撤離施工現(xiàn)場。

（2）履帶式鎬頭機在出鐵平臺上，利用鎬頭將開口處鋼板、澆注料及耐火磚破碎拆除，然后利用破碎錘敲擊振動熱風圍管，使管內耐火磚及澆注料流出管道。

（3）流出的耐火磚及澆注料及時清理裝車外運輸。

（4）耐材拆除后的熱風圍管總重量不會大于80 t，平均分成8等份分段拆除，每段利用2個10 t葫蘆放至出鐵平臺。

（5）作業(yè)人員固定好鋼絲繩葫蘆預受力，葫蘆受力后開始切割，作業(yè)人員邊切割邊觀察割縫的變化，根據(jù)割縫的變化隨時調節(jié)葫蘆受力。管道切割剩下1/20，采取邊烘烤邊切割，最后100 mm時先烘烤再切割，每次切割不得大于10 mm，直至葫蘆受力調整至等于管道重量時方可完全切開。放至出鐵平臺分解裝車外運輸。

4 爐殼安裝工藝

4.1 滑移平臺安裝工藝

在南側出鐵場東側新增加一個滑移平臺作為新爐殼的倒運平臺，并安裝滑移軌道、滑移小車及小車水平動力卷揚機作為倒運工具。滑移平臺離線組裝，停爐后整體安裝。

4.2 液壓提升工藝

1～3帶爐殼采用正裝法安裝，利用液壓提升裝置將滑移到爐中心的爐殼下放到爐殼安裝位置；4a～19帶爐殼采用倒裝法，組裝好的19+18+17帶爐殼滑移到爐中心，液壓提升分裝置將其提升固定，組裝好的16+15+14帶爐殼滑移到爐中心，上部爐殼下放到位，兩部分爐殼安裝焊接；同樣的方式安裝剩下的幾組爐殼。

4.3 爐殼安裝工藝

（1）爐殼安裝工程。根據(jù)現(xiàn)場施工場地，經(jīng)過綜合考慮，750 t履帶吊站位確定于南側出鐵場7號路位置，可覆蓋高爐框架、爐殼以及上升下降管等結構的安裝。

（2）高爐爐殼吊裝。因現(xiàn)場實際情況，西邊為出鐵場，東側為重力除塵，南側為7號道路。爐殼分為11段。高爐新爐殼鋼材采用BB503鋼，高爐新爐殼標高41.2 m，新爐殼重量為690 t。

爐缸區(qū)安裝：①因設備供貨爐殼一圈4、5、6、8塊，均在組裝平臺上組裝。每一帶爐殼組裝之前均在組裝平臺上放標記線。同時圓中心設置觀測控制點，組裝完后及時進行精準度復測并做好記錄。②爐殼的吊裝隨時進行觀測控制，吊裝上帶爐殼前，需在下帶已安裝的爐殼上口布置一圈卡口擋板，采用在爐體平臺上架立測量塔架配合爐殼的校正檢測。③爐缸帶爐殼吊裝完方可拆除內部“米”字支撐，注意檢測鐵口中心、標高和水平度。

風口段爐殼為整個爐殼安裝中最重要的一環(huán)，風口段爐殼的鋼板厚、設備多、重量大、安裝精度嚴格、調整的質量與相關設備安裝和內襯砌筑密切相關，并對以后生產運行其著非常重要的作用。

1～3帶爐殼安裝。用750 t履帶吊吊機對爐殼進行整圈吊裝，先吊裝至南側出鐵場東側滑移平臺，再滑移至高爐中心利用爐頂液壓提升系統(tǒng)進行安裝。

4～19帶爐殼安裝：①爐殼各段在制作出廠前均進行了預組裝，檢查合格后再分解出廠。現(xiàn)場安裝時要盡量按組對中心組對，并連接好預組裝時專用卡具，以期恢復到工廠預組裝狀態(tài)，再進行各項質量數(shù)據(jù)的檢驗，并作出檢測記錄。②4～19帶爐殼的安裝依然利用750 t履帶吊吊機對爐殼進行整圈吊裝，依舊先吊裝至南側出鐵場東側滑移平臺，再滑移至爐中心利用爐頂液壓提升系統(tǒng)進行安裝。安裝的順序是19+18+17、16+15+14、13+12、11+10、9+8、7+6、5+4a、4，待上組爐殼焊接完成，利用爐頂液壓提升系統(tǒng)提升，下組爐殼通過滑移胎架滑移到爐中心，進行測量找正，上部爐殼下放，兩部分爐殼安裝焊接；依次安裝，最后安裝第4帶爐殼。

4.4 熱風圍管安裝

在1～3帶高爐爐殼和4a～19帶爐殼安裝完成，第4帶爐殼安裝前，進行熱風圍管的安裝施工。熱風圍管施工分成2段進行，4a+5帶爐殼組裝到位后，液壓提升系統(tǒng)將上部爐殼提升，北場方向一段熱風圍管通過滑移平臺運輸?shù)轿?，開始南場方向一段熱風圍管滑移，通過8臺10 t倒鏈將熱風圍管提升到安裝好的支架處進行安裝固定。安裝完成后安裝2 m長的熱風主管，然后交于熱風爐施工方進行耐材施工，期間耐材砌筑和我方溝通好砌磚和大禮帽開孔事宜，確保耐材砌筑完成大禮帽的開孔安裝施工。熱風圍管安裝完成，開始圍管平臺和第4帶爐殼的施工。

4.5 冷卻壁安裝

爐殼安裝完成后，開始冷卻壁安裝，在爐頂通過打水孔、探尺孔、導出管孔掛設5 t電動葫蘆，用于冷卻壁安裝；在出鐵場鋪設軌道，用小車將冷卻壁倒運至鐵口，在鐵口上方爐殼上掛設5 t倒鏈，倒鏈配合爐頂電動葫蘆將冷卻壁倒運到爐內，移到安裝位置，爐殼外部用1 t倒鏈橫向牽引，冷卻壁安裝到位，開始安裝螺栓、定位銷等冷卻壁配件的安裝。

（1）冷卻壁安裝時，從合門冷卻壁對面開始，分兩個作業(yè)組同時作業(yè)，最后安裝合門冷卻壁。

（2）安裝前，全部冷卻壁試壓合格，鑲磚砌筑完成，養(yǎng)護時間達到規(guī)范要求，并根據(jù)安裝順序運輸?shù)桨惭b現(xiàn)場指定位置。

（3）在安裝前將固定螺桿與冷卻壁螺栓帽進行試擰，確保冷卻壁螺栓絲扣質量。

（4）通過爐頂電動葫蘆將冷卻壁下放至安裝位置后，然后在爐殼外側通過冷卻水管孔觀察冷卻壁的位置，使用鐵鉤鉤住事先綁在冷卻壁本體螺栓孔吊耳上的鋼絲繩，拉至爐外掛到門型支架上的倒鏈上，一邊通過倒鏈將冷卻壁橫向拉動，一邊操縱電動葫蘆進行配合，使冷卻壁向爐殼位置就位。

（5）冷卻壁完全就位（即螺栓、冷卻管等穿出爐殼，螺栓凸臺完全頂緊爐殼內表面）后，先將沒有安裝吊耳的螺栓孔上的螺栓裝好，再松掉橫向拉動的倒鏈，卸下吊耳，安裝螺栓，最后將所有螺栓緊固到位。

（6）段冷卻壁完全就位，經(jīng)檢查合格后，在距冷卻壁端面5 mm處用氣割割去吊耳。

（7）冷卻壁的安裝螺栓留有富余量，在現(xiàn)場安裝擰緊螺母后，應在距螺母15 mm處切除多余部分，在去除毛刺，冷卻壁安裝完畢檢驗合格后，再焊上密封罩（螺栓與螺母、墊圈與爐殼之間不焊接）。

5 安裝精度控制工藝

5.1 新爐體組裝精度控制

根據(jù)本工程的實際情況，新爐體組裝主要重點控制鐵口標高、角度、風口標高、風口角度、爐頂法蘭標高。

5.1.1 標高控制

新爐缸段標高控制主要控制鐵口標高（鐵口底面標高H1）及風口標高H2。根據(jù)工藝要求，H1允許偏差為0～-3 mm，H2允許偏差為0～-3 mm，H允許偏差為0-3 mm。

控制方法：對爐殼每帶標高進行控制，以免造成累積誤差。爐缸1段、爐缸鐵口段、爐缸風口段橫焊縫待全部安裝后，實測鐵口、風口標高后再行焊接。鐵口、風口段標高實測值如與設計值不吻合，可以通過調整切除舊爐殼標高控制。

其中爐缸段的組裝全部滿足設計及規(guī)范偏差。鐵口、風口的標高控制根據(jù)X調整。

5.1.2 鐵口角度控制

鐵口角度α允許偏差為±2′（±5 mm），鐵口夾角9°。檢查時將全站儀架設在爐內測量塔架上。同時對現(xiàn)有爐殼的2個鐵口中心線進行檢查，檢查方法采用全站儀。控制方法：先調整爐殼四芯線，再通過調整立縫間隙調整鐵口角度。

5.1.3 橢圓度控制

爐殼上口橢圓度允許偏差為：橢圓度（ㄧRmaX-Rminㄧ≤2R/1 000 mm且≤8 mm）：

檢查方法：首先在爐殼上、下口拉設細鋼絲，找出爐殼鋼板圈實際中心。上、下口測點沿爐殼全周均布，且均不少于16個測點。用卷尺測量R、D。

5.2 上部爐體精度控制

利用前期建立的控制網(wǎng)，返測至爐底板并與爐底板分中軸線和標高進行閉合。以便爐缸1段和鐵口段的安裝，作為在基準。爐體安裝中心必須由底貫穿至爐頂，其中在耐材砌筑多功能平臺隔斷處引投至平臺頂面，作為上部爐體安裝測量基準點。

5.2.1 鐵口安裝控制依據(jù)：

新爐缸標高主要控制鐵口標高，停爐后實測原有鐵口標高。

5.2.2 風口安裝控制依據(jù)：

風口是根據(jù)停爐后切除風口大套保護罩，對均布一周的8個風口分中取坐標返投至框架上的原始點（標高、軸線）作為安裝風口的依據(jù)。

如鐵口與風口之間存在標高誤差，通過焊縫平衡。

5.2.3 爐頂法蘭安裝控制依據(jù)：

爐頂法蘭標高控制根據(jù)前期返投框架上的原始點作為安裝依據(jù)。調節(jié)余量通過Ha與Hb之間的焊縫調節(jié)。

爐殼鋼板圈中心對爐底理論中心的位移（F≤2（H1-h1）/1 000，且≤20 mm）：

測量方位為拉設細鋼絲，找出爐殼鋼板圈中心，從中心垂掉線錘至組裝胎架，找出爐殼實際中心點，用鋼板尺測量該中心與理論中心之間的距離F。

每帶爐殼高度偏差（H≤5 mm），測點布置同上口橢圓度測量，且不少于8點。

6 結語

高爐系統(tǒng)短期化大修，借助于現(xiàn)代化的施工機械等條件，采用先進的模塊化施工工藝，保障了項目工期。舊爐體采用分塊拆除，新爐體采用滑移提升等關鍵技術，實現(xiàn)了項目安全、快速、優(yōu)質目標，為高爐快速大修提供了有力保障，同時也給類似項目的短期化施工、滑移、液壓提升等現(xiàn)代化機械設備技術的運用提供了一定的參考和啟示。