天鐵煉鋼廠2#轉(zhuǎn)爐大修工程中吊裝新工藝的實(shí)踐

付志敏

（天津天鐵冶金集團(tuán)機(jī)械裝修部，河北涉縣056404）

1 引言

天鐵煉鋼2#轉(zhuǎn)爐大修工程中需要更換轉(zhuǎn)爐爐殼和煙道，這是大修工程的難點(diǎn)。以往煙道及爐殼的更換費(fèi)時(shí)費(fèi)力，施工時(shí)對吊裝工藝進(jìn)行了改進(jìn)創(chuàng)新。

通過對轉(zhuǎn)爐煙道、爐殼重量及尺寸和現(xiàn)場具體環(huán)境的分析研究后，提出利用轉(zhuǎn)爐現(xiàn)場天車、平臺大梁設(shè)置卷揚(yáng)機(jī)和滑輪組進(jìn)行吊裝作業(yè)的新工藝方案。巧妙地實(shí)施各段煙道及爐殼的拆裝工程，縮短了工程時(shí)間，節(jié)省了工程費(fèi)用支出，取得了良好的施工效果。

2 現(xiàn)狀分析

2.1 場地條件

由于施工現(xiàn)場場地狹小，各種設(shè)備分布密集，且煙道和爐殼的拆裝空間極其狹窄，大型吊裝機(jī)械根本無法進(jìn)入現(xiàn)場。轉(zhuǎn)爐現(xiàn)場僅有一臺32 t天車，無法完成大部件的吊裝任務(wù)。轉(zhuǎn)爐煙道在車間的布置情況見圖1。

圖1 煙道在車間的布置圖

2.2 吊裝要求

根據(jù)施工要求，2#轉(zhuǎn)爐有四段煙道需要拆除安裝，爐殼需要更換。整個(gè)爐體重量總計(jì)64.126 t，1段煙道重量為 14.6536 t，2 段煙道重量為 12.429 t，3、4段煙道重量都在10 t左右。最長的煙道為第2段，長11.0148 m，吊裝部件巨大。

3 施工方案確定

3.1 煙道的拆除及安裝

經(jīng)過現(xiàn)場勘查，結(jié)合實(shí)際情況，確定施工方案。首先，利用轉(zhuǎn)爐各個(gè)平臺上的支撐點(diǎn)和大梁作為吊掛的著力點(diǎn)，進(jìn)行煙道的懸掛固定。固定后，再進(jìn)行煙道的拆除工作。根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境特點(diǎn)，拆除的煙道要順利運(yùn)至轉(zhuǎn)爐平臺上，還需要拆除12 m平臺大梁。然后利用卷揚(yáng)機(jī)、天車和滑輪組配合轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動，將煙道拆除、運(yùn)至轉(zhuǎn)爐操作平臺（6.6 m平臺），由天車吊出施工區(qū)域。煙道拆除及安裝的施工流程如下：

拆除活動煙罩的管線→拆除活動煙罩→拆除1段煙道→拆除2、3、4段煙道→4、3段煙道大體就位→吊裝2、1段煙道→1段煙道調(diào)整就位、固定支座安裝→2、3、4段煙道就位，吊掛安裝→活動煙罩安裝就位→恢復(fù)水冷管線→試車。

3.2 爐殼的拆除及安裝

拆除爐殼作業(yè)為破壞性拆除。爐殼重約31 t。拆除時(shí)，先將轉(zhuǎn)爐搖至水平位置，爐口朝前。在爐殼內(nèi)部沿焊口位置將爐殼分為2段，先拆下半段，由6.6 m平臺天車配合吊出。在爐殼上半段割3個(gè)吊點(diǎn)，然后拆除。在支座旁焊接千斤頂支架，用50 t千斤頂將上半段爐殼頂出，從轉(zhuǎn)爐上口吊出。

新爐殼分為3段來安裝，爐殼1、2、3段提前預(yù)裝。爐口下方護(hù)板安裝符合圖紙使用要求后做好標(biāo)記，同時(shí)在3段爐殼內(nèi)壁的對稱位置焊4個(gè)吊點(diǎn)，以便安裝3段爐殼。先安裝1、2段爐殼。將2段爐殼通過3個(gè)球形支座與托圈相連，用天車小鉤吊住托圈前側(cè)，天車大鉤吊住爐殼出鋼處，往托圈內(nèi)放。由于托圈處于活動狀態(tài)，可隨爐殼自由轉(zhuǎn)動，等2段爐殼放入托圈后，再用11 m平臺上固定好的4×4滑輪組來安裝球形支座。安裝3段爐殼時(shí)，先用爐底車將3段運(yùn)至2段下方，將轉(zhuǎn)爐搖至垂直位置，用4個(gè)10 t倒鏈通過爐殼內(nèi)4個(gè)吊點(diǎn)，將3段爐殼吊起，與2段爐殼連接、固定。

4 施工準(zhǔn)備及安裝技術(shù)要求

4.1 施工組織

施工一共設(shè)置了4臺卷揚(yáng)機(jī)，每臺卷揚(yáng)機(jī)安排一名有操作資質(zhì)且經(jīng)驗(yàn)豐富的起重工和1名鉗工共同負(fù)責(zé)。每層平臺安排6人，其中焊工2名、鉚工4名，分別負(fù)責(zé)焊接和吊裝時(shí)的找正工作。總指揮1人，統(tǒng)一指揮現(xiàn)場所有人員，確保吊裝安全。質(zhì)量檢測1人，負(fù)責(zé)檢測安裝質(zhì)量，使之符合技術(shù)要求。

4.2 施工機(jī)具準(zhǔn)備

根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境和本次吊裝任務(wù)量，經(jīng)過現(xiàn)場勘查和計(jì)算，確定施工機(jī)具，見表1。

表1 施工機(jī)具表

4.3 技術(shù)要求

根據(jù)圖紙技術(shù)要求及煉鋼廠的具體要求，將本次安裝工程的技術(shù)指標(biāo)定為：

（1）要求爐殼的安裝同軸度允許偏差為±3.0 mm，檢驗(yàn)方法是使用掛尺和直尺；要求轉(zhuǎn)爐與氧槍的同心度誤差為±2.0 mm，檢驗(yàn)方法是使用掛尺和直尺。

（2）要求煙道的縱向中心線允許偏差±3.0 mm，檢驗(yàn)方法是使用掛尺和直尺；要求煙道的同軸度允許偏差±3.0 mm，檢驗(yàn)方法是使用掛尺和直尺；要求煙道的標(biāo)高允許偏差±5.0 mm，檢驗(yàn)方法是使用水準(zhǔn)儀。

（3）要求煙道的水平度或垂直度允許偏差1.0‰，檢驗(yàn)方法是使用水平儀吊線尺量；要求煙道的縱向中心線允許偏差±5.0 mm，檢驗(yàn)方法是使用掛線和尺量；橫向中心線允許偏差±5.0 mm，檢驗(yàn)方法是使用掛線和尺量。

5 鋼絲繩選擇和吊點(diǎn)吊具的設(shè)置

5.1 鋼絲繩的選擇

對鋼絲繩進(jìn)行受力分析，受力情況見圖2。

圖2 鋼絲繩受力圖

根據(jù)公式：

式中：S——鋼絲繩許用拉力；

∑S1——鋼絲繩總和破斷拉力；

Ψ——鋼絲繩的折減系數(shù)，取Ψ=0.82；

K——安全系數(shù)，取K=6；

F——鋼絲繩的拉力，抗拉強(qiáng)度1850 N/mm2。由鋼絲繩受力圖可知：

式中：G取最重件，即煙道1段，為14.66 t，則：

代入公式S=∑S1×Ψ/K中，得：

查五金手冊可知，6×19-φ31-1850的鋼絲繩滿足要求。

5.2 吊具的設(shè)置

5.2.1 1段煙道固定吊點(diǎn)的吊具設(shè)置

用2個(gè)5 t倒鏈抱住活動煙罩，封在1段煙道上。2臺50HP卷揚(yáng)機(jī)固定在6.6 m操作平臺上，卷揚(yáng)機(jī)的后腿通過4×4滑輪組固定在17 m平臺大梁上，鎖上1段煙道。卷揚(yáng)機(jī)的前腿通過設(shè)在天車大梁筋板上的4×4滑輪組掛在活動煙罩，設(shè)好后由轉(zhuǎn)爐配合一次性拆下1段煙道及活動煙罩。具體設(shè)置見圖3。

5.2.2 2段煙道固定吊點(diǎn)的吊具設(shè)置

圖3 1段煙道吊裝圖

在17 m平臺的東南面設(shè)置1臺30HP卷揚(yáng)機(jī)，前后腿分別設(shè)置在22 m平臺的東西兩面大梁上。通過4×4滑輪組掛住2段煙道，固定好后，開動卷揚(yáng)機(jī)緩慢把2段煙道下放至1段煙道處，用17 m平臺上的4×4滑輪組將其移至6.6 m操作平臺上，再由車間32 t天車吊至廢鋼存放位置。具體設(shè)置見圖4。

圖4 2段煙道吊裝圖

5.2.3 3、4段煙道固定吊點(diǎn)的吊具設(shè)置

在27 m平臺上設(shè)置1臺30HP卷揚(yáng)機(jī)。通過2套3×3滑輪組分別吊住3、4段煙道。把3段煙道卸至轉(zhuǎn)爐上方，用天車托至6.6 m操作平臺上。吊運(yùn)4段煙道時(shí)使用之前設(shè)置好的3×3滑輪組沿著煙道通道下移至爐殼上方，用天車吊至6.6 m平臺。具體設(shè)置見圖5。

5.2.4 轉(zhuǎn)爐爐殼吊點(diǎn)的吊具設(shè)置

用2臺50HP卷揚(yáng)機(jī)，后腿通過懸梁上的4×4滑輪組掛住爐口后面，用32 t天車掛住爐口前面，緩慢起吊至6.6 m平臺處。具體設(shè)置見圖6。

圖5 3、4段煙道吊裝圖

圖6 轉(zhuǎn)爐吊裝圖

6 施工效果

吊裝過程中沒有使用大型吊車，全部吊裝作業(yè)由提前設(shè)置好的卷揚(yáng)機(jī)、滑輪組及現(xiàn)場天車完成。整套吊裝方案安全可靠，縮短了工程時(shí)間，節(jié)省了工程費(fèi)用支出。由于在吊裝過程中吊點(diǎn)固定科學(xué)，吊件平穩(wěn)，為調(diào)整安裝位置和保證安裝尺寸提供了有利條件，各項(xiàng)安裝技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

7 結(jié)束語

通過對煉鋼2#轉(zhuǎn)爐大修中新吊裝工藝的實(shí)踐，解決了施工場地狹小、不能利用大型吊車對尺寸大、重量重的構(gòu)件直接進(jìn)行吊裝的難題。充分利用轉(zhuǎn)爐現(xiàn)場的安全支撐梁、柱和現(xiàn)有的設(shè)備設(shè)施，安全可靠地對轉(zhuǎn)爐煙道及爐殼進(jìn)行拆除安裝，取得了良好的施工效果，為今后進(jìn)行類似吊裝工程提供了借鑒實(shí)例。