轉(zhuǎn)爐煙道更換施工技術(shù)

1、轉(zhuǎn)爐煙道更換施工技術(shù)石亮生北京首鋼建設(shè)集團(tuán)有限公司 第一機(jī)電安裝分公司【摘 要】首秦?zé)掍摕煹赖母鼡Q采用了卷揚(yáng)吊裝、卷揚(yáng)與天車配合吊裝的綜合施工技術(shù)。本文重點(diǎn)敘述：轉(zhuǎn)揚(yáng)系統(tǒng)的選用與布置；合理的分析結(jié)構(gòu)與設(shè)備的幾何關(guān)系；科學(xué)的確定拆除、安裝工序，并對每道工序進(jìn)行敘述?！娟P(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)揚(yáng)選用 拆除 安裝首秦?zé)掍?#轉(zhuǎn)爐煙道因漏水需要更換，其中包括：斜煙道I段、橫移煙道、活動罩裙、水冷環(huán)。這些煙道的有關(guān)情況如下：斜煙道I段上部最大直徑4600 mm，下部最大直徑3800 mm，最大長度7.48m，重量15100kg，上面中心標(biāo)高24.107m，上部用兩套彈簧支座支撐，煙道中部有螺栓吊掛(4排、28根，M3

2、0螺栓)把煙道固定住；橫移煙道最大直徑4300mm，重量12230kg，安裝在橫移車上；活動罩裙最大直徑5300mm，重量5000kg，通過鐵鏈與橫移車上的提升機(jī)構(gòu)相連；水冷環(huán)最大直徑4380mm，重量2300kg，與橫移煙道的下端相連。1、工程特點(diǎn)需更換的煙道位于煉鋼廠房1#轉(zhuǎn)爐上方的8.3m平臺與27.8m平臺間的空間內(nèi)，旁邊2#、3#轉(zhuǎn)爐正處在生產(chǎn)狀態(tài)。根據(jù)現(xiàn)場條件和不影響2#、3#轉(zhuǎn)爐的正常生產(chǎn)等情況，采用卷揚(yáng)垂直提升、卷揚(yáng)和天車相配合水平移動的綜合吊裝技術(shù)。即在廠房現(xiàn)有的梁、柱上設(shè)置吊耳，把滑車組掛在吊耳上，在22.1m平臺上設(shè)置2臺卷揚(yáng)，加料跨32t+32t天車配合吊裝。在拆除前設(shè)

3、置臨時支撐固定未拆除的煙道。2、轉(zhuǎn)揚(yáng)系統(tǒng)的選用與布置2.1 主吊點(diǎn)的設(shè)計最大負(fù)荷的確定：因為需拆除的橫移煙道上帶有鐵屑，清除后還剩約2立方米（因不好清除）鐵屑，估算重8000kg，加上本身重量約為20000kg，而其它拆除的煙道上鐵屑少，負(fù)荷只按設(shè)備本身重量計算，所以吊裝單件中負(fù)荷最大的是需拆除的橫移煙道。用52mm鋼絲繩大兜5m梁作為主吊點(diǎn)，鋼絲繩大兜位置設(shè)在斜煙道II段中心線的正上方。強(qiáng)度驗算： (公式1)式中：Fg鋼絲繩的允許拉力（kgf）。 考慮鋼絲之間載荷不均勻的折減系數(shù)=0.80.85，對于6×37鋼絲繩=0.82。 K 鋼絲繩的安全系數(shù)，假設(shè)所有負(fù)荷由鋼絲繩承擔(dān)，考慮在

4、吊裝過程中鋼絲繩不是垂直受力，安全系數(shù)按10計算。Fg 鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和（kgf），鋼絲繩的破斷拉力值可以查表，52mm鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度按1700N/mm2計算，其破斷拉力為170500kgf。F 鋼絲繩的實(shí)際受力（kgf）。20000故選用的鋼絲繩安全可靠，符合使用要求。2.2 主吊點(diǎn)轉(zhuǎn)揚(yáng)系統(tǒng)的選用2.2.1 滑車組的選用滑車組選用32t的4×4滑車組。2.2.2 卷揚(yáng)型號確定及其布置跑繩從4×4滑車組的定滑輪上引出，經(jīng)過1個導(dǎo)向滑車后盤繞在轉(zhuǎn)揚(yáng)卷筒上。卷揚(yáng)的牽引力S的計算公式為： (公式2)式中: 導(dǎo)向滑車阻力系數(shù)， 導(dǎo)向滑車數(shù)，滑車組阻力系數(shù)， 負(fù)荷。4&#

5、215;4滑車組采用青銅襯套，其，導(dǎo)向滑車也采用青銅襯套，其。故選用5t卷揚(yáng)能滿足使用要求。2.2.3卷揚(yáng)鋼絲繩的選用假設(shè)卷揚(yáng)鋼絲繩的安全系數(shù)為6。23950故選用19.5mm鋼絲繩能滿足使用要求。(鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度按1700N/mm2計算，其破斷拉力為23950kgf。)卷揚(yáng)鋼絲繩的長度計算： (公式3) 導(dǎo)向滑車的選用及其吊耳的計算.1 導(dǎo)向滑車的選用導(dǎo)向滑車兩側(cè)鋼絲繩的夾角約為100°。假設(shè)兩鋼絲繩的的合力為F，F(xiàn)必須小于導(dǎo)向滑車的最大承受力。 4552kgf10000kgf，故選用10000kg的導(dǎo)向滑車能滿足使用要求。.2 導(dǎo)向滑車吊耳的設(shè)計假設(shè)吊耳的材質(zhì)為Q235-B，

6、吊耳的尺寸如圖1所示。吊耳的強(qiáng)度驗算：最不利A-B截面的應(yīng)力計算： (公式4)最不利C-D截面的剪力計算： (公式5) 焊縫強(qiáng)度計算計算（焊縫,焊條選用E4303型焊條）： (公式6)2.3 調(diào)節(jié)主吊點(diǎn)吊裝中心的轉(zhuǎn)揚(yáng)系統(tǒng)選用經(jīng)分析拆除斜煙道I段時，調(diào)節(jié)主吊點(diǎn)的轉(zhuǎn)揚(yáng)滑車組的受力為最不利點(diǎn)，受力情況如圖2所示，主吊滑車組受力為F1，調(diào)節(jié)主吊中心滑車組受力為F2，斜煙道I段自重為16000kg。（考慮煙道內(nèi)的雜物和煙道存有少量水。）2.3.1 主吊滑車組和調(diào)節(jié)主吊中心滑車組受力計算： (公式7)F1=25692kgf F2=10442kgf2.3.2 滑車組的選用滑車組選用20t的3×3滑

7、車組。2.3.3 卷揚(yáng)選用跑繩從3×3滑車組的定滑輪上引出，沒有經(jīng)過導(dǎo)向滑車直接盤繞在轉(zhuǎn)揚(yáng)卷筒上。卷揚(yáng)的牽引力S的計算公式為： (公式8)故選用3t卷揚(yáng)能滿足使用要求。2.3.4 卷揚(yáng)鋼絲繩的選用假設(shè)卷揚(yáng)鋼絲繩的安全系數(shù)為6。18950故選用17.5mm鋼絲繩能滿足使用要求。(鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度按1700N/mm2計算，其破斷拉力為18950kgf。)卷揚(yáng)鋼絲繩的長度計算： (公式9)2.4 主吊點(diǎn)的轉(zhuǎn)揚(yáng)、鋼絲繩的驗算因拆除斜煙道I段時主吊點(diǎn)的滑車組受力為25692kgf，其值大于最不利點(diǎn)負(fù)荷20000kgf，需要驗算主吊點(diǎn)的轉(zhuǎn)揚(yáng)型號及其鋼絲繩的型號是否滿足使用要求。2.4.1 卷揚(yáng)

8、型號的驗算 (公式10)故選用5t卷揚(yáng)能滿足使用要求。2.4.2 卷揚(yáng)鋼絲繩型號的驗算假設(shè)卷揚(yáng)鋼絲繩的安全系數(shù)為6。23950故選用19.5mm鋼絲繩能滿足使用要求。（鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度按1700N/mm2計算，其破斷拉力為23950kgf。）2.5 卷揚(yáng)、導(dǎo)向滑車的布置2.5.1 卷揚(yáng)、導(dǎo)向滑車的布置原則2.5.1.1 卷揚(yáng)應(yīng)安裝在平坦沒有障礙物的地方，便于操作人員清楚地看到起吊設(shè)備，便于和指揮聯(lián)系。2.5.1.2 卷揚(yáng)卷筒距最近的一個導(dǎo)向滑車的距離應(yīng)大于卷筒長度的20倍。當(dāng)繩索繞到卷筒兩端時，鋼絲繩的偏斜角小于5°,以便保證繩索在卷筒上排列整齊。當(dāng)繩索繞到卷筒中心時，卷筒中心線和

9、繩索應(yīng)相互垂直。2.5.1.3 卷揚(yáng)必須設(shè)置在易于加固的地方，把卷揚(yáng)牢靠、堅實(shí)、穩(wěn)固下來，防止在起吊重物時發(fā)生傾斜或滑移。2.5.2 轉(zhuǎn)揚(yáng)、導(dǎo)向滑車的布置如圖3所示。3、煙道更換施工方法3.1 煙道拆除、安裝工序因為橫移車軌道上、下有足夠的空間保證橫移車載著橫移煙道來回移動而無障礙，所以拆除時移走橫移車和橫移煙道，給斜煙道I段的拆除騰出空間，拆除完斜煙道I段后再拆除橫移煙道，給橫移煙道的拆除騰出空間；安裝時先吊裝橫移煙道，移走橫移車再安裝斜煙道I段。煙道加固 22.1m平臺梁（部分）的拆除 爐前擋火門及上軌道拆除爐前集塵罩拆除及加固 橫移車下三面護(hù)板拆除 轉(zhuǎn)爐搖平及各煙道中的水放盡 將罩裙、水

10、冷環(huán)吊放在轉(zhuǎn)爐上利用天車吊出 將斜煙道I段與橫移煙道連接口松開 移走橫移車、拆轉(zhuǎn)爐上方活動梁 I段煙道拆除 恢復(fù)安裝轉(zhuǎn)爐上方活動梁、移回橫移車 從橫移車內(nèi)吊出橫移煙道、移走橫移車、拆除活動梁、吊走橫移煙道 吊起新橫移煙道 恢復(fù)安裝活動梁、移回橫移車，將煙道回落至橫移車內(nèi) 移走橫移車、拆活動梁、安裝新I段煙道 將新罩裙、水冷環(huán)吊至轉(zhuǎn)爐上 安裝活動梁、移回橫移車、與斜煙道I段連接好 安裝水冷環(huán)、安裝罩裙 連接橫移煙道上的汽化冷卻管道 恢復(fù)拆除梁、集塵罩、爐前擋火門及橫移車的護(hù)板等3.2 煙道拆除前的工作3.2.1 煙道設(shè)備進(jìn)場驗收及存放設(shè)備件進(jìn)場時，應(yīng)按設(shè)計、規(guī)范要求對設(shè)備進(jìn)行檢查、驗收，按設(shè)備清

11、單進(jìn)行點(diǎn)件。煙道卸車存放在加料跨的8.3m平臺上。3.2.2 按要求焊接吊耳、安裝轉(zhuǎn)揚(yáng)、掛滑車組和穿鋼絲繩。3.2.3 與煉鋼部辦理好安全、保衛(wèi)、防火協(xié)議及用電申請。與煉鋼部各專業(yè)協(xié)商，做好煙道更換前的各項保產(chǎn)措施，并且取走轉(zhuǎn)爐、料倉等操作牌。3.2.4 安裝測量基準(zhǔn)的預(yù)留為了使轉(zhuǎn)爐中心、煙道氧槍口中心、煙道下口中心三心同心。拆除前預(yù)留原煙道的中心、氧槍孔的中心及標(biāo)高和將橫移煙道下口的中心、水平及標(biāo)高返到22.1m平臺煙道附近的柱子和梁上。拆除后掛線錘和鋼線把轉(zhuǎn)爐中心上返到22.1 m平臺的上，比較轉(zhuǎn)爐中心與原煙道中心線和氧槍中心是否有偏差，再做調(diào)整。3.2.5煙道加固和現(xiàn)場障礙物拆除3.2.

12、5.1 煙道加固：在27.8m平臺上的對斜煙道II段的滑動托座兩側(cè)用225a臨時固定，在27.8m平臺梁下面與II段煙道環(huán)管用3根“工20a”臨時加固，如圖2所示。3.2.5.2 現(xiàn)場障礙物拆除：拆除的范圍要通過CAD模擬確定拆除范圍，做到在不影響煙道拆除、安裝的前提下盡量少拆。拆除包括：22.1m平臺梁（見圖3）、13.66m平臺橫移車下的護(hù)板、爐前擋火門、爐前集塵罩（對未拆除部分要進(jìn)行加固）、爐前橫移車下活動梁（用2個2t倒鏈將活動梁固定在它上方的梁下），拆除部分如圖2所示。3.2.6 煙道拆除前生產(chǎn)須將稱量斗、匯總斗內(nèi)的生產(chǎn)用料清空，將1轉(zhuǎn)爐各系統(tǒng)及煙道各路管道閥門關(guān)閉，把斜煙道I段、橫

13、移煙道、罩裙、水冷環(huán)內(nèi)的存水排放干凈，將橫移煙道內(nèi)的雜物清除干凈。3.3 煙道拆除 活動罩裙、水冷環(huán)的拆除用3個3t倒鏈吊起活動罩裙，松開罩裙與橫移車的連接鐵鏈將活動罩裙吊放在搖平的轉(zhuǎn)爐上。用同樣的方法將水冷環(huán)吊放在轉(zhuǎn)爐上活動罩裙內(nèi)，如圖4 所示。然后用加料跨32t+32t天車、倒鏈配合將罩裙和水冷環(huán)一起吊至加料跨的8.3m平臺上。 斜煙道I段拆除.1 拆除與橫移煙道相連接的汽化冷卻管道，并一一對應(yīng)作好編號。拆除橫移煙道與匯總斗的連接件。.2 拆開橫移煙道與斜煙道的連接口，移走橫移車，拆除活動梁，用2個倒鏈把活動梁固定在它上方的梁下。.3 擰開斜煙道II段與斜煙道I段的連接口螺栓，將斜煙道I段

14、降至轉(zhuǎn)爐上，再利用32t+32t天車和主吊點(diǎn)的滑車組配合將斜煙道I段吊至加料跨8.3m平臺上，如圖5所示。 橫移煙道拆除斜煙道I段拆除后，恢復(fù)安裝活動梁，把橫移車移回安裝位置，用轉(zhuǎn)揚(yáng)吊起橫移煙道后移走橫移車，拆除活動梁，把橫移煙道降至轉(zhuǎn)爐上，最后用主吊點(diǎn)上的滑車組與32t+32t天車把橫移煙道吊至加料跨的8.3m平臺上，如圖6所示。3.4 煙道安裝3.4.1 橫移煙道吊裝將橫移煙道倒運(yùn)至8.3m平臺上，將主吊滑車組（4×4 32t）回到8.30m平臺，將煙道栓住，用32t32t天車將煙道吊起，當(dāng)達(dá)到14m標(biāo)高時，天車的小車往轉(zhuǎn)爐跨走，當(dāng)天車小車撞到車檔時，主吊滑車組開始受力，小車慢慢

15、回鉤，主吊滑車組續(xù)繼提升，當(dāng)煙道達(dá)到轉(zhuǎn)爐正上方時，回落滑車組，使煙道停放在轉(zhuǎn)爐上，摘掉32t32t天車鉤。再重新栓鋼絲繩用主吊滑車組吊起煙道，當(dāng)煙道吊至高出橫移車的最高點(diǎn)時停止提升。安裝活動梁，將橫移車移回至安裝位置，把煙道回落在橫移車內(nèi)，移走橫移車后，拆除轉(zhuǎn)爐上方軌道梁，為安裝斜煙道I段做好準(zhǔn)備，如圖7所示。3.4.2 斜煙道I段安裝3.4.2.1 利用32t32t天車和22.1m平臺上的轉(zhuǎn)揚(yáng)、滑車組將斜煙道I段吊至安裝位置（圖中狀態(tài)3），如圖8所示。3.4.2.2把斜煙道段與斜煙道II段接口處的螺栓連接好。當(dāng)螺栓孔錯位時用倒鏈調(diào)整；當(dāng)螺栓難擰緊時可利用滑車組提升一點(diǎn)擰接口上部的螺栓或回落一

16、點(diǎn)擰煙道下部的螺栓，來回往復(fù)直至螺栓擰緊。這時不能摘鉤，進(jìn)行22.10m平臺梁的恢復(fù)安裝施工。彈簧支座梁安裝完畢后安裝斜煙道I段彈簧支座和螺栓吊掛，安裝的同時進(jìn)行段下口中心、標(biāo)高和氧槍孔中心、標(biāo)高找正測量工作。3.4.3 橫移煙道、水冷環(huán)及活動罩裙安裝3.4.3.1 把新的罩裙和水冷環(huán)組合成一體，利用32t+32t天車把設(shè)備吊至一定的高度，利用預(yù)先設(shè)置好的倒鏈將罩裙與水冷環(huán)的組合體拽至轉(zhuǎn)爐上。3.4.3.2 將橫移車移至安裝位置，利用倒鏈將罩裙水冷環(huán)吊掛在橫移車下,將水冷環(huán)與橫移煙道連接，把活動罩裙與其提升機(jī)構(gòu)連接好，提升活動罩裙，然后將橫移車移走。3.4.3.3 當(dāng)砌爐施工完畢后，將橫移車移回工作位，進(jìn)行各種管道恢復(fù)、連接，然后進(jìn)行管道試水等工作。3.4.4 系統(tǒng)壓力試驗和煙道保溫。4、結(jié)束語本方法巧妙的利用了橫移車和橫移煙道與平臺結(jié)構(gòu)的幾何關(guān)系，充分利用廠