內(nèi)燃式熱風爐鋼結(jié)構(gòu)的制作與安裝

摘要:頂燃式熱風爐爐殼施工技術(shù)關(guān)鍵詞：內(nèi)燃式熱風爐煉鐵系統(tǒng)爐殼焊接內(nèi)襯板拱頂‘L’彎‘S’彎‘C’彎熱處理預熱消氫電加熱器熱電偶前言：本工程為中冶京城技術(shù)服務公司設計的頂燃式熱風爐的施工工藝，頂燃式熱風爐是內(nèi)燃式熱風爐的一種，燃燒室布置在熱風爐頂部，由中冶天工上海十三冶負責施工，本文重點突出安裝工藝，對安全文明施工和質(zhì)量控制不做說明。工程概況熱風爐是煉鐵系統(tǒng)中為高爐供熱風的設施，本工程共計3座熱風爐，熱風爐立面見附圖，爐殼板厚有30mm，36mm，40mm,爐底上平面標高為0.00m，熱風爐頂部標高為51.678m,最大爐殼直徑（內(nèi)徑）為12.85m，總重量為1902噸（爐殼），單座爐殼重量約為634噸。編制依據(jù)《冶金建筑安裝工程施工測量規(guī)范》（YBJ212-88）；《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）；《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》(JGJ81-2002)《冶金機械設備安裝工程施工及驗收規(guī)范-煉鐵設備》(YBJ208-85)《壓力容器無損探測》（JB4730-94）；中冶京誠工程技術(shù)有限公司143.07A10501J131系列圖紙；適用于本工程的施工機械及技術(shù)參數(shù)。施工部署施工組織機構(gòu)（見施工組織機構(gòu)圖）2、施工工期部署熱風爐爐殼安裝總工期3個月，2008年6月15日安裝開始，2008年9月15日主體安裝完成。（1）3#熱風爐封頂：2008年8月31日（2）2#熱風爐封頂：2008年9月10日（3）1#熱風爐封頂：2008年9月15日施工資源配置機械資源配置序號名稱規(guī)格數(shù)量單位1履帶吊260噸1臺2履帶吊100噸1臺3汽車吊25噸1臺5氣保焊機14臺6直流焊機20臺7焊條烘干箱1臺8空壓機6m31臺9電加熱器2套10氣刨焊機2臺11卷揚機2噸1臺輔助材料計劃序號名稱規(guī)格數(shù)量單位1三腳架450個序號名稱規(guī)格數(shù)量單位2鋼跳板900塊3直爬梯330米4拉板80塊5元沖120個6楔鐵120個7安全網(wǎng)2000張8保溫筒30個9電加熱片216片10電纜150mm21000米11電纜90mm2200米12電纜35mm21000米人力資源配置序號工種數(shù)量序號工種數(shù)量1鉚工82起重工63電焊工364安裝工165電工46管理人員6施工平面布置根據(jù)施工工藝要求，在施工現(xiàn)場布置臨時拼裝平臺3個，尺寸為45mX13.5m，拼裝臺使用混凝土澆筑鋼梁，上面鋪設20mm厚鋼板，混凝土內(nèi)預埋埋件跟鋼板連接，具體位置見附圖。施工工藝施工程序爐殼拼裝—→爐殼加固—→爐殼焊接—→爐殼吊裝—→爐殼找正—→高空爐殼橫縫焊接—→焊縫熱處理—→檢查驗收施工方法每座熱風爐爐底板分三塊運進施工現(xiàn)場，爐體本身根據(jù)周長分4~20塊運到現(xiàn)場，球頂分19塊,每一帶或幾帶在臨時拼裝平臺上拼裝成整體并焊接完成后吊裝（在吊車起重范圍內(nèi)盡可能的減少高空作業(yè)的內(nèi)容）。爐殼拼裝爐殼的拼裝在拼裝平臺上進行，拼裝前先對爐殼的曲率半徑、高度、坡口等參數(shù)進行檢查，焊接好拉板耳朵，并在拼裝平臺上放出下口的地樣（下口圓周曲線），焊接定位板后用25噸、100噸履帶吊配合拼裝，對大小頭的爐殼，必須用臨時支撐支撐牢固后組裝第二塊，第二塊的組裝用拉板跟第一塊固定，同理，直至完成整帶爐殼的拼裝。拼裝完成后用元沖、楔鐵等調(diào)整焊縫之間的間隙，確保間隙的均勻，檢查上口各個控制參數(shù)。放地樣時，考慮到焊接收縮變形，直徑可在設計尺寸上放大10mm。爐殼加固爐殼拼裝完成，檢查合格后對焊縫兩側(cè)進行加固，加固采用弧形板，弧形板的長度不得小于600mm，根據(jù)立焊縫的長度，每條立縫加2~3塊弧形板，并焊接牢固。加固的目的在于減小焊接過程中的變形。爐殼焊接爐殼的焊接見焊接工藝（第3條）。爐殼的吊裝主吊車的選擇：為滿足吊裝的需要，同時降低施工成本，熱風爐爐殼的吊裝，前期選用100噸履帶吊（接桿45米，控制半徑為12~16米，最大起重能力為45噸~23噸），后期選用260噸履帶吊（接桿長71米，控制半徑16米，最大起重能力53噸）。每座熱風爐分成27帶，底板和第一帶為第一吊，2~7帶分別為第2~7吊，第8、9帶為第8吊，第10~15帶為第9~14吊，第16、17為第15吊，第18為第16吊，第19~23為第17吊，第23~27為第18吊。根據(jù)吊車性能參數(shù)，第1~12吊的主吊機為100噸履帶吊，第12~18吊選用260噸，每吊吊點4個，用30mm厚鋼板制作并焊接在爐殼上。吊裝繩索選用兩根20米長，2寸粗，6X36+1的鋼絲繩。吊裝前應掛好三腳架，搭好鋼跳板并鋪設好安全網(wǎng)，焊接好人員上下用的直爬梯和安全護籠。爐殼的吊裝見爐殼吊裝示意圖。爐殼的找正爐殼的找正主要是根據(jù)爐殼的各個控制參數(shù)，采取相應的措施滿足設計文件和規(guī)范規(guī)定，主要的措施有拉板控制焊縫間隙，壓馬等控制爐殼之間的錯口及其中心，間隙墊控制上口標高和焊縫間隙等，控制參數(shù)如下表：項目簡圖極限偏差爐殼上口中心對預裝平臺上檢查中心的位移ΔH:預裝高度≤H/1000當H≤3000時，Δ≤3；當H﹥3000時，Δ≤10圓度Di:爐殼直徑i=1、2|Dmax-Dmin|≤垂直高度H±5上口平面度≤4平面度爐殼吊裝示意圖高空爐殼橫縫焊接爐殼的焊接見焊接工藝（第3條）。焊縫熱處理爐殼的焊縫熱處理見熱處理工藝（第4條）。檢查驗收檢查驗收主要是指在沒座熱風爐鋼結(jié)構(gòu)施工完成后，移交給設備、筑爐施工的實物交接。焊接工藝手工電弧焊和二氧化碳氣體保護焊。ZX5-500可控硅整流弧焊機電流焊接時采取直流反接法，焊接電流為50A，焊接電壓為40V。KH-500晶閘式CO2氣體保護焊機焊接電流為37A,焊接電壓為66V。（3）對爐底”V”型坡口，坡口角度60ο，采用二氧化碳氣體保護焊為主，焊接前先對對坡口進行打磨處理，采取防止變形的各項措施（主要采用45#工字鋼加固），焊接時采用分段焊接，對稱施焊。（4）對“X”型坡口，內(nèi)側(cè)角度為45ο，占板厚的1/3，外側(cè)為40°，中間鈍邊2mm，約占板厚的2/3弱，先對坡口的油污等進行處理，此外還需要用弧形板進行加強，減少焊接過程中的變形，弧形板需要加焊牢固，避免焊接應力拉裂。焊接時進行多層多道焊接，由4名焊工從下往上分道焊接，焊接對稱施焊，先焊接內(nèi)側(cè)焊縫，焊接完成后對外側(cè)坡口進行清根處理，并對清根后的坡口進行打磨，清除渣滓等物，然后進行外側(cè)坡口的焊接。（5）對于”K”型坡口，內(nèi)側(cè)為坡口角度45ο，占板厚的1/3，外側(cè)為30ο，中間鈍邊2mm，約占板厚的2/3弱，先對坡口的油污等進行處理，清理完畢后由6~8名焊工順時針對稱施焊先焊接內(nèi)側(cè)焊縫，焊接完成后對外側(cè)坡口進行清根處理，并對清根后的坡口進行打磨，清除渣滓等物，然后進行外側(cè)坡口的焊接。焊縫熱處理焊接熱處理常用的加熱方法為電加熱（柔性陶瓷電阻加熱）和火焰加熱。設備應滿足工藝要求，參數(shù)調(diào)節(jié)靈活、方便、通用性好，運用穩(wěn)定，可靠，并滿足安全要求，為此，我公司選