高炉施工方案培训资料doc 35页Word文档下载推荐.docx
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注：
粗虚线为高炉炉壳分带线，细实线为水冷壁分段线。
1~3带炉壳板厚为50mm、4~5带15~16带及带炉壳板厚为55mm、6~14炉壳带板厚为45mm、炉底板厚为20mm、炉底环板厚为55mm
图一高炉炉壳主视图及分带图
（本图根据设计图号
5工厂制作
场地准备
高炉炉壳的卷制在加工厂内进行制作，加工厂内场地平整，安装制作设备，如龙门吊车、卷板机、切割机、焊机、矫正机、型钢组对机、喷丸装置、喷漆装置、空压机等。
设备安装先进行试运行，合格后投入使用。
炉壳以零部件形式分块出厂，运输到现场进行拼装和安装。
在新建制作场地搭设临建，包括办公室、焊材库、金属室、工具库、开水房、厕所、金加工间、警卫室、配电室等等。
搭设制作、组装、预装用钢平台，设置材料堆场，电焊机棚，喷砂场等等。
安装临时水、电，制作用电负荷约400kw。
布置消防设施。
硬化道路，确保运输通畅，大型吊车、拖车能顺利进出。
场地必须有排水沟，排水沟能确保生产用水和暴雨积水能及时排出。
制作场地周围用铁丝网设临时围栏，并有场地照明。
制作程序
制作顺序有先后，即每带炉壳的摆放→钢板的切边→钢板开孔→钢板的定位及编号→钢板的卷制→炉壳的预拼装。
炉壳工厂制作过程概述
高炉炉壳制作的技术要求
高炉炉壳制作应符合《冶金机械设备安装工程施工及验收规范——炼钢设备》及行业标准（YB4079-91）的有关规定，框架和其它结构要求符合GB50205—2001《钢结构工程质量验收规程》的规定。
高炉炉壳在制造厂分块制作，预装合格后，在制造厂开孔，分块出厂。
5.3.1材料检验：
材料进厂后，应进行全面检验，主要内容有：
定尺材料检查实际尺寸和余量，所有板材均检验厚度。
所有材料均有出厂合格证、材质单、性能报告，对材质有怀疑时抽样化验，合格者可用。
检查材料的外观质量，无严重锈蚀、凹坑、划痕，边缘无重皮，无严重变形。
严重变形的型材不能用在本工程上。
不合格材料不在厂内存放。
5.3.2号料划线
号料前先排版，在排版图上标出中心线、风口线、铁口线、渣口线、带数、每带的板块数及板块与板块接口符号等标记。
板材排版时，所有孔洞避开焊缝及其热影响区，必要时与设计商议修改尺寸。
高炉炉壳钢板在加工前应在平板机上作平直校正，并以1m钢板尺在任何方向上检查，其局部不平应不大于1.5mm，钢板总长度弯曲不大于1／1000mm。
图二用平尺检查钢板
需要拼接的构件，应先拼接，焊缝经检验合格后进行平整，然后号料，不得分段或分块下料后拼接。
拼接板块或型材长度应符合图纸要求或规范规定。
对小块零件，应制作下料样板，不能直接在钢板上号料。
图三下料前划线图
①轮廓线；
②加工线；
③检查线；
④半自动切割机轨道线。
轮廓线与检查线间的距离为50mm，半自动切割机轨道线的距离根据设备的性能来确定。
划线后应在各个线印上打上冲印以保证切割精度。
在各个构件上应标明标号。
已划线号料完毕的钢板，检查合格后，方允许切割及边缘加工。
5.3.3切割
钢板切割后边缘必须平整，切割线应符合设计尺寸，切割后尺寸极限偏差±
1mm，两对角线长度之差不得大于3mm，并考虑焊接时焊缝的收缩余量。
本工程下料主要方法是氧-乙炔气割，用数控自动或半自动切割机，厚度小于12mm的钢板且在环境温度允许时用剪板机下料。
在钢板卷制之前应先进行开孔工作，根据冷却壁水管孔在炉壳上的放样图来进行在钢板上实际放样画图，并把每一带炉壳的0°
、90°
、180°
、270°
的相对位置标明打上样冲眼，以便于安装。
坡口加工用自动切割，手工修理。
5.3.4卷板加工
炉壳展开后为扇形或矩形，为了准确的加工出锥形炉壳和圆柱，卷板按下列顺序进行：
根据一带钢板的宽度L和扇形板两端的弯曲半径之差（d1-d2）计算出滚床上辊的斜度：
i=（d1-d2）/L
实际i值应稍有增加，因钢板有回弹，第一块板滚圆后进行检查，以实际测量值确定上辊斜度。
用粉线在钢板的内表面上，以展开面中心将钢板分成若干等份并划出等份的中心线。
滚圆后的钢板用弦长大于1500mm的样板进行检查内弧，钢板与样板的间隙不应大于2mm（见图五）。
图四扇形展开图
图五检验卷制炉壳的样板示意图
修圆方法可以用火焰、压力机、夹具等方法进行修圆，严禁用锤打。
由于此炉壳的钢板比较厚，用卷板机进行卷制时，钢板的两侧约有300mm的直边，考虑到此工程的工期紧张，因此，采购炉壳钢板时，在每块定尺的钢板上加长600mm来消除上述问题。
5.3.5工厂预装
外壳预装配应在专门设置的预装平台上进行，预装平台表面高低差不得大于2mm，并应在每组装一段前检测其水平度，调整合乎要求后，方可进行组装工作。
在平台上放出高炉炉壳中心线，组装时，每带均放出内圆边线（设计以内圆直径为准），焊接限位板。
外壳预装配从下往上按顺序进行，每次在平台上组装一圈，逐圈检查合格后，将组装好的单圈再叠加组装，最多为3圈，检查每圈炉皮的高度，用桥尺和吊线坠法检查外壳上口中心，外壳钢板圈的最大直径与最小直径之差；
外壳钢板圈上口水平差，对口错边量；
坡口端部间隙等并作好记录，提供给安装单位，作为现场安装的依据，并打上标记，焊好纵缝和环缝定位器，然后拆开下面两圈作为成品，最上面一圈要留作下一组装段的底圈。
图六上下对口限位装置
单对材料:
钢板-30
每块外壳钢板上焊脚手架挂耳、夹具、固定器等。
图七炉壁脚手架挂耳图
单个材料：
钢板-60.045m2
脚手架挂耳每隔约3000mm弧长焊上一个，距离上口约1000mm，便于操作，内外两面设置，遇焊缝时要错开焊缝～200mm，并对其间距作适当调整。
夹具固定应在预装时设置，在每块钢板上，横缝每2m弧长设一对，还要注意相邻带的排列关系，使上、下带配置成一组，立缝每1m弧长设一对，每带立缝一般设2～3对，固定块钢板距边缘为180mm。
炉壳预装配合格后，应标出构件标号和对位中心线（以0°
线为准），壳体应标出十字中心线，在拆开的接头处或上、下圈间应用油漆和钢印作出明显标记，并提供展开的组装图作为现场安装的依据。
炉壳预拼装允许偏差：
序号
项目
允许偏差
检查方法
1
弧板中心对拼装平台检查中心
H/1000且≯10
拉线，挂线坠
2
弧板最大最小直径之差
2D/1000
钢尺
3
上口最高最低之差
4
水准仪或钢尺
对口错边量
t≤40
t/10且≯3
t＞40
t/10且≯6
5
坡口根部间隙
t≤30
+2/-1
塞尺
t＞30
+3/0
6
弧板高度
H/500且≯6
7
整体相对高差
H-拼装炉壳高度，D-炉壳设计直径，t-板厚。
炉底板预拼装允许偏差：
上表面不平度
D/1000
水准仪
对口错边
炉底环板
不平度
L/1000
扭曲
任意两点度低差
环板对口错边
炉壳开孔时，水管孔不得超过管子外径倍，螺栓孔不得超过螺栓直径的倍，每一组孔的偏差不得大于±
2mm，切口不得有裂纹和大于1mm的缺棱，切割截面与钢材表面不垂直度不得大于1mm。
高炉炉壳与铁口框、风口法兰、上升管、检修门、人孔，都应在炉壳安装完毕后进行现场开口，其质量应符合下列要求：
铁口框架的法兰面、中心位置依设计图纸要求，沿炉壳圆周以规定的起点分度，极限偏差为±
4′，中心距、标高偏差为±
5mm。
法兰面水平中心线的水平度，在法兰全宽内水平差为3mm。
风口法兰应根据法兰面上的水平中心线和垂直中心线的标记组装在炉壳上，并经检查后可焊接固定，风口法兰定位支架不拆除作为安装的依据。
法兰面风口中心位置应沿炉壳圆周以规定的起点按角度均匀等分，极限偏差为±
4′（此值根据图纸实际尺寸计算）,中心标高偏差为±
3mm，全部法兰面风口中心应在同一个水平面内，高低差不得大于5mm，且相邻两法兰面不得大于3mm。
各相对法兰风口中心的水平连线与炉体中心线应相交，公差为10mm。
法兰面水平中心线的水平度在法兰直径内公差为2mm。
法兰的倾角，对设计规定角度的偏斜，挂设铅垂线检查，边长L极限偏差为±
2mm。
法兰伸出炉壳表面距离，在法兰上端检查，极限偏差为+5mm～0mm。
高炉系统工艺钢结构成品出厂前应根据其几何形状进行加固，加固后应标出重心位置和起重吊耳的配置焊接，以保证在运输、装卸施工过程中不产生永久变形。
炉壳每带钢板分别由技术检查部门进行验收，并在每块钢板上打上合格标记。
高炉系统钢结构工程由制造厂绘制施工详图，安装卡具布置图（包括挂耳、固定铁件、吊耳、组装用的各种夹具、冲子、间隙板、引弧板等详图及材料表。
种类夹具、冲子间隙板、引弧板按安装工程需要加工随构件配套出厂，固定铁件、吊耳（按整带吊装设置）挂耳在工厂焊接在构件上。
制造厂向安装部门提供如下资料：
A炉皮施工详图
B安装卡具布置图
C预装配检查结果记录及预装配时各带钢板每块安装部位顺序编号图。
D构件合格证并附钢材材质证明书要盖有红图章。
在绘制施工详图如发现与上述要求有矛盾，再予以协商。
6结构运输
本工程根据炉带分片尺寸和重量选用50吨拖车进行运输。
炉壳构件在运输过程中应用胎具或道木垫平，绑扎受力均匀，防止变形，同时钢绳应绑扎牢固，用手拉葫芦封车。
运输过程中做到不超载、不超速，不违章。
结构运输前与交通管理部门联系，尽量排除行政干扰。
7高炉炉壳拼装
由于高炉炉壳体积大，其必须在施工现场进行拼装，根据施工现场的实际情况，为不影响其他工程的进行，炉壳拼装场地与主吊车站位设在高炉基础的北侧（临近厂区马路）。
（详见高炉安装布置图）
高炉炉壳拼装与吊装直接相关，用250t履带吊作主吊，增加地面拼装量，尽量减少空中作业，各带吊装重量如下：
①炉底板约，②第1带约，③第2带约，④第3带约，⑤第4带约，⑥第5带约，⑦第6带约，⑧第7带约，⑨第8带约26t，⑩第9带约，⑾第10带约,⑿第11带约,⒀第12带约,⒁第13带约,⒂第14带约,⒃15～16带约,
以上为炉壳净重，不包括临时走台、加固支撑、吊钩等重量（约4t）。
根据吊车的性能，部分炉壳可拼成两带进行吊装。
图八高炉炉壳拼装场地及250t履带吊布置平面图
CC1400型250t履带吊车性能摘录，75%
（回转平台上挂设120t配重，底盘中央加挂30t配重）
伸臂
半径
36
42
48
54
60
66
72
16
18
20
22
24
26
28
30
图九250t履带吊基本尺寸图
图十高炉吊装立面图
搭设拼装平台
现场需设两座拼装小平台或一座大平台，以扩大工作面。
由于高炉最大直径为，故拼装平台应为两座15m×
15m或一座26m×
15m。
图十一炉壳现场拼装平台图
材料：
钢板-20450m2工字钢32#300m
道木80根
拼装平台用水准仪找平，放出高炉中心点，中心点为直径约5mm的小锥孔，用红色油漆标注。
以出0°
中心线为准，放出十字线，该十字线为高炉拼装固定中心线，各带拼装找中心以该十字线为准。
炉皮单带拼装
（1）炉壳运到现场后，根据图纸对照出厂资料，检查验收，消除在制作和运输过程中的缺陷和变形。
检查出厂编号、对口标记，防止用错。
（2）在平台放出某一带炉皮内径圆，用12个高度200mm的钢墩均匀布置在圆周上，每块炉壳弧形板用三个支墩支持，高度适合管焊条电渣焊下端引弧板长度，钢墩与平台点焊，防止位移。
图十二炉壳单节平台放样拼装图
单节材料：
角钢∠63×
63×
523m（内撑含重复利用）
图十三钢支墩制作图
单个材料：
钢管Ф159×
60.2m钢板-100.04m2
（2）在炉壳大样外圆焊12块定位板，定位板略高出钢支墩即可，
（3）为保持单片稳固，拼装时要用角钢做临时支撑。
（4）为保证上口直径尺寸准确，需自制调整卡具，用吊线坠检查，使上口圆中心与下口同心。
图十四内外径调整卡
钢管Ф108×
6（平均）11m
圆钢（螺母加工及方头）Ф1000.3m
圆钢（加工螺杆）Ф600.6m
钢板-300.08m2
由于调整卡中间为定长，两端用钢板尺测量即可确定内径尺寸。
（5）4块单片弧形板找正后，在焊缝处用U型板焊接固定，U型以不妨碍焊接装配冷却套为合适。
（6）经全部检查尺寸符合图纸要求和规范要求后，作立缝焊接准备。
（7）焊接后，检查焊接变形情况，用调整卡具或顶杆和千斤顶矫正，使上、下口内圆直径偏差不大于壁厚的1/10，便于下一步安装找正（焊接对口偏差不大于壁厚的1/10）。
（8）为防止吊装变形，成型后的单带炉壳要用要用专用的吊盘进行吊装。
（9）单带炉壳拼装后，吊运到一旁进行多带组装，腾出场地，重新放线，进行下一步单带拼装。
图十五炉壳吊装专用吊盘图
吊盘材料：
槽钢［36#60m（平均值）
钢板-20钢板-30
上下带叠加拼装
（1）根据吊车吊装能力，减少空中对接和焊接工作量，在地面拼装多带为一个吊装单元。
（2）以0°
中心线为准，将最下带安放在平台上，吊线坠检查上口中心线，使上口中心点与平台中心点重合，用桥尺找平。
（3）清理、修理上带下口的坡口，达到图纸要求，如坡口局部间隙偏大，应先补焊修理合格，然后方可组装。
图十六环缝坡口尺寸图
（4）焊接上下口对口限位卡，上下带对口时，纵缝必须错开300mm以上。
（5）用3～4mm左右的垫铁分段垫在上下口之间，间隔约2m。
（6）在下带内外安装走台，两段走台用螺栓联接。
（7）吊装上带放在下带上面，用桥尺和条式水平找平上口，用吊线坠找上口中心，调整水平用正反扣螺栓。
图十七活动走台安装示意图
单带材料（平均值）：
角钢∠50×
50×
4170m（制作三角架及栏杆）
木跳板-40×
40096m（搭设平台）
圆钢φ1880m
扁钢-40×
496m
图十八调整正反螺纹副M36
圆钢Ф400.4m圆钢Ф600.1m
（8）单带拼装后，每相邻两带相对仍需在地面预拼装，且需每拼装三带，移开底下一带，留下两带作基准，以确保各带方向正确，并减少积累误差。
每两带环缝之间用焊接装配卡具，作明显对口标记。
如吊装能力足够大，多带拼装成一个吊装单元时，上下两对口环缝亦需沓接装配卡具，作明显对口标记。
（9）因场地狭窄，吊装单元拼装后，以叠加形式堆放。
环缝焊接（按高炉焊接作业指导书操作）
如果以单带吊装，地面无环焊缝。
（1）环缝以手工半自动气保焊为主，手工电焊为辅，因上下带对口有间隙，用气保焊前，需手工焊打底。
（2）安装操作走台，确保走台稳固，防止在焊接过程中走台晃动而影响焊接质量。
（3）清理及修理坡口，调整对口间隙。
（4）焊条按规定烘干并保温使用。
（5）搭设防风棚。
（6）点固焊用手工电焊，点焊宜对称进行，每隔500mm左右点焊不少于30mm。
（7）点焊后，拆除对口间隙垫板，正式进行打底焊。
（8）焊接由4人对称进行，先焊内侧，便于从外侧清根。
（9）内侧先焊坡口的2/3高度，从外侧清根，将外侧焊完。
（10）外侧焊完后，将内侧焊完。
（11）清理焊区，作外观检查和超声波探伤检查。
（12）环缝焊接合格后，复测壳体焊接变形情况，矫正变形。
8高炉炉壳安装
安装准备
高炉炉壳安装前应取得基础验收合格的交接资料，包括基础外形尺寸、中心线和标高的测量记录和地脚螺栓的检查记录。
高炉基础的尺寸、位置偏差应符合冶金机械设备安装工程施工及验收规范《通用规定》的规定。
并将重要的中心线引伸到基础以外的固定点上。
8.1.2吊装场地准备
高炉炉壳拼装平台设在高炉南侧（即重力除尘器基础位置，此基础暂不施工），先把炉壳拼装平台及吊车站位的附近场地平整，硬化，并清理影响吊装的障碍物等。
8.1.3机具准备
布置防雨电焊机棚，安装配电盘、电焊机、烘干箱。
设立现场仓库（工机具房）。
主吊机用250t履带吊。
高炉炉壳的安装
（1）安装炉底梁及水冷管，找平找正，以0°
中心线为准，放出炉壳纵横中心线。
水冷梁时预拼装允许偏差：
mm
检查内容
全部支承梁高低差
D/1000
尺测
相邻两支承梁对应点高低差
4
水冷梁全部冷却管高低差
6
水冷梁各冷却管中心
3
水冷梁安装允许偏差：
标高
±
10
水准仪
（2）在安装炉底板前，必须对炉底水冷管进行水压试验，水压试验完成后可进行炉底板的安装工作。
将炉壳纵横中心线引到炉底板上，在中心点埋设中心板，在中心板上钻一个约5mm小孔作为永久中心点。
底板圈安装允许偏差：
中心线
2
上表面水平度
最大最小直径之差
（3）安装炉壳，当炉壳安装到风口段时，将热风围管套进去，用临时支撑支托稳固。
炉壳继续安装后，将热风围管找正，并安装支管、阀门、测控系统和其它管道。
（4）炉壳安装继续进行，当安装到第八带时，暂停炉壳安装，开始安装水冷壁。
水冷壁安装到八带炉壳位置时再继续安装炉壳。
（5）当炉壳和钢砖安装完毕，用吊盘封住钢砖上部，防止上面施工过程中坠物，筑炉开始，炉壳上方继续其他方面的工作。
8.2.2炉壳吊装
清理吊装范围内场地，拆除妨碍吊车行走和吊装的障碍物。
为了防止炉壳在吊装过程中变形，因此采用专用吊盘进行吊装（吊盘见图14）。
图十九单带炉壳吊装示意图
本次吊装最大吊装单元的重量约48t，选用钢丝绳6×
37+1、170kg等级，钢丝绳直径≥43mm，许用负荷为，安全系数为5，采用3倍绳吊装，满足吊装要求。
卸扣用D型1
in，许用负荷25t，与钢丝绳相配。
在内壁焊吊环，如图所示，要求开坡口半熔透焊。
将走台与炉壳在地面安装，一起吊装。
吊装时，上口用桥尺找水平，以利于上带能顺利插入下带的对口限位器中。
上下口接近时，均匀垫上间隙调整块。
图二十炉壳吊装环图
钢板-25
8.2.3炉壳安装找正
（1）第一带炉壳就位后，用桥尺和条式水平在90°
方向检查上口水平，用调整螺栓调整水平度。
（2）复测上口直径偏差，当偏差超过规定值时，用调整器调整。
（3）找出上口中心点，用吊线坠检查，上口中心与炉底基准中心点应同心，不同心时，应找出原因，进行调整。
（4）待到第一带炉壳与炉底板焊接完毕后，进行第二带炉壳的吊装，以0°
中心线为基准来吊放炉壳，找正时分别对炉壳上标有的0°
中心线进行找正，待对口完毕焊接之前进行第二带炉壳上口水平面的标高测量及中心点的测量，调整后进行焊口的焊接，在焊接的过程中要不时的对炉壳的标高及半径进行测量，误差达到在规范的允许范围内。
（5）炉壳安装至风口上一带为一施工段（穿插炉缸、炉腹冷却壁安装，再进行炉壳安装），但安装铁口带和风口带炉壳时，要严格控制铁口、风口标高及中心。
（5）安装炉壳超过热风围管的标高时，进行热风围管的安装，热风围管在拼装台上按要求拼焊完后，整体吊至临时支架上。
（6）热风围管与炉壳圆周间隙均匀，用钢尺测量。
（7）在炉壳安装的过程中，对每带炉壳都进行测量，控制炉壳的标高和中心。
（8）高炉炉壳安装时，由于风口平台未施工完毕，其高炉框架未能安装，因此，为了安装炉壳工人的操作方便，在炉壳上焊接上直爬梯，供工人上下高炉用。
高炉炉壳安装时，为了保证每带炉壳的中心与高炉炉底板的中心在同一直线上，特制作测量桥来供测量人员测量使用。
图二十一测量桥示意图
测量桥材料：
槽钢［20a36m花纹钢板δ=615m2
角钢∠50×
524m焊管DN2572m
直爬梯材料：
圆钢φ20235m
热风围管安装允许偏差：
环管标高
±
环管相对高低差
10
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