大型转炉本体安装工法.docx
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大型转炉本体安装工法
大型转炉本体安装工法
转炉本体主要由托圈、炉壳、耳轴支座及倾动装置等主要部件组成。
其组件体积庞大，质量重，结构复杂，安装难度大。
本工法采用“专用台车和液压顶升法”安装炉体。
其工艺简单，效率高，工期短，获得较好的经济效益。
1.特点
（1）无论是耳轴托圈还是倾动装置的安装均不能利用炉子跨铸锭起重机或装料跨的铁水起重机直接吊装就位。
（2）在铁水罐台车轨道上设置专用台车，利用台车水平运输耳轴托圈及炉壳，采用液压千斤顶顶升法安装就位。
（3）专用台车设计为两节式，以适应托圈和上、中部炉壳组装件和炉底安装的需要。
（4）倾动装置安装时，装料跨平台预留部分不安装，以便从地面至炉子平台搭设高位台架，用卷扬机和滑车、手拉葫芦、千斤顶等拖拉、顶撬安装就位。
（5）现场设组装地就近铸锭跨，以便用铸锭起重机安装，专用台车过跨就位（见下图）
转炉炉体组装场地平面图
1-专用台车，2-托圈．3-炉体上中部；4-炉底部．5-倾动装置安装台架
2.安装工艺流程
3.安装工艺要点
3.1基础验收及垫板设置
（1）严格按国家标准验收设备基础。
（2）埋设中心标板、基准点及采用座浆法安装垫板，座浆垫板如下表
300t级转炉基础垫板配
序号
长*宽*厚（mm）
小端厚度（mm）
大端厚度（mm）
斜度
单位
数量
用途
平垫板
1
400*200*28
块
16
两侧支座
2
400*140*28
块
16
传动侧支座
3
400*120*28
块
16
非传动侧支座
4
400*140*28
块
16
扭力矩
斜垫板
1
400*200
19
27
1/50
块
16
两侧支座
2
400*140
19
27
1/50
块
16
传动侧支座
3
400*120
19
27
1/50
块
16
非传动侧支座
4
400*140
17
27
1/50
块
16
扭力杆
3.2耳轴支座安装
（l）将锤头型地脚螺栓插人基础螺栓孔内，旋转90。
，并作好定位标记。
（2）在炉中心处基础上设置移动式起重机（见下左图），吊装倾动装置专用安装台架及炉体耳轴支座，然后调整找正耳轴支座标高H、纵、横中心线A、B，支座间距C及对角线D水平度E、F等（见下右图）。
耳轴支座安装耳轴制作安装精度控制
1-传动侧耳轴支座；2-倾动装置安装台架；
2-移动式吊车；4-非传动侧耳轴支座；
5-防倾倒支撑6-厂房梁
（3）非传动侧耳轴支座就位后采取加支撑措施，以防倾倒。
3.3耳轴轴承组装
（l）采用温差法装配轴承。
一般用热油加热轴承，油的加热温度不超过120℃．
（2）轴承与耳轴的装配：
先将轴承内挡环、密封圈、密封罩先套在耳轴上，然后使用铸锭起重机将轴承自油箱中取出，利用手动葫芦将轴承翻转900，使其端面垂直于地面，然后缓慢移动铸锭起重机，使轴承内孔对准耳轴，分别将轴承装在传动侧和非传动侧耳轴上，最后组装轴承箱、密封圈、密封罩、隔离环，轴承固定器等．
（3）在托圈上组装（共三套）垂直支承用的球面带销活节螺栓（螺栓下部球座、销轴、上部球面垫圈组装在炉体上部），支承螺栓通过横销与托圈上的耳环连接，并将下部球垫穿在支承螺栓上。
（4）组装托圈吊具。
注意使中心距与铸锭吊龙门钩架中心距离一致。
3.4专用台车的组装
（l）在钢水罐台车轨道一端组装专用台车。
（2）将台车牵引至炉体安装位置，用经纬仪将炉中心线投设在台车上下节上平面上，并作出标记（见下图）。
台车中心线侧量和标记
1-经纬仪．2-转炉基础中心标记．3-转炉中心线在台车上的标记．4–钢水罐台车轨道．5-专用台车
（3）在台车工作面安装四组共8只液压千斤顶，且放在垫板堆上，千斤顶顶面的托圈下表。
面间应放置辊子，以使托圈调整。
（4）在台车两侧悬臂平台上放置下部托架。
3.5托圈吊放在转炉安装专用台车上（见下图）
托图吊放在台车上
l-托圈；2-支承螺栓；3-吊耳；4-经纬仪；
5-液压千斤顶；6-垫板；7-垫块
（l）根据托圈安装的方位和台车上所作的中心标记，调整托圈纵横座标位置。
（2）利用千斤顶升托圈，使耳轴轴承座底平面高于耳轴支座的上表面100mm左右，并使之水平。
3.6托圈与中、上部炉壳的组装（见下图）
炉体上中部与托圈组装
1–钢水罐起重机；2-炉体上中部；3-吊耳；4-托圈；
5-专用台车；6-炉体法兰；7-支承螺栓
（l）拆除托圈上的吊耳。
（2）用铸锭起重机将已拼装的中、上部炉壳组装件吊人托圈。
（3）调整炉壳与托圈径向间的间隙和炉壳轴线对托圈支承面的垂直度。
（4）将三套支承螺栓与炉壳连接，锁紧螺母。
装人上部球面垫及皇冠螺母并拧紧螺母和用定位销。
3.7上、下部托架安装（见下图）
上下部托架安装
1-下部托架中心线；2-支撑螺柱；3-上部托架；
4-下部托架；5-托圈；6-炉壳
（l）在专用车悬壁平台上放置的下部托架，通过炉内设置的手拉葫芦，将托架与炉壳靠拢，调整其位置并用螺栓连接固定，然后在托架与托圈之间垫以垫片，用电焊点固。
（2）安装上部托架及挡块，并在托架与挡块之间的间隙中填塞垫片，用电焊点固。
3.8排水管安装
将排水管吊放在炉体上部并临时固定。
3.9托圈就位及炉壳安装
（1）在钢水罐车轨道两端各设置一台卷扬机，卷扬机牵引力按下式计算：
P=10K〔Q+G+g（
）〕
式中P―牵引力（N）,
Q―转炉本体重量（kg）;
G―专用台车自重（kg）；
g―台架重量（kg）；
R―台车行走轮半径（cm）；
d―轮轴直径（cm）;
u―滚动摩擦系数取0.05;
f―车轮轴承中的滑动摩擦系数；
k―起动系数，取1.5-2。
（2）确认放置在台车上的炉壳顶部与转炉平台梁之间的间隙，以便台车通过平台梁。
（3）当台车通过平台梁后，调整千斤顶使耳轴轴承底座底面高于耳轴支承座上平面100mm（见下图）。
托圈与炉体中上部组装件用专用台车运人安装位置
1-转炉平台，2-耳轴轴承箱：
3-专用台车；4-耳轴支座
（4）当耳轴轴向中心与耳轴支座中心线重合时，调整千斤顶，使托圈耳轴轴承座底面与耳轴支座上平面之间间隙为10~15mm，并用销冲对孔，穿人连接螺栓。
如螺孔错位，可用千斤顶或链式起重机调整（见下左图）.
（5）将千斤顶下降，使耳轴轴承座降落在耳轴支座上，在建筑物上设钢丝绳和链式起重机将转炉固定，以防倾倒。
（6）台车拉出离开转炉安装位置至铸锭跨组装场地。
3.10炉底安装
（1）将台车上节拆除，并在台架下节顶部放置千斤顶。
（2）用钢水罐起重机将炉底拼装件吊放在台车上，并使炉底中心线记号与台车上中心记号对准，炉底上平面高度应低于安装高度100~200mm（见下右图）。
托圈与炉体中上部组装件就位调整炉底壳与炉体中上部拼装
l-耳轴轴承箱．2-耳轴支座．1一炉体中上部固定装t.2一炉体上
3-调整千斤顶．4-液压顶升千斤顶辊子．3一炉底部．4一专用台车
5-辊子．6-垫板；7-链式起重机；8-炉壳
（3）牵引台车至炉中心线位置，启动千斤顶，并顶升炉底，使之与炉壳上中部组装件下口对合（见下图）．周向调整也可以将台车牵引到铸锭跨，使用铸锭起重机进行周向微调。
炉底部与炉体中上部拼接对口的调整
l-调整支座；2-千斤琪；3-炉体中上部；4-炉底部；
5-辊子；6-液压顶升千斤顶；7-专用台车
（4）检查调整炉壳对接口径向与周向错位量。
3.11炉壳的焊接
3.11.1.
炉壳分上中部和炉底部两段供货，运人现场后应检查炉壳外形尺寸及厂内焊接质量。
3.11.2.
检查和调整炉壳上中部与炉底部焊缝径向和周向错位量以及对口间隙。
3.11.3.
根据炉壳材质及坡口型式进行工艺评定试验，确定焊接程序，如下图。
炉壳拼装图接口处焊缝坡口形状及尺寸
3.11.4.焊接程序（见下图）
3.11.5.操作要点
3.11.5.1辅助设施安装：
首先搭好脚手架，考虑外侧面预热操作，外侧面脚手架要宽一点．其次在转炉上部修炉平台安装两台轴流引风机及排烟管道，用以排除焊接时产生的烟尘，在焊缝附近安全平台上，设置两台小型轴流风机，通风降温．然后安装遮光板。
3.11.5.2安装定位器（夹马）。
将圆周均分八等分，在内、外侧面各设四只定位器，目的是维持被焊件之间的相对位置；故在径向与周向调节好焊缝错位量之后，应立即安上。
3.11.5.3清理坡口，焊前应将坡口周围15mm处的锈、水分、防锈漆以及脏物清理干净。
3.11.5.4）按炉壳圆周等分8段同步施焊，并用油漆作好圆周等分分段标记；并标明定位焊的位置。
3.11.5.5打洋冲眼：
目的是测量热变形时的径向收缩量。
在炉壳图周八点均布处，距坡口中心100mm左右各打上洋冲眼，并正确记录冲眼间的距离。
3.11.5.6按规定要求提供经干燥过的焊条。
3.11.5.7坡口间隙在4mm以上的地方，要进行堆焊，堆焊到间隙为3mm为止．
3.11.5.8定位焊：
每隔1作300长定位焊，并要注意同步操作。
3.11.5.9正式焊接
预热：
采用电加热器预热，在内面坡口中心80mm处测温。
各个测温点要等分均匀，间距为2h。
每小时测温一次，并记录。
当预热温度达到80~120.C后，就进行正式焊接。
以段长为700mm~800mm的分段，作退步反向焊；表面层采用叠法并直通焊。
大坡口面第一、第二层用超低氢型焊条，其余用低氢型焊条；八名焊工要同步操作施焊，严格控制焊接电流与进给速度，且对称焊。
外侧面只能先焊2/3坡口深度，并进行内侧面碳弧气刨清根；并用砂轮打磨至被焊材料本质层，用磁粉探伤或着色探伤检查有无裂纹等缺陷。
然后再焊内侧面坡口全部深度；最后才能施焊剩下的1/3深度的外侧面。
后焊：
温度120~150。
C，在空气中自然冷却。
3.11.5.10焊缝质量检查：
A．外观检查。
B．内层检查：
超声波无损探伤。
3.12悬挂式倾动装置安装（见下图）
（1）安装条件：
倾动装置从装料跨进场，要求土建专业施工时，预留转炉前后平台和装料平台不安装。
（2）搭设台架及平台，并在平台上铺设钢板和滚杠．
（3）拆除铁水罐起重机的龙门主钩，在龙门钩轴销处挂设钢丝绳，将倾动装置吊放在平台上，用链式起重机或卷扬机和滑车牵引倾动装置到转炉耳轴中心位置。
（4）用4只液压千斤顶顶升倾动装置，使其大齿轮中心孔与耳轴中心一致，然后用链式起重机牵引使倾动装置大齿轮中心孔套人耳轴。
（5）安装切向键，并检查接触面应达到70％。
（6）按照倾动装置运输和吊装和方法，，安装扭力杆及其底座并保证扭力杆和事故挡块的安装精度。
悬挂式倾动装置高架托运
1-高位台架；2-H型钢；3-卷扬机；4-链式起重机；5-倾动装置
3.13倾动装置周围的平台的安装
3.14倾装置马达的安装
4.质量控制
（l）本工法执行的技术标准：
YBJ202-83《冶金机械设备安装工程施工及验收规范》（炼钢设备）;YBJ201-83《冶金机械设备安装工程施工及验收规范》（通用规定）;
GBll345-89《钢焊缝手工超声波方法和探伤结果分级》；
GBJ236-82《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》。
（2）中上部炉壳与炉底壳焊缝对口间隙小于4mm，错位小于10mm。
5.劳动组织
钳工20人
架工20人
电焊工15人
火焊工3人
电工2人桥式吊车
6.主要施工机械和工具、材料（见下表）
序号
机械名称
规格型号
单位
数量
1
桥式吊车
铸锭440/50
台
l
2
桥式吊车
铁水罐430/80
台
l
3
汽车吊（液压）
TG-45-2
台
1
4
卷扬机
5t
台
l
5
液压千斤顶
200t
台
8
6
液压千斤顶
50t
台
4
7
专用台车
可拆卸型
台
2
8
手拉葫芦
10t
台
1
序号
机械名称
规格型号
单位
数量
9
手拉葫芦
5t
台
4
10
钢丝绳
61*61*170-72
m
4
11
钢丝绳
6X61X170-100
台
40m
12
钢丝绳
6X61X170-56
台
60m
13
滑车
H5*3D
台
30m
l4
汽车吊
NK20
台
4
l5
液压泵站
套
4
l6
电焊机
AX-500
台
10
17
电焊机
BX-500
台
4
l8
空压机
9m3
台
1
l9
焊条烘箱
ZYH-150
台
1
20
焊条保温桶
台
10
21
砂轮机
Ф180
台
5
7.安全措施
（l）施工前由主管工程师进行安全技术交底，并作好记录．
（2）托圈、炉壳、专用台车上脚手架必须安全可靠，满足施工要求。
（3）设专人指挥起吊作业和2?
3名联络员进行信号和信息联络。
信号要明确，联络要及时准确无误，操作人员坚守岗位，尽职尽责作好工作。
（4）设备起吊采用工具、机具等、必须进行认真检查，确认无误，方可使用。
（5）热装轴承场地要清洁整齐，并配备消防器材。
（6）热装区域要设警戒线，无关人员不得人内。
放置轴承和取出轴承，必须缓慢以防热油溅出伤人。
（7）托圈、炉壳以及倾动装置的吊装区要设替戒线，禁止无关人员人内。
就位时要缓慢，密切联络，发现问题要果断、沉着并及时处理。
（8）空中使用千斤顶调整托圈或炉壳时，千斤顶设放位置要牢靠，要采取措施防止坠落。
（9）千斤顶的升降要同步，其同步误差应小于10mm，每当升高20~30mm时，应停止千斤顶升，并在支承墩上垫以等厚的钢板垫，以确保安全。
8.工程实例
本工法于1981年在上海宝钢炼钢厂3O0t顶吹转炉安装工程中获得应用。
转炉是炼钢厂关键设备，投产以来运转良好、1985年该工程获冶金部全优工程优质奖。
9.经济效益分析
按传统方法安装：
要设滑车组、卷扬机进行吊装，主要机械如下：
滑车组8*84套
滑车组4*42套
卷扬机（牵引力I0t）2台
卷扬机（牵引力5t）2台
钢丝绳Ф25300m
钢丝绳Ф251200m
上述机械及工具租借时间以65工日计算费用：
卷扬机：
牵引力10t
76.88元／台班*4（台）*65（工日）=19988.8元
牵引力5t
20.25元／台班*2（台）*65（工日）=2632.5元
滑车组：
H60*8D
15元／工日*65（天）*8（套）=7800元
H30*LID
10.5元／工日*65（天）*4（套）=2730元
H30*IKBG
7.25元／工日*65（天）*10（套）=4712.5元
H20*IKBG
6.90元／工日*65（天）*8（套）=2242.5元
吊具的设置及吊装人工：
钳工10.5元／工日*20（人）*50（工日）=10500元
起重工10.5元／工日*24（人）*40（工日）=10800元
火焊工10.5元／工日*3（人）*60（工日）=1890元
电焊工10.5元／工日*4（人）*60（工日）=2520元
电工10.5元／工日*4（人）*65（工日）=2730元
钢丝绳：
Ф257050kg
钢丝绳：
Ф201965.6kg
8000元/t*9.0156t=72000元
合计：
139526.3元
本工法安装转炉：
人工费：
钳工20人*30（工日）
架工15人*25（工日）火电焊工4人*20（工日）
电工4人*30（工日）．
合计：
1175工日10.5元／工日*ll75工日＝12337.5元
机械费：
卷扬机：
20.25元／台班*30工日*2（台）=1215元
钢丝绳：
8000元／吨*5t=40000元
汽车吊：
500元／台班*l=500元
合计安装费用：
54052.5元
本工法与传统安装法比较：
139826.3-5405.2=85773.8元
采用本工法获得效益85773.8元
升级会员 