转炉设备安装方案.docx
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转炉设备安装方案
编制说明-1-
一、编制依据-2-
二、工程概况-2-
1主要施工内容-2-
三、施工准备-2-
1技术标准配备-2-
2施工作业人员配置-3-
3主要施工物资及工机具配置-3-
四、主要施工方法-4-
1.设备安装前的准备-4-
2．中心标板及基准点的设定-5-
3.垫板施工-5-
4.安装条件要求及确认-5-
5转炉的安装-6-
五、转炉汽化冷却烟道安装和附属设备安装-15-
1设备连接方式-15-
2烟道安装-16-
六质量、工期及文明施工保证措施-17-
1质量保证措施-17-
2工期保证措施-22-
3文明施工保证措施-23-
七、安全保证措施-24-
1安全保证体系-24-
2安全管理制度-24-
3安全措施-25-
4安全应急救援方案-26-
八、附表-28-
附表一推炉台架验算-28-
附表二垫板强度计算-28-
附表二推炉台架材料清单-28-
九、附图-28-
附图一中心标板及基准点布置图-28-
附图二垫板规格及安装图-28-
附图三垫板布置图-28-
附图四推炉台架制作图-28-
附图五推炉台驱动示意图-28-
附图六炉体吊装示意图-28-
附图七炉壳吊耳焊接示意图-28-
附图八推炉场地预留示意图-28-
附图九烟道预留横梁示意图-28-
附图十烟道吊装示意图-28-
编制说明
本施工作业设计是依据招标文件、初步设计、技术标、施工合同、国家及行业颁发的施工质量验收规范、我公司按GB/T19001-2008、GB/T24001-2004和GB/T28001-2011标准要求建立起来的质量、环境与职业健康安全体系文件，并参考同类型的工程，结合现场条件和我公司施工管理经验及资源情况编制的。
本工程的设备来源有：
国内制造设备和现场制作的非标设备和结构，施工图纸为国内设计，在编制本施工作业设计时，施工技术资料、图纸尚未到全。
增大了编制本施工作业设计的难度。
本作业设计的内容若与新到图纸资料相违背时，或因合同修改、外部条件变化等原因有必要进行修改或完善时，我们将对其进行修改完善或在单位工程施工作业设计中予以补充。
由于编者经验水平有限，错误及不妥在所难免，恳请监理与业主提出宝贵意见。
一、编制依据
✍国家及行业颁发的施工及验收规范、工程质量检验评定标准；
✍按GB/T19001－2008《质量管理体系要求》标准建立的公司质量管理体系；按GB/T28001－2011《职业健康安全管理体系规范》标准建立的公司安全施工管理体系；按GB/T24001－2004《环境管理体系要求及使用指南》标准建立的公司环境管理体系；
✍本标段的现场条件、施工特点及类似工程的施工经验；
✍我公司现有资源和其它可利用资源；
✍已到的施工图纸资料。
二、工程概况
1主要施工内容
本方案为转炉本体及转炉区域设备安装专项施工方案，主要的施工内容有：
两套转炉及相应的附属设备。
2工程施工特点
2.1施工作业多为主体交叉高空作业，转炉及其附属设备安装在塔楼区域，从9.1m平台至54米平台，施工工序复杂安全工作尤其重要。
2.2设备安装高差大，单件外形大，重量重，吊装困难，施工难度大。
本工程转炉炉壳外径φ6680mm，炉壳总高9350mm，炉壁厚70mm,炉壳总重146.27t。
托圈最大外径8600mm，最小内径7000mm，高2100mm，耳轴轴径1060mm。
托圈、耳轴、及耳轴轴承总重约为160t。
倾动机构总重为103t，其中二次减速机重56t。
车间内行车均无法直接吊装就位，安装施工难度大。
2.3专业配合
本安装工程工序多、专业间交叉配合项目多，因此要按工序合理安排专业间的配合施工。
三、施工准备
1技术标准配备
根据工程内容，首先应根据图纸要求进行施工，另外仍需配备如下所示的技术标准、规范：
GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范
GB50231-2009机械设备安装工程施工及验收通用规范
GB50252-2010工业安装工程施工质量验收统一标准
GB50403-2007炼钢机械设备工程安装验收规范
GB50387-2006冶金机械液压、润滑和气动设备工程安装验收规范
GB50270-2010连续输送设备安装工程施工及验收规范
2施工作业人员配置
2.1劳动力投入计划
工种
钳工
铆工
起重工
电焊
气焊
氩弧焊
电工
测量工
行车司机
辅助工
管理人员
配管工
合计
人数
12
10
3
15
12
1
2
2
2
20
8
3
90
2.2从事技术工种作业人员必须经过相应专业培训，并具有上岗证件，确保持证上岗。
尤其对焊工、电工、起重工、行车工等特殊技术工种人员需加强培训，保证其技术素质。
3主要施工物资及工机具配置
根据施工总进度计划要求，提前做好施工机械进场准备，保证施工机械、仪器以完好状态进场并准时投入使用。
主要施工机具、量具、临时材料配备计划表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
卷扬机
10t
台
2
卷扬机
3t－5t
台
2
滑轮及滑轮组
套
2
手拉葫芦
2t、3t
台
16
手拉葫芦
5t
台
4
手拉葫芦
20t
台
4
钢丝绳扣
∮66×20m
根
2
钢丝绳扣
∮66×13m
根
2
钢丝绳扣
∮48×16m
根
2
钢丝绳扣
∮30×12m
根
2
钢丝绳扣
∮20×10m
根
4
钢丝绳扣
∮16×8m
根
8
电盘箱
台
10
焊条烘干箱
台
2
轴承加热器
套
1
现场制作
直流电焊机
AX-500-1
台
4
交流电焊机
BX7-500
台
20
氩弧焊机
>500A
台
1
气焊工具
L=50m
套
12
角式磨光机
100、150
台
8
冲击钻（配钻头）
M6～20mm
套
4
磁力钻
Φ32
套
2
液压千斤顶
200t
台
4
千斤顶
50t
台
4
千斤顶
30t
台
4
游标卡尺
150mm、200mm
把
2
内径千分尺
70～1200mm0.01mm
套
1
外径千分尺
50～1200mm0.01mm
套
1
塞尺
150mm、300mm
把
2
框式水平仪
200mm0.02/m
块
4
钢盘尺
30m、50m
个
2
钳工常用工具
套
2
经纬仪
（精密）
台
1
水准仪
台
1
焊接钢管
Φ48*3
m
300
搭设脚手架用带卡扣
安全跳板
4000×300×50
块
60
镀锌铁丝
8#
kg
200
转炉运输台架
t
29
现场制作
四、主要施工方法
1.设备安装前的准备
1.1基础验收
设备安装前应对设备基础进行检查，其质量要求如下：
1.1.1基础表面的模板、地脚螺栓固定架以及外露于基础表面的钢筋等必须拆除干净；
1.1.2基础表面的杂物应清除干净，预留地脚螺栓孔应清洁；
1.1.3基础的预埋件应符合设计要求；
1.1.4基础的尺寸极限偏差和水平度、铅垂度公差应符合规范要求。
1.2基础铲麻面
为了保证设备二次灌浆层与混凝土基础顶面粘接牢固，确保今后设备运行平稳，在设备安装之前，对每台设备二次灌浆层范围内的基础顶面，用风镐铲除表面的砂浆层。
1.3设备检查验收
所有安装设备均应具有合格证，设备进厂后，对设备进行外观检验；清点设备的型号、规格、材质、数量。
发现的问题及时做好记录。
设备开箱应根据施工进度，开箱要认真核对装箱单，开箱时应有甲方人员在场共同检查。
2．中心标板及基准点的设定
永久中心标板和基准点应设置牢固，并应予以保护。
（详见附图1：
中心标板及基准点布置图）
3.垫板施工
设备安装垫板调整采用座浆法施工，座浆采用座浆料。
一般情况下，每个地脚螺栓的旁边应设置有两组垫板组，垫板组应尽量靠近地脚螺栓和设备主要受力部位。
（详见附图3：
垫板布置图）
座浆垫板埋设精度见下表：
序号
内容
单位
精度
1
标高允差
mm
-3～0
2
水平度
mm/m
0.10
施工前必须对座浆材料进行试块检验，座浆试块要求如下：
时间
R1（一天）
R2（三天）
R3（七天）
抗压强度
≥25MPa
≥40MPa
≥50MPa
4.安装条件要求及确认
针对本方案的安装炉体的方法，要求结构专业的创造条件，主要有两点需要注意：
1）要求炉前9.1m平台在钢水罐车行程的上部空间预留，待炉子安装后进行此部分结构的施工；
2）要求塔楼结构中，位于炉体基础上的两根立柱影响推炉的宽度，要求结构专业更改此立柱的形式或者在推炉前将此立柱临时拆除，待推炉完成后进行完善。
3）钢包车轨道与基础一起交接验收完毕；
4）依据托圈耳轴的安装标高、托圈高度和炉壳的高度、直径及钢包车高度，制作托圈、炉壳安装专用台架，台架的高度要满足炉壳和托圈耳轴安装的要求；
5）将钢包车的钢包支座及电缆卷筒架拆除，以便于在其上放置专用台架；
6）推炉台架的制作：
a）将钢包车和过跨车放置在轨道上，拆除相连接的撞挡橡胶块，利用2~3个长500mm的H型钢（HW350X350X12X19）将两车相连。
b）利用φ426X10的无缝钢管做4个主立柱和4个顶升立柱，在推炉台车两侧利用H型钢（HW350X350X12X19）做2个防倾倒立柱。
c）利用H型钢（HW350X350X12X19）在标高+4.350m位置做一个平台，用来防止推炉时炉体在台架和托圈内晃动，同时增加台架的稳定性。
d）在每个主立柱的结构外利用H型钢（H100X100X6X8）做斜支撑。
增加立柱的稳定性，
e）主立柱和顶升立柱间用钢板间隔相连，台架制作尺寸参见附图1。
7）准备热装配用的加热设备；
8）转炉区设备在分布在塔楼内的各层空间，在施工中要与结构施工相互配合，设备安装过程中，部分结构梁会影响余热锅炉等设备的安装，特此以报告的形式向项目部汇报，在此不做详细叙述。
5转炉的安装
5.1转炉本体设备安装概述
转炉设备由以下几个部分设备组成：
炉体、炉体支承系统（包括：
托圈、耳轴、耳轴轴承及其支座）、倾动机构及扭矩平衡装置。
炉壳外径φ6680mm，炉口直径φ2850mm，炉壳总高9350mm，炉壁厚70mm,炉壳总重146.85t。
托圈最大外径8600mm，最小内径7000mm，高2100mm，耳轴轴径1060mm。
托圈、耳轴及耳轴轴承总重约为160t。
倾动机构采用悬挂式倾动装置四点传动，总重约103t。
本工程1#转炉位于F与G列之间（炉子跨），靠近G列，7与8线之间；2#转炉位于F与G列之间（炉子跨），靠近G列，6与7线之间；炉子跨无大型吊装工具，且炉子跨钢结构也不能设置吊点，因设备体积庞大、重量重、配合精度高，安装场地狭窄，与炉子跨相邻的加料跨大型行车也无法将转炉本体设备直接吊装就位。
为确保设备能够顺利安装特制定如下方法：
5.1.1托圈与炉壳：
在加料跨钢包台车轨道上利用转炉钢包车和过跨车在其上设置专用台架，利用加料跨内的225/75t行车，将托圈和炉壳分别吊装到专用台架上进行组装，利用钢包车和过跨车将托圈及炉壳从加料跨水平运输至转炉中心，到位后升降液压千斤顶将设备安装就位。
加料跨6-7线和7-8线场地预留（附图八）
5.1.2倾动机构二次减速机：
利用加料跨内的225/75t行车将倾动机构二次减速机吊装至炉子跨基础处，在基础上设置滚杠、滑车、卷扬机、千斤顶，由滑车将二次减速机从加料跨水平运输至倾动装置基础上后，装配到耳轴上。
5.2安装程序
5.3耳轴支座安装
5.3.1本工程地脚螺栓为预埋地脚螺栓和T型头螺栓，安装前应对其预埋位置进行详细复测，若有问题及时反应给监理和施工队，征求其意见采取合理的措施进行处理。
5.3.2传动侧活动支座整体到货，选择汽车吊或履带吊，并站位于转炉中心处基础上，进行两耳轴轴承支座的吊装就位。
5.3.3两支座就位后，进行初步调整，然后吊装耳轴轴承座。
5.3.4耳轴轴承座就位后调整找正其标高、纵横中心线、水平度、两轴承座间的距离和对角线（如图2所示）。
5.3.5非传动侧的支座是采用铰接轴承支座，应采取防倾倒的支撑措施。
5.3.6托圈耳轴支座装配技术要求：
1）安装时，俩耳轴轴承座的纵向中心线应与设计中心线重合，其偏移量不大于1mm，且偏移方向应相同；
2）两耳轴轴承座的横向中心线应与设计中心线重合，其偏移量不大于1mm，俩横向中心线应平行，其平行度极限偏差0.5/1000；
3）两耳轴支座上表面标高应一致，其相对高度差小于1mm，上表面的水平极限偏差0.15/1000；
4）轴承防尘罩为整件加工后分成两件的零件，其机加工切割缝应和轴承座水平剖分线重合，即轴承座、轴承盖上各装一件，定位套需用螺钉固定在耳轴上。
5.4托圈线外组装（此部分工作由设备厂家来做,相应配管及附件均组装完成）
5.5耳轴轴承装配
耳轴轴承热装配采用轴承加热带对轴承进行加热。
5.5.1轴承热装在托圈组装平台上进行，热装前在托圈耳轴周围搭高度适当的操作平台，保证操作方便和工作安全。
5.5.2吊装准备：
将轴承用特殊卡具固定好，挂好链式起重机和钢丝绳。
然后用桥式起重机进行吊装试验，保证每个步骤都能顺利进行，吊装过程轴承端面要保持垂直。
5.5.3先将轴承内侧挡环（压紧环）、内侧密封圈、内侧密封环、内侧轴承盖套在耳轴上。
5.5.4用加热带对轴承进行加热，并不断检测轴承温度，注意不使温度超过120℃。
用内径千分尺，检查轴承孔径，达到要求尺寸后准备装配。
5.5.5在行车吊钩上挂上5t导链，将轴承吊起，然后对准耳轴缓慢推入（见吊装示意图），由于轴承又大又重，高温烫手，需要几个人一齐用力推，还要保证用力均匀，吊钩与轴承同步移动，随时测量检查轴承进入情况，发现歪斜要立即纠正，轴承推入约2/3后，靠耳轴导向作用轴承不会发生歪斜卡住现象，此时可全力将其推入。
到位后，用手拉葫芦将其拉靠固定定位，让其在空气中自然冷却，至此轴承热装工作结束。
5.5.6耳轴轴承座装配技术要求：
装配时在轴承座和轴承盖的接合面上涂密封胶；轴承应充满润滑脂，具体配方由轴承厂提供；轴承座与底座之间螺母紧固前应先在螺栓旋合表面涂厌氧性粘合剂，然后再紧固。
5.6炉壳线外组装与焊接（此部分工作由设备厂家来做）
由于托圈要从炉口位置套进安装，炉嘴、挡座、导向板、挡渣板和隔热板待托圈套装后再由设备厂家组装焊接。
5.7炉壳与托圈组装
5.7.1钢丝绳的选择计算
钢丝绳根据以下公式进行计算选择
单根钢丝绳承重S=G/4/COSα
4：
选择4单根钢丝绳承重
G：
设备单重取160000kg（托圈、耳轴及耳轴轴承）
COSα：
吊装角度余弦值0.866
根据上述条件计算得出单根钢丝绳的承载力：
S=46189kg
选取钢丝绳：
P=K×S×g
P：
钢丝绳的破断拉力
K：
安全系数6-8，取值8
S：
钢丝绳承载重量
g：
重力加速度，取值9.8N/kg
上述计算得出：
P=3621KN
当选用φ77.5mm，6×61+FC公称抗拉强度1700MPa，破断拉力为3825KN＞计算值3621KN，可以满足吊装要求。
因此选用2根φ77.5mm×18m，6×61+FC纤维芯钢丝绳；2根φ77.5mm×13m，6×61+FC纤维芯钢丝绳。
5.7.2炉壳与托圈组装程序
1）炉壳与托圈组装的准备工作：
在托圈上与耳轴垂直方向上设计好两个吊装点,（附图七），设备厂家焊接完成；
将炉壳与托圈组装用零部件准备齐全。
2）将组装完毕的专用台车用卷扬机牵引到加料跨内，并锚固。
3）用加料跨内的225t行车将组装平台上的托圈吊放到推炉台架的4根主立柱上，并对准炉子十字中心线，在4个主立柱顶部各放置5块厚σ=20mm、宽450mmX450mm的钢板，调整托圈轴承中心标高约至+10.660m，高出轴承安装中心标高50mm。
（如图3所示）。
图3托圈吊放到推炉台架上
1—加料跨225t行车；2—托圈；3—推炉台架
4）炉体吊装空间核算：
根据行车图纸，行车横梁底面极限位置距地面22.295m，吊装炉体时行车横梁底面距地面22.160m，距离极限位置0.135m。
根据推炉要求，轴承中心高于安装位置（+10.610m）约50mm，托圈轴承中心在台架上标高为+10.660m，托圈上表面标高为+11.710m。
吊装炉体时，炉体底部标高要高于托圈上表面100mm，炉体高度最大尺寸为9.350m，行车横梁底部距离炉口为1m。
极限行车横梁底部标高22.295m>11.710m+0.1m+9.350m+1m=22.160m
5）将炉体吊装从托圈顶部绕过，放置在托圈中间，并将炉体固定。
（如图4、5所示）
图4炉体吊放到托圈内
6）调整炉壳与托圈间的径向间隙和炉壳轴线对托圈支承面的垂直度。
7）拆除托圈上的吊耳。
8）安装炉壳与托圈间的三套吊挂装置。
炉体和托圈吊挂装置在安装前设备制造厂严格照图纸定位尺寸焊接完成。
9）炉壳与托圈之间的卡块应紧密配合，允许现场磨削配合面，安装时要求用铜锤打入，不允许配合松动。
10）在炉壳上安装挡座和导向板。
11）连接托圈和炉体三个吊挂。
5.8炉壳与托圈安装
5.8.1启动专用台车的牵引卷扬机，使台车向炉子中心（安装位置）缓缓移动，当托圈耳轴进入轴承座范围时要注意观察两者的高度空间。
在炉壳中心（托圈的纵横向中心）对准炉子设计中心线后停止移动，并将台车锁定、锚固。
（如图7所示）
图7专用台车前进、就位
5.8.2调整千斤顶下部的双向移动滚子，使托圈准确对中。
5.8.3同步启动四组千斤顶，缓缓顶起托圈（连同炉壳，下同）使其离开支承垫板；撤出数块支承垫板后同步下降（约0.8倍的千斤顶行程）四组千斤顶，使托圈降落在高度降低后的四组支承垫板上；继续下降千斤顶至行程低位，撤出数块千斤顶上部的垫板，然后再同步顶升四组千斤顶，顶起托圈使其离开支承垫板。
反复操作上述动作，使托圈耳轴完全降落在支座上。
（如图8所示）
图8托圈、炉壳就位后
5.8.4检查清洗轴承和轴承座，并封闭轴承座。
完成炉壳与托圈的安装工作。
项目
允许偏差
检验方法
炉口纵横向中心线
2.0
挂线尺量
炉口平面至耳轴轴线距离
+1.0
-2.0
水准仪
炉壳轴线对托圈支撑面的垂直度
1.0/1000
吊线尺量
炉口水冷装置中心与炉壳的炉口中心应在同一垂直线上
5.0
吊线尺量
5.8.6炉壳与托圈安装结束后，专用台车原位不动，暂不退出。
由于托圈和炉壳重心比较高，为了避免炉壳与托圈产生倾动，暂不退出的专用台车起到稳定作用（如图8所示）。
台车等到倾动装置安装完毕，并锁紧一次减速机的电机制动器后撤离。
5.9倾动装置就位安装
本工程倾动装置为四点驱动两次减速，主要分为四个部分：
一套扭力杆装置重13.9t，一套二次减速机重56t，一次减速机重19.2t,四台电动机每台重4.8t。
全套悬挂式倾动装置总重103t。
5.9.1二次减速机的吊装就位
1）吊装倾动装置需制作钢架平台，通过钢架平台将转炉驱动装置基础延伸至加料跨，这样可利用加料跨内的天车，将倾动装置部件吊放在钢架上，再通过钢架将各个部件水平滑移至转炉驱动端的设备基础上。
如下图所示：
在转炉驱动端设一个钢结构平台，上面设两条钢轨，作为平移倾动装置的滑道，滑道抹黄油。
如下图所示设卡具，并在二次减速机端面上设置3台50吨千斤顶，相间1200。
下部设置2台50吨千斤顶配合。
顶入时，五台千斤顶同时用力，不断测量标高变化，并注意切向键位槽是否正确。
大齿轮上安装一个激振器，保证不卡涩。
5.9.3切向键的安装
二次减速机大齿轮与耳轴之间用两组四块切向键进行装配，为保证其装配牢固，切向键留有余量可供现场进行研磨。
可在现场制作研磨切向键用的操作平台，边研磨边测量边进行试装。
装配后用铜锤打紧，切向键与键槽的接触面积应大于70%。
5.9.4安装保护停止器（事故挡块）和扭力杆
1）扭力杆在安装前应进行仔细的外观检查，不得有任何运输吊装中产生的擦伤，划痕等损伤。
2）安装时两扭力杆轴承座水平度公差为0.1/1000mm，扭力杆水平度公差为0.1/1000mm。
5.9.5安装一次减速机和电机，并调整制动器使其处于制动状态。
一次减速机与二次减速机组装时应通过调整垫片保证二次减速机大小齿轮的啮合侧隙为0.5~0.6mm。
接触斑点沿齿高不小于45%，沿齿长不小于60%。
5.9.6最后退出托圈炉壳安装用的专用台车，拆除倾动装置安装用专用台架和滑车等。
五、转炉汽化冷却烟道安装和附属设备安装
1设备连接方式
1.1活动烟罩由液压缸驱动升降，吊挂在烟道移动台车下,；可移动段和中Ⅰ段之间采用非金属补偿器连接；中Ⅰ段、中Ⅱ段、中Ⅲ段、末段和蒸发冷却器的各段之间采用法兰连接；
2烟道安装
汽化冷却烟道吊装需要与钢结构配合安装，利用二十冶项目部现有的300t、180t、履带吊进行吊装。
2.1可移动段安装
在完成+18.69m平台和烟道横移小车轨道后安装横移小车并调整好，利用钢水接收跨300t履带吊将可移动段安装就位，并用10吨倒链配合，倒链吊点选在烟道的上部，它的作用是使烟道在起吊过程中，烟道呈一定的角度，以便顺利就位。
就位后在固定支架未安装前，采用两根工字钢临时加固支撑，待支撑加固后再松钩。
到位后需粗调可移动段的中心及水平，尽量保证氧枪口的标高正确，中心与转炉在同一位置。
2.2固定Ⅰ段烟道安装
在安装完成+23.490m平台和+31.000m平台后，可移动段就位调整并固定后，使用300吨履带吊车将中Ⅰ段安装就位。
吊装前，先将肿胀伸缩节安装在固定Ⅰ段上，同时在+31.000米平台的横梁上将固定烟道斜座定位。
烟道由1/F-2/F列间吊入，上部超过31米平台后，挂钢丝绳，并由安置在F列旁34米平台上的卷扬向可移动段的接口方向拖拽，300吨履带吊配合下落直至安装就位，吊装到位后，安装好吊于+31.000米平台上的弹簧吊架。
2.3固定Ⅱ段烟道安装
在安装完成+31.000m平台和+37.390m平台后安装固定Ⅱ烟道。
采用钢水接收跨300吨履带吊车吊装。
吊前需要注意的是+37.390米平台支撑梁只能固定一根梁。
（如图九）吊装就位后，立即进行其余支撑梁安装固定，然后立刻进行弹簧支
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