热风炉改造钢结构炉窑耐材施工方案.docx

1、热风炉改造钢结构炉窑耐材施工方案XXXXXX制铁有限公司热风炉改造工程施 工 方 案XXXX建设有限公司XXXX二00七年五月一、编制依据1.1国家及行业现行规范、标准1.1.1工业炉砌筑工程施工及验收规范GB50211-2004。1.1.2工业炉砌筑工程质量检验评定标准GB50309-92。1.1.3国家或有关部门颁发的有关安全及环保标准与规定。1.1.4 钢结构制作安装施工规程 YB9254-921.1.5钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001 1.1.6工业安装工程质量检验评定统一标准 GB50252-941.2设计文件及技术资料甲方提供的热风炉改造施工设计图纸。1.3参考

2、文献1.3.1筑炉手册冶金工业出版社。1.3.2筑炉工手册冶金工业出版社。1.3.3建筑钢结构焊接规程 JGJ81-20021.4质量管理文件。1.4.1本公司质量管理体系的文件及规定。二、工程概况2.1工程简介XX有限公司1#6#热风炉改造工作包括热风炉炉壳拆除、改造、安装和热风炉内衬耐火材料的拆除和砌筑、热风炉电气、液压管线更换。2.2工程特点热风炉改造工程中，高炉不停止生产，16#热风炉依次改造，工期紧，任务重。钢结构拆除、安装和筑炉工程交叉作业，整个施工现场处于煤气区域，安全隐患多。因现场施工场地面积有限，吊装难度较大，需要做好安全保护措施；热风炉内格子砖和管道内耐材拆除过程中，灰尘大

3、，需采取通风降尘措施。三施工部署3.1指导思想精心施工、热风炉炉壳拆除和安装是关键、砌筑是重点、质量至上、安全第一、业主满意。3.2主要目标3.2.1质量目标工程合格率100%，无重大质量、安全、机械设备事故，业主满意率100%，质量管理体系持续有效运行，无不合格项。3.2.2工期目标积极配合，合理组织，统筹规划，确保六座热风炉改造施工满足业主计划工期要求。3.2.3安全目标牢固树立“安全第一，预防为主”的思想，强化安全生产责任制，落实各项安全措施，建立安全预警机制，实现工亡、重伤为零，杜绝重大机械设备事故，轻伤负伤率低于2。3.3项目管理机构3.3.1项目部组织机构：（见下图）四、热风炉改造

4、施工顺序4.1热风炉耐材拆除炉顶人孔砖拆除搭设井架拱顶、炉顶直段拆除井架拆除格子砖及炉内耐材拆除4.2热风炉钢结构拆除炉顶第一段拆除炉顶第二段拆除(保护性) 炉顶第三段拆除（保护性）炉体第四段(保护性) 炉箅子拆除4.3热风炉钢结构安装炉箅子安装安装13.2m保护棚炉体第三、四段安装(改装后的) 炉顶第二段安装炉顶第一段锥体部分安装(新制作部分) 球顶安装(新制作部分) 钢平台安装管道安装机电仪表、液压系统安装调试4.4 热风炉耐材施工炉底浇筑料、炉箅子以下耐材施工炉箅子以上至12m炉体耐材施工、15.449m以上纤维喷涂13.2m保护棚拆除12m至24.5m大墙砌筑、格子砖砌筑搭设脚手架拱台

5、、拱顶砌筑脚手架拆除现场卫生清理五、设备和材料的现场管理5.1运输到现场的设备和耐火材料分别堆放并标识，对纤维喷涂料和耐火泥等应采取措施防止耐材受潮或受湿。5.2设备和耐材就近堆放，运输过程中应防止包装箱的破损。5.3运到现场的各种设备和材料需有合格证明书。不定形耐火材料还应具有使用说明书，有时效性的材料应注明其有效期限。5.4在现场堆场内的耐火材料，应有防雨防潮措施，并按材质堆放整齐，装卸时应稳取轻放，以免包装或材料受损。六、主要施工方法本次热风炉改造工程主要施工内容是热风炉炉体钢结构拆除、改造和安装；管道安装；炉箅子拆除和安装、热风炉耐火材料拆除和砌筑、管道内耐火材料的拆除和砌筑；机电仪表

6、和液压系统安装调试。针对不同部位的施工内容，制定具体的施工方法。在工程开工之前备足人、材、机等资源，集中施工力量，确保工程质量和工期要求，做到业主满意。6.1、热风炉耐火材料拆除热风炉耐材拆除采取从上到下拆除方案，均为破坏性拆除，不考虑耐材的二次利用。从热风炉炉顶人孔开始拆除，拆除人孔砖后，人孔作为施工人员和脚手架管、扣件等的进出口。施工人员利用吊梯进入炉内站立在格子砖上，在格子砖上搭设简易脚手架，用以拆除球顶砖和拱顶直段砖。直接使用风镐或者铁锹将耐火砖锹下，落于格子砖上。拱顶拆完后，将脚手架拆除。拱顶以下大墙和格子砖拆除的耐材使用溜管导下(溜管布置图见图一)，溜管上部通过上部孔洞直接深入炉内

7、，溜管由直径为500mm的钢管拼接而成，每节焊有吊耳，使用2个2吨手拉葫芦固定于炉顶上部平台上，溜管底部口直接对准拆除耐材堆放场地，周围拉好警戒线，拆除下来的耐火材料由甲方配合使用装载机和翻斗汽车运走。当格子砖拆除到上部孔洞以下1.4m时，将溜管从炉内取出固定于平台上，在孔洞处搭设临时平台，安装一个小扒杆作为拆除耐材炉内垂直运输装置。 炉内耐材拆+14m，此处为拆除段1,此处在炉壳上开设直径为520mm施工孔洞，将溜管上端移至施工孔洞内，将拆除的直筒大墙和格子砖沿溜管导出到指定位置。炉内耐材拆至热风口位置后，可将溜管上端移至热风出口处，用拆除上部大墙和格子砖的方法将热风出口至炉箅子上的耐火材料

8、拆除并导出。炉箅子以下耐火材料可从炉体底部空气出口导出，炉底耐火浇注料使用风镐破坏性拆除，注意保护炉箅子支柱。6.2 热风炉钢结构拆除热风炉炉壳拆除前，应先保证吊车到场并选好吊点。现场拉好安全警戒线，做好安全保护措施。现场施工平面布置见图二。炉体划分为四段(详见图三)分别拆除，炉顶第二段、第三段和第四段为保护性拆除，内侧焊临时支撑，防止吊装时炉壳变形，其中第四段吊下现场加工保留图纸标示的保留段二。炉顶第一段吊下放置制定位置，由甲方运出现场。炉顶第二段、第三段和第四段现场加工保留图纸标示的保留段二集中放置在施工制定区域，做好防雨保护等措施。在炉体吊装拆除之前，利用现有平台将上图各带分割的焊缝处下

9、方500mm处沿炉壳圆周焊接间距为2000mm的挂耳，作为挂三脚架的支点，同时每段焊接4个吊耳(挂架、吊耳详见图四)用于吊装；没有平台的位置采用挂梯焊接耳朵，挂梯下蔸安图三 拆除段划分示意图全网，防止高空坠物。在三脚架上铺设钢跳板作为切割炉壳和焊接平台，钢跳板用铁丝绑扎于三脚架上，下方兜安全网。在图二划分的第二段上方划分线往上30mm和下方划分线往下30mm处分别开始分割，此30mm作为焊接是打坡口用；第三段下方划分线往下60mm处开始分割；第四段下方划分线往上30mm处开始分割（相应分割位置已标示于图三上）。按此方案分割后各段重量已标示于图三上，本着吊车工作质量、能源耗费、劳动力的节约、使用

10、的安全性和灵活性、通用性和专用性、使用费图四 挂架、吊耳示意图用、维修费用、租赁费用、运输费用、安装拆卸费用等进行定量的经济分析比较，根据本工程的特征，工程量大小，工期要求，场地四周的环境，炉箅子拆除采用50吨汽车吊；炉壳拆除采用160吨汽车吊； 50吨汽车吊性能表作业半径(m)主臂长度(m)起重重量（t）1621.64.31821.63160t汽车吊工作性能表工作半径（m）提升高度35m提升高度40m提升高度45m额定起重量（t）1624.222.620.9工作半径（m）提升高度39m提升高度44m提升高度49m额定起重量（t）1820.419.116.96.3 热风炉钢结构安装1) 热风炉

11、安装工艺流程图见下图五。 2) 热风炉炉壳安装钢结构新增段由结构厂家制作，分四带制作运输(详见制作运输拼装图)，现场球顶制作运输拼装图拼装。热风炉炉壳安装前确保，球顶和拱台部位结构制作完成，验收合格运至现场并且拼装完成；吊车准备完毕；现场安全措施到位。炉壳分四段吊装(具体划分详见图六)，同样采用160吨汽车吊吊装。在炉壳吊装前采用50吨汽车吊安装炉箅子，安装前对炉箅子(设备)质量进行检查： 炉箅子支柱的纵、横向中心线极限偏差均为2mm；铅垂度公差为2H/1000。炉箅子格孔应整齐，相邻炉箅子格孔中心距极限偏差为3mm；炉箅子格孔并应与支柱（托梁）格孔上、下对正。全部炉箅上平面应在同一水平面内，

12、高低差不得大于4mm，且相邻炉箅子不得大于2mm。炉箅子找平时，允许在支柱底部加垫板，且每组垫板不得超过5块，垫板间应相互点焊牢固，并与热风炉底板焊死。装配好的炉箅子直径极限偏差为mm；炉箅子与大墙间的空隙极限偏差为mm。炉箅子安装完毕经监理工程师质量认可后，进行下一道工序。炉箅子安装完毕后，采用160吨汽车吊开始吊装第一段，吊装就位后，必须检查其上口标高、椭圆度、中心偏差以及其它尺寸，并在上口均匀布置焊缝间隙垫。第一段对焊完毕后，进行第二段的吊装，吊装完后利用拆除时的挂架进行焊接。随后进行第三段拱台吊装，拱台运至现场拼装完后内侧焊临时支撑，外周距上下口500mm 处焊操作用挂架并焊接4个吊耳

13、板。三段炉壳吊装就位后，必须再次必须检查其椭圆度、高度、垂直度、上口水平度、圆周长度、不圆度，并做好记录。上口水平度以45为一检测点；垂直度、高度按90测四点；圆周长度将作为下一段拼装依据。最后吊装球顶，球顶吊装是比较困难的一钩，此构件必须在地面全部拼装焊接完(此构件在高空作业十分困难)，无损探伤全部完，所有工作全部就绪后，用160吨汽车吊整体吊至设计位置。球顶吊装完毕后，立即测量上口标高尺寸，并进行图六 炉壳吊装示意图修正，以确保圆顶炉壳安装尺寸精度控制于规范要求内。热风炉壳对接焊缝的表面质量检查应符合YBJ208-85 表4 中级要求，内部质量符合GB50236-98 中的要级求。部分小平

14、台、梯子、管道及栏杆在地面组装好与相应标高炉壳带组合成一体一并吊装，减少高空作业，加快施工进度。3) 焊接a 焊前准备按现场要求连接好焊接设备。现场所有焊缝坡口型式，炉壳钢板为16mm和20mm,所以采用单面坡口。焊缝坡口角度=45，钝边p=2mm，间隙b=24mm。焊缝两侧板厚不同时，要求以内侧对齐。焊工施焊前要各自清理坡口，在坡口两侧50mm区域内将氧化皮、铁锈、油污、水等清理干净。b 焊接承担焊接任务的焊工要持有锅炉压力容器操作合格证，将焊工沿热风炉炉壳圆周均匀分布，同时同向退步施焊，焊接时，一定要在焊缝坡口内起弧，严禁在母材上起弧。采用小线能量进行焊接，焊接时一次性焊完,中间不停顿，以

15、保持焊接层间温度。焊接顺序：焊接时采用内外焊缝交替焊的方法，先焊内焊缝，焊满后用碳弧气刨机在背面清根，清根时必须将焊根全部刨掉，并清除夹渣、裂纹等现象，气刨清根时，在清除缺陷的同时要兼顾坡口形状的保持，然后用角向磨光机将外焊缝坡口表面打磨清理干净、平整，经检验确认合格达到施焊要求后，焊接外焊缝，完成整个焊缝的焊接。4)质量检验与焊缝返修外观质量检查：A、焊缝施焊完毕，焊工要将焊缝表面的熔渣及飞溅金属清理干净，然后报专检员进行外观检查，焊缝的外观检查应在无损探伤、强度试验及严密性试验之前进行。B、合格标准：焊接焊缝的表面质量应符合YBJ20885的焊接焊缝表面质量标准级的规定。a、不允许有表面裂

16、纹、表面气孔、表面夹渣、熔合性飞溅等缺陷；b、咬边和表面凹陷：深度不大于0.5mm，长度不大于焊缝全长的10，且小于100mm；c、表面加强高，不大于3mm；d、焊缝宽度，盖过每边不超过坡口2mm；e、对口错边，不大于3mm。 焊缝的无损探伤：焊缝无损探伤采用超声波探伤，按JB473094锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤中规定的级焊缝执行，探伤比例为100%探伤。对检测不合格的焊缝进行返修，返修后需进行修复后检测，执行标准和合格级别同上。6.4 管道制作安装6.4.1、管道制作1） 依据图纸，按11的比例画出构件的正投影图，在钢板上合理排料。2） 卷管的同一筒节上的纵向焊缝不宜大于两道，两

17、纵缝间距不宜小于200mm。3） 卷管组对时，两纵缝间距不应小于100mm，支管外壁距焊缝不宜小于50mm。4） 卷管对接焊缝的内壁错边量不宜超过壁厚的10%，且不大于2mm，卷管周长偏差及圆度偏差应符下合表的规定： 周长偏差及圆度偏差（mm） 公称直径3000周长偏差579111315圆度偏差外径的1%且不大于44689105） 卷管的校圆样板的弧长应为管周长的1/61/4；样板与管内壁的不贴合间隙应符合如下规定： (1) 对接焊缝处不得大于壁厚的10%加2mm，且不得大于3mm； (2) 离管端200mm的对接焊缝处不得大于2mm； (3) 其他部位不得大于1mm。6） 卷管端面与中心线的

18、垂直偏差不得大于管子外径的1%，且不得大于3mm。平直度偏差不得大于1mm/m。7） 焊缝不能双面成型的卷管，当公称直径大于或等于600mm时，宜在管内进行封底焊。8） 在卷管加工过程中，应防止板材表面损伤。对有严重伤痕的部位必须进行修磨，使其圆滑过渡，且修磨处的壁厚不得小于设计壁厚。钢板卷管的质量标准见表: 钢板卷管的质量标准编号项 目允 许 偏 差1端面倾斜（D-设计直径）D/10002最大与最小直径之差D/1003周长（L为设计周长）1.5L/10004不直度（L为组对管段长）L/1000且105对口错边 、级焊缝S-板厚 、级焊缝0.1S且20.2S且19） 对于等径、异径三通管、变径

19、管、切割弯头的制作，按照管件的各部分尺寸，作出样板，再进行下料制作。焊接完毕后将熔渣清除干净。6.4.2、管道安装1)管道安装的一般规定(1)管道的坡度、坡向必须符合设计要求，管道的坡度可用支座下的金属垫板调整，吊架用吊杆螺栓调整，垫板应与预埋件或钢结构进行焊接,不得加于和焊于管道和支座之间。(2)脱脂后的管子、管件及阀门安装前必须严格检查，如发现有油迹污染时不得安装，应重新脱脂处理。(3)管道与设备连接时，安装前须将管道内部清理干净。管道安装完毕后，不得承受设计外的附加荷载。(4)法兰连接应保持平行、同轴，其偏差不大于法兰外径的1.5，且不大于2，当壁内错边量大于2，或外壁错边量大于3时应进

20、行修整。(5)管子对口时应在距接口中心200处测量平直度，当公称直径小于100时，允许偏差为1，当公称直径大于或等于100时，允许偏差2，但全长允许偏差均为10。(6)管道连接时，不得用强力对口，加热管子、加扁垫或金属垫等方法来消除接口端面的空隙、偏差、错口或不同心等缺陷。(7)管道预拉伸(或压缩)，必须符合设计规定，预拉伸或压缩区域内固定支架间所有缝(除预拉伸或压缩口)焊接完毕，需热处理的焊缝已处理，并检验合格;预拉伸或压缩区域支、吊架已安装完毕，并已预留足够的调整余量，支吊架的弹簧已按设计值压缩并临时固定，不使弹簧承受管道荷载; 预拉或压缩区域内的所有螺栓已拧紧。2)管道焊缝位置应符合规定

21、 (1)直管段上两环缝距离当DN150时，不应小于150，当DN1003L.最大80立 管 铅 垂 度5L.最大30成 排 管 道 间 距15交 叉 管 的 外 壁 或 绝 热 层 间 距203）支吊架安装 a) 常用的管道支吊架按用途分为滑动支架.固定支架、导向支架及托架等，每种支吊架又有多种结构形式，故在支吊架安装时，其支吊架的材质、形式、规格、安装位置及精度严格按照设计规定和国家标准执行。b) 支吊架的一般要求: (1) 管子安装时应及时固定和调整支吊架，支吊架的位置应准确，安装平整牢固，与管子接触紧密。 (2) 支架横梁应牢固地固定在墙柱或其他结构上，横梁长度方向应水平，顶面应于管子中

22、心线平行。 (3)固定支架承受着管道内压的反力及补偿器的反力，因此固定支架必须严格安装在设计位置，并使管子固定在固定支架上。(4)支吊架不得有漏焊、欠焊或焊接裂纹等缺陷。4) 管道安装完毕后，必须进行试压和检漏。6.5 热风炉耐火材料施工 6.5.1 施工顺序（见图七） 图七 耐材施工顺序示意6.5.2 炉底耐火浇注料1）浇注前将耐火浇注料表面+0.430m用仪器测在炉壳及立柱上，并用红油漆作上标记。见图八2）浇注前应将炉内清扫干净。浇注应从进料孔的对面开始浇注，进料孔收尾。耐火浇注料铺至一定高度后用振动棒进行均匀振捣，振捣人应按“快插慢拉”的操作要令操作。3）振动完毕后立即用2米靠尺，依测量

23、标高找平，并用木搓板搓平。4）施工完毕后注意养生，耐火浇注料不得受外力振动。6.5.3炉壳喷涂从炉顶人孔放下线锤，吊至炉底，根据检查、调整的情况，设计、业主、施工三方确定砌筑中心线（也是喷涂中心线）。安装喷涂吊盘，进行喷涂(见图九),此喷涂全为纤维喷涂，从+15.449m到炉顶，喷涂厚度为120mm，利用+13.2m保护棚，喷涂与炉底浇注料和砌筑可同时进行，喷涂完毕后，拆除吊盘，将保护棚上清扫干净，把十字中心线返在喷涂层的表面上，随砌筑的上升而延伸。6.5.4炉箅子以下墙体砌筑1）炉壳上测出十字中心线并用红油漆作上标记，作为砌筑中心线。2）炉墙作业顺序：粘贴硅酸铝棉毯砌筑外环粘土砖砌筑内环粘土

24、砖火井墙砖锁砖砌筑3）粘贴硅酸铝棉毯（1）将炉壳上的浮锈及油污清除干净。（2）用毛刷把粘结剂均匀涂抹在硅酸铝棉毯上后，用双手将硅酸铝棉毯贴在炉壳上。（3）硅酸铝棉毯应从下往上贴牢，上下层的硅酸铝棉毯子应错缝，错缝处不能重叠。4）外环砖砌筑（1）外环砌筑第一层砖时应干摆砖，调整砖的高度一致后才能砌筑。（2）外环砌筑以硅酸铝棉毯为导面进行砌筑，砌筑时墙体砖不能紧靠棉毯。（3）砌体应错缝砌筑，泥浆饱满，合门处应错开，其表面应认真勾缝。（4）砌筑时应用木槌找正，不许使用铁锤。（5）在砌好的墙体上不允许砍凿砖。5）内环墙砌筑（1）以炉内十字中心点为圆心，按图十所示画出内墙砌筑圆周边线，制作5472和22

25、92两块弧度板来画线和控制砌筑大墙弧度，砌筑时依线撂底砌筑。图十 撂底线示意图（2）内环砖砌筑：内环砌筑以撂底线为依据，从烟气口中心线开始沿圆周砌筑，砌筑离火井墙位置时，砌筑完火井墙转再继续砌筑内环砖，火井墙砖和内环砖连接处用锁砖锁紧，砌筑锁砖时应用木槌敲打。火井墙砌筑依据图十撂底线按R=2292mm砌筑第一环，第二环紧靠第二环砌筑。内环砖应错缝砌筑，砌筑奇数层偶数层砖型砖数配比如下图十一所示： 6）烟道口、烘炉孔、热风出口组合砖砌筑(砌筑详见图十二) 图十二 热风出口、烟气、烘炉孔砌筑图(1)烟道口、烘炉孔、热风出口组合砖砌筑先砌下半圆，后砌上半圆。(2)砌筑前应将孔口中心标高测在管壳和炉壳

26、上。(3)下半圆砌筑时先支设十字中心轮杆，在轮杆上套上设计半径尺寸的活动杆控制组合砖的砌筑半径。(4)砌筑前应从中心开始往两边干排砖，并用轮杆检查半径是否满足设计要求，检查确认后才能从中心开始撂底砌筑。(5)下半圆砌体砌到中心时停下，支拱胎砌筑上半圆。(6)上半圆在拱胎上砌筑，先按中心标高支设木拱胎。(7)上半圆内环砖应从两旁向中心干排几环砖，经检查确认后才能从两边向上同时砌筑。(8)半圆内环砖砌筑完毕后拆除拱胎，进行质量检查，经确认后才能再砌筑上半圆第二环砖。6.5.5直筒部大墙砌筑 1）直筒部大墙砌筑（1）墙体的砌筑方法同炉箅子以下一样（2）炉箅子以上炉墙砌砖与砌格子砖交替进行，每砌56层

27、隔热砖，砌810层耐火砖，砌7层格子砖，格子砖必须低墙体砖12层。（3）当大墙砌筑至+6.2m时，按图十三在火井中捣打浇注料，浇注料按照 炉底耐火浇注料施工方法来施工，浇注料高度打至+5m。图十三 火井浇注料填充（3）顶部直筒大墙与拱台直段迷宫大墙交替砌筑，先砌筑拱台直段迷宫大墙。（4）炉壳变径处，用硅酸铝棉毯填充。3）迷宫部砌筑 迷宫部砌筑时应要先砌拱顶直段后砌迷宫部(详见左下图)。迷宫部砌筑时应先控制好拱顶直段墙与上部大墙的半径R3200。每砌完一层砖后应将墙表面及胀缝内的泥浆清理干净并填充20硅酸铝棉毯毯，上下层迷宫部应将胀缝错开，其最上层表面平整度要整。4）压顶砖砌筑压顶砖砌筑两层，每

28、层由25块高铝R-2和108块高铝R-4组成。6.5.6 拱顶砌筑1）拱台直段砌筑(详见图十四)（1）拱台直段大墙44层，由44层高铝砖和43层保温砖组成。（2）拱台直段砌筑前应在炉顶人孔中心点上吊挂线锤控制墙体砌筑半径。（3）拱台直段砌筑与直筒段上部大墙交替砌筑，先砌筑拱台直段后砌筑直筒段。（4）拱台直段砌筑前应测出托砖板表面标高+21.020M，不平处用耐火捣打料找平。（5）拱台直段砌筑按圆周贴纤维喷涂层砌筑，控制直径为6440mm。图十四 拱顶砌筑图2）拱台砌筑 拱台砌筑见图十五图十五 拱台砌筑示意图3)拱顶直段砌筑 拱顶直段大墙由一环高铝砖组成，砌筑时应控制砌筑直径为1800mm，当砌筑到标高+29.5M时，应先施工拱顶托砖板底下耐火浇注料。采用通过钢结构预留灌浆孔灌注耐火浇注料。4) 烧嘴组合砖砌筑。（1）烧嘴中心标高应提前测量标记好，提前检查拱顶直段大墙标高是否符合设计要求，通过灰缝调节到设计标高才能砌筑烧嘴组合砖。（2）烧嘴砌筑的同时应在后部与炉体之间打轻质莫来石浇注料，浇注料应捣实。（3）组合砖砌筑方法同热风出口组合