φ4872m回转窑施工方案Word下载.docx
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此为组对后每节重量(组对段节要依据吊车的起重能力来定)
2.3.2选择吊车
根据吊装平面布置图与回转窑分段重量表,我们决定将轮带与各对应筒体不在地面组对,分段吊装。
最重构件:
筒体(Ⅰ)吊装时的重量为:
73.8(t)
筒体(Ⅰ)吊装时回转半径为:
~9米
LTM1120-1120吨全液压全路面汽车起重机在回转半径为:
~9米时,额定总载荷约为32(t)。
不能满足要求。
KH750-3全液压150吨履带起重机在回转半径为:
~9米时,额定总载荷为85.1(t)。
可以满足要求,确定选用。
2.3.3吊车性能表
2.3.4吊装索具的选择
a、筒体吊装分析
――筒体的重心
回转窑筒体的重心通常不在窑筒体的正中间位置,主要是由于窑筒体的段节钢板厚度的影响。
每段窑筒体由4-7节筒节组成,每节筒节的钢板宽度通常在2000mm左右,钢板厚度20-80mm。
在我公司施工历史上遇到的重心偏心窑筒体,曾达到偏离窑筒体的正中间位置3000mm以上。
因此,有效确定回转窑筒体的重心位置,是保证吊装质量、安全的首要问题。
回转窑筒体的重心可以按照以下数学公式确定:
Q---------回转窑筒体的重量
L---------回转窑筒体重心距基准线的距离
n---------回转窑筒体的筒节数量
li---------每节筒节重心距基准线的距离
Qi---------每节筒节的重量Qi=δ*π*(2d+δ)*A*7.85
δ---------筒节的综合钢板厚度(1、有支撑处的筒节板厚调增1mm;
2、有轮带垫板的筒节板厚调增3mm)
d---------筒节的内径
A---------筒节的宽度
――钢丝绳受力分析
钢丝绳受力主要取决于窑筒体的重量Q与钢丝绳顶部夹角θ。
同时,是否能准确、有效地确定回转窑筒体的重心位置,也将影响到钢丝绳的受力。
钢丝绳顶部夹角θ的确定,主要依赖于吊装现场的环境与吊装机具。
通常夹角θ取值为30°
~50°
。
最高不易超过50°
单根钢丝绳受力可以按以下一组公式计算得出:
f=0.268*Q(θ=30°
)
f=0.283*Q(θ=40°
f=0.304*Q(θ=50°
当θ数值在以上数值之间时,可以采用插入法计算得出。
b、索具的选择
――钢丝绳
钢丝绳的有效破断拉力的复核
钢丝绳的捻制结构对钢丝的强度有重大影响。
我们可用如下公式近似计算:
P=Pc*(cosα)*m*(cosβ)*n
式中:
α---------股中钢丝的捻角,即股中钢丝对股中芯线的倾斜角,对于起重用的钢丝绳为13°
~15°
,平均为14°
;
β---------钢丝绳中股的捻角,即钢丝绳中股对钢丝绳芯线的倾斜角,平均为16°
m---------股中钢丝的层数;
n----------钢丝绳中股的层数;
Pc----------钢丝绳中钢丝的总合破断拉力(kg),Pc=Fσb;
F----------钢丝断面积的总和,mm²
σb---------钢丝的公称抗拉强度极限,kg/mm²
钢丝绳承受拉伸与弯曲时的拉力
σ复=Q/F+δE计算/D≤[σ]拉
Q----------钢丝绳承受的综合计算载荷,kg;
F----------钢丝绳的有效断面积,即全部钢丝断面积总和,mm²
F=I*π*δ2/4
δ---------单根钢丝的直径,mm;
i----------钢丝绳中的钢丝总数;
D----------滑轮或卷筒槽底的直径,mm;
E计算------钢丝绳的弹性模量;
[σ]拉-----钢丝绳的许用拉应力,kg/mm²
――卸扣、吊钩与吊环
卸扣、吊钩与吊环是起重作业中最常用装置。
卸扣的使用载荷用下式估算:
Q=6*d²
Q---------许用载荷,kg;
d----------卸扣弯环部分的直径,mm。
吊钩、吊环等取物装置,要根据起吊重物的形状及重量来选取。
在同等施工条件下,吊环的受力情况比吊钩要有利的多。
2.4回转窑安装
本厂4500t/d熟料生产线选用φ4.8*72M回转窑,主要由:
支承装置、筒体、传动装置、液压挡轮装置、窑尾密封装置、窑头罩及润滑液压系统等组成。
与水平方向成3.5%的斜度,支承点3个。
施工之前应:
熟悉施工图纸,熟悉施工现场,编制施工方案,领用施工材料,准备施工工机具。
2.4.1基础验收与划线
本项工作主要内容:
测定基准点、埋设中心标板、基础放线、确定垫铁安放位置,测量中心标高。
设备基础验收项目及允许偏差
序号
检查项目
允许偏差
1
基础外形尺寸
±
30mm
2
基础上平面标高
0mm~0mm
3
中心线间距离
1mm
4
地脚螺栓孔相互中心位置
10mm
5
地脚螺栓孔深度
+20mm~mmm
6
地脚螺栓孔垂直度
5mm/1000mm
基础检查完毕之后,应制作中心标板埋于基础的纵横中心线上。
所有中心线放好后进行复查,经确定达到表中要求之后,在所有予埋标板上打上样冲眼成为永久性标记。
基础放线允许偏差
项目
允许偏差(mm)
纵向中心线
≤0.5
横向中心线
相邻基础跨距
1.5
首尾两基础跨距
基准点及基准线的标高
定期检查混凝土基础下沉情况,测量应定人定仪器、定时,并作好原始记录。
2.4.2垫铁、钢底座、托轮安装
a、垫铁
采用砂墩垫铁,要求其砂浆强度达到75%以上。
应保证在地脚螺栓两侧各放一组。
垫铁与垫铁、垫铁与底座之间接触面积不得少于70%。
采用4%斜度规、水平仪、水准仪等仪器找正垫铁。
水泥砂浆墩制作所用材料规格及配比如下:
材料名称及规格
525号硅酸盐水泥
中砂
水
重量比
适量
其中水的用量应根椐现场的温度和湿度确定,一般在拌合后,用手握紧不出水,手放开不散开为宜,其具体制作见安装说明书。
其整体的砂墩布置如下图所示:
b、钢底座安装
首先在钢底座上划线,然后按顺序依次就位和找正,应使钢底座的纵横中心线与混凝土基础纵横中心线对齐。
地脚螺栓灌浆养护,达到设计强度75%后紧固地脚螺栓,并复核各部尺寸。
钢底座找正允许误差(见下图)
允许误差
使用量具
钢底座纵横中心线
0.5mm
经纬仪
钢底座中心标高
水准仪
钢底座横向水平度
0.1mm/m
框式水平仪
钢底座纵向倾斜度
框式水平仪、斜度规
钢底座跨距
1.5mm
2mm(跨距对角线误差)
50m一级精度钢盘尺、弹簧称
c、托轮组安装
托轮瓦在托轮吊装前应刮研完毕,而刮瓦则是托轮安装的一项重要工作,我公司采用了改进型轴瓦刮研的新工艺。
①计算法向载荷
在不同的法向载荷下,轴瓦表面会因弹性和塑性变形会造成接触点数和接触面的变化。
实际工况下,粗糙峰附近所建立的油膜局部压力随载荷增加而增加,由局部产生的表面变形足以使粗糙峰展平而不发生接触。
因此,在轴瓦刮研时施加一定法向载荷是必要的。
计算公式如下:
F=
F——法向载荷
[P]——轴瓦材料的许用挤压应力(通常ZQPb30的许用挤压应力[P]=25MPa)
A——实际接触面积
Kf——法向载荷系数(80~100)
通常Φ4.8*72M回转窑轴瓦刮研时,施加法向载荷为200~400KG。
②确定轴瓦与轴颈合理的配合间隙
为了将最小油膜厚度控制在合理水平,以实现轴瓦与轴颈间的动力油膜承载。
根据润滑油膜厚度,摩擦学将润滑由小到大依次分为:
边界润滑、混合润滑、弹流润滑、流体动力润滑等4种。
流体动力润滑要求油膜厚约为0.1mm。
Ψ=
Ψ——轴瓦刮研的相对间隙
Hmin——最小油膜厚度(0.1mm)
d——轴径
e——偏心率(0.92~0.95)
通常Φ4.8*72M回转窑轴瓦刮研时,轴瓦与轴颈合理的配合间隙为1.2~1.8mm。
计算轴瓦的接触区包角
α≥2arcsin
α——轴瓦的接触区包角
Wmax——为工作载荷
L——为轴瓦宽
[P]——轴瓦材料的许用挤压应力(通常ZQPb30的许用挤压应力[P]=25MPa)
k——安全系数(1.6~2.0)
通常Φ4.8*72M回转窑轴瓦刮研时,轴瓦的接触区计算包角为30°
~38°
③量化表面形貌参数
――粗刮时,刮刀具有正前角。
一次刮研量在20~40μm,刮痕长度在10~30mm。
要求与瓦轴中心线成±
30°
左右交叉刮削,速度稍快,刮痕不要重复。
――细刮时,刮刀呈较小的负前角。
一次刮研量在10~20μm,刮痕长度在5mm左右。
――精刮时,刮刀具有较大的负前角。
一次刮研量在5μm左右。
④刮削操作注意事项
――刮削的操作原则是“先重后轻,刮重留轻,刮大留小”。
――轴瓦刮研时在瓦背上需施加一定的法向载荷,有利于轴瓦刮研。
――适当加大瓦口侧间隙有利于润滑油膜的形成和润滑油的流动,因而可降低轴承内的温度。
――大型径向轴颈轴承刮研时,表面粗糙度要求并不是很高,可根据有关公式结合轴承的润滑情况计算出表面粗糙度Ra,一般控制在Ra=1.6~3.2,以节省施工时间。
――适当减小接触包角,可以保证在良好运行的前提下改善润滑,降低轴承温度,且节省施工时间。
――托轮瓦刮研完毕后,应做水压试验。
将瓦座吊装就位,使瓦座纵横中心线与钢底座纵横中心线对齐,并紧固联接螺栓。
托轮全部吊装就位后,进行托轮组找正。
d、托轮组找正技术要求:
(见图)
检验方法
托轮斜度
斜度规
0.02mm/m框式水平仪
同组托轮顶面水平要求
0.05mm/m
大平尺、框式水平仪
相邻托轮顶面中心标高
相邻托轮组中心横向跨距
2mm
钢盘尺、弹簧称
托轮与底座横向中心线重合度
经纬仪或钢丝线坠
托轮内表面至回转窑中心线
弯尺、棒规
托轮找正后,应会同甲方代表一起进行中间验收。
2.4.3挡轮安装
挡轮安装前,应将轴和轴承清洗干净,填满润滑脂,必要时应进行刮研,要求灵活转动。
位置应符合设计规定。
2.4.4筒体吊装
a、回转窑筒体吊装前的检查。
回转窑筒体吊装前,应清点数量并进行外观检查。
检查部位
检查方法
筒体
两轮带中心距离
5mm
量规
钢盘尺
(标准尺)
筒体椭圆度
0.001D
(D-筒体内径)
筒体周长
≤0.002D,最大不大于7mm
轮带
轮带内径
+1mm~mm
轮带外径
符合图纸要求
轮带宽度
b、轮带安装
本项目拟采用在混凝土基础上安装即轮带与筒体解体吊装。
其优点:
工期缩短、安全可靠、操作方便、测量结果准确。
套装之前应检查轮带的安装尺寸:
轮带与筒体垫板的间隙、挡圈与窑体垫板的贴合情况、轮带侧面与固定挡圈间隙允许偏差:
冷热端各2mm。
c、筒体吊装
筒体吊装前,检查起重设备和索具,及待吊窑体。
应提前确定好吊车在吊装时的位置,防止发生窑皮无法就位或吊车杆与窑皮相碰等情况。
吊装机具采用150吨履带吊车+50吨汽车吊。
此次吊装采用我公司集30余年水泥工业设备安装施工的经验,总结创新的一套窑体吊装新方法——无道木吊装法。
筒体吊装示意图:
两段筒体对接处应符合下列要求:
纵向焊缝应互相错开,错开角度不应小于45度,窑体错边量不得大于2mm。
d、筒体找正
各段筒体吊装就位,联接好联接件后,开始筒体全长度找正:
检查项目及允许偏差:
径向圆跳动允许偏差
大齿圈及轮带处筒体中心
≤4mm
其余部位筒体中心
≤12mm
窑头及窑尾处
≤5mm
调整合格后,对筒体焊缝立即进行点焊。
2.4.5传动装置安装
a、大齿轮的安装
大齿轮进行预组对,检查两半齿圈接口处间隙,及齿圈圆度偏差。
在地面上应将弹簧板安装在大齿轮上。
先吊下半齿圈,临时放在基础墩上。
吊装上半齿圈,安装在筒体上半圆上。
联接两个半圆齿轮的接口螺栓,并检查接口间隙。
用专用工具将大齿圈临时固定在筒体上,开始找正。
当大齿圈找正完毕,完成弹簧板的铆接工作。
最后复查齿圈的径向、端面偏差。
b、安装传动装置:
根据基础划线安装小齿轮、主减速机、辅助传动装置,应达到如下要求:
小齿轮与中心标板偏差
≤2mm
小齿轮轴向中心线与窑纵向中心线
平行(具体要求按图纸)
大齿圈与小齿轮齿顶间隙
0.25m+(2-3mm)[m为齿轮模数]
大小齿轮齿面的接触斑点
沿齿向≥40%沿齿长≥50%
主电机输出轴与减速机输入轴同轴度
0.1mm
其余联轴节同轴度
0.2mm
2.4.6安装其它附属装置:
包括润滑、密封、冷却等。
2.4.7筒体焊接
筒体焊接工作,是回转窑安装工作中一道重要工序。
必须在窑体找正合格后,由合格的焊工进行。
焊条的使用前必须烘干后恒温保存。
筒体坡口形式、尺寸如图所示:
窑体对接找正无误后,即可进行点焊。
接口焊接采用自动焊焊接。
窑体焊接完毕后应进行焊接质量检查,包括:
焊缝外观检查、焊缝的探伤检查,均应满足要求。
焊缝外观检查:
表面应平滑,不得有裂纹。
咬边深度不得大于0.5mm,连续长度不得大于100mm,总长度不得大于该焊缝长度的10%。
焊缝高度筒体外部不得大于3mm,内部烧成带不得大于0.5mm。
内部其它区段不得大于1.5mm,焊缝的最低点不得低于筒体表面。
焊缝探伤检查:
采用超声波探伤时,焊缝探伤长度为该焊缝的25%,质量评定达GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》中的Ⅱ级为合格。
2.4.8单机试运转
a、试运转前工作
检查托轮及轮带表面、大小齿轮啮合、窑头窑尾密封、托轮轴承密封。
按设备使用说明书要求进行加油,且在每个托轮轴上加适量的润滑油。
b、试运转程序
c、试运转中的检查
检查减速机的供油、电机、减速机及各传动部件轴承的温升、托轮轴瓦供油、油膜形成及温升、冷却机工作是否正常、轮带与托轮接触、挡风圈、密封装置有无局部磨擦等等。
以上须做出记录。
运转合格后,方能进行筒体砌筑。
3.施工质量控制点
3.1基础沉降观测点各窑墩都要设置且标注在明显的部位,并定期观测、记录;
3.2托轮顶面的横向跨距尺寸必须是实测筒体轮带处的横向距离加热膨胀量;
3.3测量筒体长度,基础及托轮横向跨距,必须采用同一钢盘尺,且张力相同;
3.4找正和复查工作,最好在同一气温下进行,否则对仪器的精度有影响;
3.5设备组对,吊装完全采用机械化;
3.6筒体同心度采用激光经纬仪找正;
3.7测量跨距采用对角线法,以消除误差;
3.8水平及斜度找正,采用斜度规和方水平进行;
3.9大小齿轮啮合情况,采用着色法,压铅法和专用工具测量来保证,啮合质量,采用百分表找正;
3.10筒体焊接采用埋弧自动焊,以保证焊接质量,超声波探伤检查。
4、施工安全控制要点
4.1履带吊车的行走路线路面必须全铺上石子并用压路机压实,再用吊车来回行走压实,不得有下沉现象,在吊装时履带下要铺设厚钢板或枕木,并且要进行充分试吊。
4.2吊装所用的绳具使用前必须进行仔细检查,如有断股或损坏的钢丝绳不得用于吊装,所有卡环或吊具不能有变形可机械损伤,不得超负荷吊装。
4.3在窑中施工周围必须设立警示牌和警示线,非工作人员不得进入其施工区域内,防止高空不慎坠物伤人。
4.4凡上高空人员必须进行安全防护,佩带相关的安全劳保用品,安全带,安全帽及周边的安全网等。
高空作业要设立可靠的安全带系挂钢丝绳或有其它的可靠地方。
4.5在大风时,不允许进行大件吊装,特别是体积大的物件窑筒体的吊装。
也不进行临边作业,大雨或大雾天气不进行吊装和焊接作业,以免视线不清造成误操作。
4.6所有的临时施工用电设备特别是电焊机必须有可靠的接地,开关使用漏电保护器,照明线和焊接用电缆分开放置,不能混乱同放。
4.7在窑筒体内作业组对或焊接,必须是两人或多人以上,或派专人进行监护,避免长时间焊接产生的有害气体中毒或窒息和中暑等。
4.8吊装指挥要用对讲机或指挥旗,做到专人指挥,信号统一,在吊装时做到三吊三不吊,严禁违章作业和违规作业而造成损失。
4.9如遇突发事件处理措施和方法详见各应急预案流程。
4.10其窑体焊接和大窑吊装相关见专项施工方案内容。
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