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淮钢80吨转炉烟道安装方案解析

80吨转炉、托圈、烟罩安装方案

迁安首钢设备结构有限公司

2011年5月15日

80吨转炉、托圈及烟道安装方案

第一章编制依据及安装说明

第1节编制依据

1.、设备安装需使用和参考的相关技术文件及标准如下：

YBJ202-83《冶金机械设备安装工程施工及验收规范炼钢设备》

YBJ207-85《冶金机械设备安装工程施工及验收规范液压、气动和润滑系统》

YB9244-1992《冶金机械设备安装工程质量检验评定标准炼钢设备》

YB9246-1992《冶金机械设备安装工程质量检验评定标准液压、气动和润滑系统》

GB50026-2007《工程测量规范》

GB50236-1998《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》

JB/T5000.3-2007《重型机械通用技术条件焊接件》

JB/T5000.10-2007《重型机械通用技术条件装配》

JB/T5000.11-2007《重型机械通用技术条件配管》

2、公司管理章程“质量体系管理文件”（ISO9002）,施工现场管理制度。

3、根据现有业主和设计院提供的部分施工图纸和初步设计等资料。

4、公司综合能力，类似工程经验和目标

第2节安装说明

该工程系淮钢80吨转炉、烟道系统拆除，安装工程，实际上需将减速机、炉体、轴承座、转炉整套系统约450吨全部拆除，烟道系统134吨，在加上炉前挡火门、炉墙拆除、炉前平台、炉前柱的拆除量，拆除约650吨后，再按新炉子安装方案整体安装一套新转炉、烟道系统，转炉安装后还需进行平台的修复，炉前挡火门、炉墙、炉柱的安装。

实际更换安装量比新装一套转炉、烟道系统还要复杂，现场另一台转炉还在生产，部分工序现场需穿插，预计总体时间约28天。

整个拆除、安装方案要综合考虑，才能确保按期完成更换、安装，具体思路如下：

1、在炉前指定场地将转炉、托圈合成整体，托圈装上轴承座。

制作炉下车支撑，利用支撑将转炉及托圈上球铰予装，予装合格后拆除，待安装。

2、停炉后借用转炉冷却、拆砖时间拆除炉墙、炉前平台、挡火门、炉柱，制作减速机拆除移动平台，准备拆除减速机。

3、交付拆炉后，首先拆除减速机，安装炉下车支撑，利用滑轮将转炉、托圈移至炉前，利用炉前160吨吊车将旧炉壳、托圈吊走。

4、拆除旧烟道系统后将新烟道吊装初步定位，同时在炉前位置安装新转炉系统，利用炉下车运至安装位，找正安装转炉系统，安装减速机。

5、转炉系统交工及恢复炉前挡火门、炉墙拆除、炉前平台、炉前柱。

第二章转炉、烟道系统拆除、安装工艺

第1节安装材料、工具及场地的准备

1、材料准备

施工单位应根据其安装工艺，准备相应的支架、型钢、钢板、现场挡铁、支块、焊接吊耳、钢丝绳、吊装保护材料及焊条等等。

2、工具准备

安装时需要用的工具也比较多，主要有起重机、卷扬机、预应力张紧装置，力矩板手、普通电弧焊设备、吊具、经纬仪、水准仪，以及一般安装用的工具等。

3、安装场地的准备

从仓库运来的设备放置在装配现场，并且有足够起重设备和具有预装配设备的条件。

在装配现场，应有可靠的安全措施。

3．1为防止坠落事故的发生，主要注意事项如下：

脚手架、护栏、走梯等通道设施必须完善。

单块脚踏板宽度必须大于40cm,且2点以上固定；移动脚踏板移动后，必须固定。

设置危险区域、承载荷重等标志。

危险作业必须使用安全带。

3.2防止空中落物事故

在施工过程中，应尽可能避免上、下同时作业和通道上方作业。

上、下同时作业和通道上方作业不可避免时，应设置相应的安全措施和警告标志。

严禁长时间在高空作业平台、桁架、脚手架等处放置工具、器材等物，短时放置应有相应安全措施。

3.3防止溃塌事故

严格遵守物料堆积放置的安全规定，防止物料的溃塌事故。

易滚动和易滑动物品必须采取垫物止动、捆扎固定等措施。

第2节停炉前应完成的工作

1、80吨转炉炉体分三段（炉底及下锥段、水冷炉帽及炉身上直段），淮钢现场合口，需直径≥10000的组装平台及不小于300KW的焊接及退火电源，组对焊接成整体。

2、托圈制造为四个部件，分别是：

主动侧长耳轴，被动侧短耳轴，及两个托圈半体，可利用板坯或型钢和30mm以上钢板搭建装配刚性平台，利用刚性平台保证耳轴同轴度小于1mm。

3、耳轴轴承的安装

由于耳轴与轴承之间是过盈配合，只能通过加热轴承或者冷却耳轴进行装配。

其原理是通过加热轴承使轴承孔的直径膨胀增大到一定数值，在将其装入与之配合的耳轴中。

3.1、轴承安装前的尺寸测量检查

在测量轴和孔径时，一般要在同一个轴径断面上测量两个资料，即上下和左右的直径尺寸；对于此次安装的轴承为直径较大时，要在同一断面上测量四个资料，即左右45°方向也要测量见下图，无论时两个或四个数据，都要分别计算出轴和孔的直径。

3.2、根据轴和孔的配合长度（指轴向长度）的长短，可成三段，即上图中的A、B、C段三段与两段之间的平均直径差过大时要对轴和孔进行适当的修磨。

对于滚动轴承装配，主要是轴径超差，只能修磨轴。

3.3、轴承加热温度的计算

耳轴和轴承到达现场后首先测量耳轴和轴承的过盈量，为了使热装操作方便且有把握，加热温度应使孔的膨胀量达到实测过盈量的2~3倍左右或过盈量在加0.2~0.4mm的间隙，一般加热油温最高不得超过120℃。

加热计算公式如下：

式中：

t----加热温度℃；

i----实测过盈量mm；

k---加热材料的膨胀系数1/℃；

d—加热材料的直径mm；

t0---室温℃

根据轴承图纸和相关技术资料，得知：

轴承最大过盈量为0.33mm

钢加热膨胀系数为11×10-6/℃

加热材料的直径900mm

t0室温设为30℃；计算施工实际加热温度如下：

≈104℃

3.4、加热前准备工作

制作两个孔径测量杆，一个为轴最大直径d，另一个长度为d加上1~2倍的实测最大过盈量。

加热前制作一个用于现场加热的油箱（见下图），在距油箱底100mm处设置一网架，使轴承加热时放在油箱内的网架上，且油箱和网架必须具有承载油和轴承的能力。

加热介质机油。

加热材料煤气或液化气体。

3.5、轴承与耳轴的装配

托圈耳轴轴承的装配在加料跨地面上进行。

在轴承加热前，先将耳轴内侧的轴承内挡环、密封圈，密封罩套等部件装在耳轴上，在经过轴承生产厂家、炼钢部现场工程师、监理工程师以及施工单位共同确认合格，且无遗漏后，再加热轴承。

耳轴吊装可采用起重吊带吊装，减少在起重安装过程中对耳轴的磨损。

将加热完毕的轴承，使用180/63桥式起重机将轴承自油箱中取出，利用手动葫芦将轴承翻转90度，使其端面垂直于地面，然后缓慢移动180/63桥式起重机，使轴承内孔对准耳轴，分别将轴承装在转动侧和非转动侧侧耳轴上，最后组装轴承箱、密封圈、密封罩、隔离环、轴承固定器等。

4、利用两台钢包车作为转炉安装的工具。

将两台钢包车串联，制作一转炉支撑架，支撑架安置在两台钢包车上,两钢包车应有连接以防两端头上翘，支撑架与钢包车的连接应安全可靠。

转炉支撑架有足够的强度和刚度支撑托圈、轴承座、炉壳及支撑机构等的重量。

5、首先检查转炉、托圈的尺寸，打压报告、探伤报告、材质证明单等相关资料，均达到相关标准及规范要求后，方可予装。

先在转炉及托圈上划出四条中心线，返出水平定位线，准备吊装。

予装利用转炉支撑架将托圈、炉壳予装成整体，予装3组秋铰，将水冷炉口、挡渣板安装到位，将予装合格将予装数据记录在案，为安装做准备。

第3节停炉后交付安装前应完成的工作

1、停炉后借用转炉冷却、拆砖时间，拆除炉墙、炉前平台、挡火门、炉柱，制作减速机拆除移动平台，减速机滑移吊挂及卷扬安装调试，减速机拆卸千斤顶安装，准备拆除减速机。

第4节旧炉拆除及烟道拆除工作

从本节开始计算安装时间

1、拆除减速机

减速机拆除滑移平台就位后将减速机上箱体拆除，并清理油污，安装轮毂加热片，耳轴中心冷却液氮系统安装。

轮毂加热和耳轴冷却系统开启并测温，达到拆除温度后，先拆除切向键，再用千斤顶和拆除吊挂联合施工拆除滑移减速机。

拆除主被动轴承座地脚螺栓。

2、利用2台钢水车，拆除转炉、托圈。

利用2台钢水车，现场制作拆除托圈和炉壳联合体的支撑立柱，立柱上加千斤顶4个，并顶升联合体。

炉下车牵引卷扬安装后，将炉壳及托圈联合体从炉位平移到炉前。

联合作业拆除水冷炉口、挡渣板、炉体支撑系统（包括下把持器、挡块、球铰螺栓等）。

将转炉、托圈整体吊运到炉前跨指定场地。

3、拆除烟道系统

3.1、烟道主要设备有活动罩裙、水冷环、横移烟道、斜烟道I、斜烟道II、斜烟道III、尾部烟道七部分，总重量约100吨。

3.2、烟道的拆除将使用天车以及在相应平台梁设置的滑车组将烟道各段拆除。

3.3、烟道的拆除施工按下述顺序一次进行：

活动罩裙、水冷环、横移烟道、斜烟道I、斜烟道II、斜烟道III、尾部烟道。

第5节烟道安装工作

1、烟道的吊装将使用天车以及在相应平台梁设置的滑车组将烟道各段吊装就位，并作临时固定。

2、烟道的吊装施工按下述顺序一次进行：

尾部及斜烟道III、II、I、横移烟道、水冷环、活动罩裙。

3、该系统设备要求标准高，按锅炉压力容器有关标准和安全规程制造安装，不同于一般的水冷烟道。

斜烟道与横移烟道组队后调整烟道，使转炉中心、烟道上氧枪口中心、烟道下口中心三心相贯。

4、由于设备重量大，体积大，需经过滑移，起升、调整、旋转、定位等几个步骤，而每一步骤都需要采用不同的吊装方式和起重机具才能达到安装位置。

5、由于烟道几何尺寸较大，要对在垂直提升和水平移动过程中碰到的障碍构件进行临时的拆除处理。

6、尾部及斜烟道的安装

6.1、烟道由专业制造厂家制造，经水压实验、探伤、消除应力等检验完成后运入现场。

6.2、卸车后，用天车将烟道翻转，将弓背朝上（烟道呈弯管状），放置到制作好的临时吊装架上，并将烟道固定好。

6.3、用160t天车将尾部烟道吊至炉前平台。

利用在平台上放置10t卷扬机及在平台上设置的主吊点，配合160t天车将烟道水平旋转90º，并平移至转炉上方，同时将烟道尾部放到转炉上，以便悬挂，调整吊装点。

6.4、利用平台上设置的主吊点，将烟道上口吊起，达到设计要求的标高时，使下段呈垂直状，并垂直起升至安装平台位置。

利用平台上设置的主吊点，将下口吊起，与烟气洗涤系统水封套管法兰连接，上口用临时支架支撑在标平台梁上。

待斜烟道安装后再与斜烟道出口法兰进行连接。

6.5、斜烟道III、II、I按尾部烟道安装方法到达安装位置后，应将破坏的平台梁按设计要求进行恢复，以便斜烟道的固定。

7、横移烟道安装

7.1、横移烟道安装时，因主烟道与转炉炉口之间空隙较小，故不能直接将横移烟道安装到位。

7.2、利用主厂内的160t天车将横移车吊装至安装位置，利用16m平台梁上架设两吊装点，挂两组32t、4×4的滑轮组，横移烟道吊装平移至横移烟道检修位置。

7.3、将弹簧吊架和弹簧支架中的弹簧预压缩至图中所要求的高度并做临时固定

7.4、在地面将罩裙与水冷环组合成一体。

7.5、将已经组合完毕的水冷环用绳索吊挂在横移车下。

7.6、用倒链配合将横移车烟道吊杆旋入千斤顶下支座内，旋入时应注意该吊杆的螺纹丝扣，不要碰伤。

7.7、将横移烟道吊装就位，连接支座螺栓及吊杆销轴。

完成横移烟道与横移车的连接固定。

8、烟道连接、固定

8.1、烟道安装时，其支座的安装应正确、稳定，与烟道外壁吻合后方可焊接。

8.2、弹簧支座的弹簧应按设备技术文件的规定进行预压缩并临时固定，安装时弹簧支撑面应与受力方向垂直，每一弹簧组的各弹簧受力应均匀。

弹簧的临时固定件应在安装、保温结束后拆除。

8.3、按规范要求焊接上升、下降管。

第6节新转炉系统的炉前安装工作

1、炉前托圈安装

1.1、利用两台钢包车作为转炉安装的工具。

将两台钢包车串联，制作一转炉支撑架，支撑架安置在两台钢包车上,两钢包车应有连接以防两端头上翘，支撑架与钢包车的连接应安全可靠。

1.2、转炉支撑架有足够的强度和刚度支撑托圈、轴承座、炉壳及支撑机构等的重量。

1.3、利用炉前160吨天车将托圈含轴承装置吊到支撑架上，使天车能对转炉各部件进行吊装操作。

调整托圈中心线、耳轴中心位、水平中心线达到规范要求，托圈与支撑架之间用四只150吨液压千斤顶顶起50~100mm，以便转炉就位后降下安装到轴承座支撑焊接结构件上，托圈与支撑架的连接安全可靠，找正后与支撑架焊成整体，牵引到位后在切开。

2、炉前炉体安装

2.1、转炉炉壳利用160t天车吊起后，回落使炉壳进入托圈内，转炉上应均布4个高度调整丁字支架，4个径向调整支架，要求支架焊接强度满足及千斤顶的载荷满足安装要求。

以氧枪为中心找正转炉中心线，转炉垂直度，转炉与托圈间隙。

2.2、球面支座安装。

转炉炉壳就位后，进行转炉球铰与炉壳的安装工作。

转炉球饺在炉壳上安装完毕，在炉下设置支架，用千斤顶将炉壳支撑柱，然后用气割将炉身与托圈临时焊接固定的筋板切割掉，并用角向磨光机将焊肉磨平。

用千斤顶调整，使炉壳中心对正托圈中心，然后用千斤顶下降炉壳至球饺支撑销孔位置时，用千斤顶拨正，对准销孔将球饺支撑销轴穿入安装好。

三个球饺支撑全部安装好后，可进行转炉托座安装。

转炉四个下部托架安装采用两台3t倒链吊装连接，按图纸要求将下部托架安装就位。

第8节新转炉系统的炉位安装工作

1、转炉、托圈安装定位

将炉前安装、定位的转炉系统用炉下车牵引到炉位，用4台150吨千斤顶进行支顶，将托圈调平，并进行精调找正，使托圈耳轴较快地降至轴承座上。

2、倾动装置的安装

2.1、倾动装置安装前为便于安装工作的顺利进行，应制作临时安装支柱以及滑移轨道，支撑梁沿耳轴轴向平行布置两根，设置在二次减速机下面，支撑梁及滑移轨道，滑移轨道用槽钢制作，轨道顶面标高应低于耳轴中心线100~150mm。

2.2、准备2台32吨千斤顶和4台5吨手拉葫芦。

在平台梁上架设两吊装点，挂两组32t、4×4的滑轮组，用以进行倾动装置的吊装。

2.3、按图纸要求研磨切向键，每对切向键两斜面之间以及键的工作面与键槽工作面之间的接触面积应大于70%.

2.4、将大齿轮套入耳轴，当达到配合接触面后，即用装齿轮用的平衡梁加千斤顶将大齿轮顶入耳轴，直至靠紧轴肩。

装配时，顶入大齿轮的速度要快，与千斤顶的顶入量要同步，随齿轮的逐步装入，下机壳应用手拉葫芦或千斤顶施加水平力，使下机壳在滑移轨道上与大齿轮同步向内滑移，至大齿轮装配结束。

2.5、大齿轮装配到位后，装入切向键，切向键先期应研磨好，用塞尺检查间隙，0.05mm塞尺不入。

2.6、清理下机壳及大齿轮上的灰尘、污物等达回装上机壳条件。

回装上机壳。

2.7、安装事故支座及其它附件。

第9节新转炉系统的打压、交工

1、炉帽水冷及水冷炉口进行打压试验。

2、待转炉整体安装完成后，托圈应进行整体的试水检漏工作，既向托圈再注水，检查各密封处是否有漏水现象，如无漏水现象即为合格。

3、烟道主要设备有活动罩裙、水冷环、横移烟道、斜烟道I、斜烟道II、斜烟道III、尾部烟道七部分，联合进行压力试验

第10节转炉系统交工及恢复炉前挡火门、炉墙、炉前平台、炉前柱

第三章施工组织和施工部署

第1节组织管理机构

总工程师

生产副经理

项目经理

成本统计

材料员

计划统计

资料员

质检员

安全员

管道工长

机械工长

电气工长

结构工长

技术质量部

经营计划部

工程部

1、为确保工程质量和工期，我公司成立由经理任组长，副总工程师任副组长，生产、技术、质量、安全、物资、行政等部门领导参加的施工领导小组，负责协调和组织工作。

2、本工程由于工程量大，工期紧，为多专业，多工种进行施工，工程设立项目经理部，负责项目施工全面工作。

对日常工作进行协调、管理，负责各单位工程和分布工程的具体施工管理及技术质量管理。

第2节工程目标

质量目标：

优良；增创“冶金优质工程”。

现场管理目标：

创建“安全文明工地”。

工期目标：

绝对工期28个日历日。

第3节现场施工准备

1、按照有关规定，与有关单位签订安全，消防和文明施工协议。

2、办理施工临时占地申请手续。

3、办理施工临时用电手续，接通施工电源。

4、设置必要的施工临时设施。

5、现场配置起重设备并达到实用条件。

6、完成测量控制点线和基础的交接及复检，增设测量控制点、线。

7、设置完成现场施工照明。

第4节劳动力计划安排

1、由于工程实物量较大，施工工期短，投入人员工种多、技术水平要求高，高峰时操作工人约75名，劳动力工种构成见下表

主要劳动力需用计划

工种

人数

工种

人数

铆工

10

气焊工

6

起重工

15

管道工

15

钳工

15

电工

2

电焊工

10

测量工

2

合计

75

第5节施工设备及机具安排

1、施工交叉进行，在整个施工过程中，除加强安全消防保卫工作外，还要加强对施工人员的教育和管理，以防发生安全质量事故。

对现场各专业设备、设备构件成品和半成品加强保护，以防损伤丢失。

2、由于工程复杂，形式特殊，要落实各级人员的岗位责任制，对全体施工人员进行施工方案、施工工艺和技术交底工作。

各部位要进行详细的交底、检查和验收，使施工过程处于严格的控制之下，把工程质量目标真正落实到实处。

施工设备、机具计划表

序号

机械名称

规格型号

单位

数量

备注

1

水准仪

台

1

2

调整线架

个

12

每个重0.1吨

3

钢丝线0.8mm

KG

3

4

液压千斤顶

0吨

套

2

5

千斤顶

50吨

台

4

6

千斤顶

20吨

台

4

7

倒链

20吨

台

4

8

倒链

10吨

台

6

9

倒链

5吨

台

6

10

倒链

2吨

台

8

11

道木

根

10

12

卡环

63吨

个

4

13

卡环

40吨

个

4

14

卡环

20吨

个

4

15

卡环

10吨

个

8

16

Ø86钢丝绳

2对

80m

17

Ø66钢丝绳

2对

70m

每对35m

18

Ø40钢丝绳

4对

160m

每对40m

19

Ø32钢丝绳

4对

80m

每对20m

20

Ø24钢丝绳

4对

80m

每对20m

21

Ø21钢丝绳

8对

160m

每对20m

22

砂轮机

Ø100

个

8

23

砂轮片

Ø100

片

100

24

电焊机

台班

60

25

电焊条

公斤

120

26

氧气

瓶

36

27

乙炔

瓶

20

28

滑轮组

16吨

套

3

29

托圈支撑架

个

4

制作量3.2吨

30

扭矩扳手

1000N/M

套

2

31

机油

升

1600

热装耳轴轴承

32

清洗柴油

KG

200

清洗零件

33

破布

KG

40

34

红外测温仪

个

2

35

游标卡尺

套

1

测量范围1500mm

36

铜皮

KG

5

调整设备用

37

塞尺

套

2

38

内径千分尺

套

1

测量范围1500mm

39

外径千分尺

套

1

测量范围1500mm

40

内径千分尺

套

1

测量范围500mm

41

沙皮

0#、2#

张

100

各50张

42

块规

套

1

43

游锤

套

1

重100KG

44

游锤

套

1

重200KG

45

经纬仪

套

1

46

配电盘箱

套

2

47

盘箱电缆

70mm2

m

120

48

电焊把线

m

240

49

风绳

Ø21

m

180

钢丝绳

50

电焊把

个

12

51

电焊面罩

个

12

52

加热装置

套

1

加热轴承

53

石油液化气

罐

90

加热轴承

54

安装台架

套

1

见转炉安装平台图

55

抗磨润滑油

KG

80

56

风镐

台

2

57

空压机

台

2

58

脚手架

套

1

焊接转炉炉底

59

标高基准点

个

4

不锈钢

60

中心基准点

个

20

不锈钢

61

垫板

220x110x28

块

12

Q235B

62

垫板

300x150x28

块

38

Q235B

63

垫板

140x70x18

块

16

Q235B

64

斜垫板

220x110x28

块

12

Q235B斜度1：

20

65

斜垫板

300x150x28

块

38

Q235B斜度1：

20

66

斜垫板

140x70x18

块

16

Q235B斜度1：

20

67

座浆水泥

625#

吨

1

68

座浆料

吨

2

69

大锤

20KG

个

2

70

铜棒

Φ150x200

个

4

71

起重吊带

2吨

对

1

序号

机具名称

型号

单位

数量

备注

一

起重运输设备

1

炉前吊车

160T

台

1

汽包吊装

2

汽车式起重机

50T

台

1

设备运输

3

拖车

30T

台

1

设备运输

4

半挂汽车

15T

台

1

设备运输

二

焊接设备

1

硅整流电焊机

Z×G×400

台

6

2

焊条保温筒

5kg

台

2

焊条保温

3

角向磨光机

φ100

台

15

4

气割工具

手动

套

4

三

起重工具

1

千斤顶

P＝32

台

4

2

千斤顶

P＝16

台

8

3

手动葫芦

2t~5t

台

30

4

卷扬机

3t

台

4

双筒

5

卷扬机

1t

台

2

6

滑轮组

32t

台

8

7

滑轮

10t

台

20

8

滑轮

8t

台

10

9

卡环

30t

台

4

10

卡环

10t

台

20

11

卡环

5t

台

20

12

钢丝绳

φ21.5mm

米

1000

13

钢丝绳

φ15.5mm

米

500

14

绳扣

φ32mm×12m

对

4

15

绳扣

φ32mm×10m

对

8

16

绳扣

φ21.5mm×8m

对

8