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[摘 要]本文针对某钢厂特大型高炉施工难点、施工技术创新点进行阐述,为今后类似工程提供技术参考。
[关键词]0°方向,一体化提吊、整体滑移、整片嵌入安装
中图分类号:TF321.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0043-01
1、项目概况
随着国内钢铁产业的快速发展,带动了设备技术水平的进步和革新,当前,众多钢铁企业的特大型高炉都开始技术改造,对原有的施工设备进行创新改造成为目前国内外高炉大修工程领域的发展趋势。
串罐式无料钟炉顶装料技术是目前国际上大、中型高炉普遍采用的一种先进的生产工艺,其设备安装质量的好坏直接影响其使用寿命。国内某特大型高炉快速大修工程中炉顶装料系统的安装,由于受现有厂房空间、道路和行车等条件限制,无法采用传统工艺---在高炉180°方向即炉顶行车吊装范围内施工,为此我公司成立技术攻关小组,在总结以往多年来各种高炉安装的经验上,根据该工程的特点进一步深化研究、攻关,开发出特殊环境下大型高炉串罐式无料钟炉顶模块化安装新技术,在保证安全和质量的前提条件下,将关键设备安装到位,降低了施工成本,加快了施工进度,缩短了工期,为实现特殊环境下大型高炉串罐式无料钟炉顶装料设备安全、快速、高效的安装,开辟了新的途径。
2、项目技术难点
1)受厂房条件限制,新旧炉体滑移通道与炉顶设备传统工艺中使用的设备运输通道唯一且重合,施工平面建筑物紧凑以及道路狭窄、弯道小等,使得新的炉顶设备无法运输至炉顶行车的吊装区域;
2)受原有行车能力限制,炉顶设备中称量料罐和旋转料罐环梁两者均为整体供货,设备单重超过了炉顶行车的额定起重量;
3)受空间限制,由于称量料罐和旋转料罐环梁外形尺寸大,不能通过大型吊机吊至炉顶行车在炉体大平台上的吊装区域;
4)受工期限制,如果待新炉壳就位之后再开始炉顶设备的安装,不满足快速大修工期的要求。
3、项目技术主要创新点
1)安装工艺流程的合理设计
针对高炉现场包覆型矩形出铁场、外围辅助系统设备的点状布置以及周围场地特别狭小的施工环境以及炉体框架的强度、刚度、炉顶吊车起吊能力等不足的情况,开拓创新,制定了“炉体0°侧吊入,一罐一梁整体吊装,炉顶平台搭架滑移,三件一体垂直提吊,支承框架(以下称小框架)分片嵌入,正、倒装法结合安装”的施工新工艺,在保证安全和质量的前提条件下将关键设备安装到位,降低了施工成本,加快了施工进度,缩短了工期,为实现大型高炉串罐式炉无料钟炉顶装料设备快速、安全、高效的安装,开辟了新的途径。
2)自主研发了专用工装
通过自行研发设计滑移装置和称量料罐支撑台架,在无任何起重设备的条件下成功实现了旋转支撑环梁和称量料罐的高空、高重心的横向运输,整个实施过程简单、安全、可靠;通过自行研发设计的整体吊装装置,顺利实现炉顶“两罐一体”一体化吊装。
3)旋转支撑环梁和称量料罐液压同步滑移技术
设计专用液压系统,采用一泵带两缸的办法----即采用一台液压泵,同时带两台液压缸,液压泵安装在两轨道中心,为保证两台液压缸同步,液压油缸、液压管道采用相同横截面与长度。保证了旋转支撑环梁和称量料罐顶推滑移过程中两侧同步和滑移过程中的稳定性。
4)两罐一梁一体化提吊技术
两罐一梁整体提升的总重量达到213吨,因此首先对炉顶大框架在受此荷载之后进行了结构验算,并对其进行了加固处理;两罐一梁整体提升过程中,我们将垂直提升器计算机同步控制系统由自动模式切换成手动模式,对整个提升系统的4个吊点提升设备进行同步微动(上升或下降),或者对单台液压提升器进行微动调整,微动调整精度可以达到毫米级,即时测量即时调整,满足设备安装的精度需要。通过控制旋转支撑环梁的标高、水平度以及位置,保证两罐一梁与炉顶其他设备的装配精度,从而确保投产后炉顶系统的正常运行;
5)采用小框架地面組装、侧向嵌入安装方法
两罐一梁提升到位之后,炉顶空间狭窄,小框架安装空间十分有限,因此炉顶小框架无法垂直安装就位,经研究创新,小框架采用在地面组装,提前吊装至预备安装位,待两罐一梁安装到位后再对其进行侧向嵌入安装,解决了两罐一梁提升到位后小框架难于安装的问题,并大大减少高空拼接的任务,安全且大大节省工期,降低工人劳动强度。
6)炉顶装料设备正、倒装相结合的安装工艺
由于受特殊环境所限,为保证各专业的安装工艺互不干扰,所以决定对称量料罐、旋转料罐支撑环梁、旋转料罐等采用倒装法,称量料罐以下设备采用正装法,扩大了作业面,有利于劳动力的布置,从而加快了宝钢三号高炉大修工程的进度。
四、总结
总之,采用特殊环境下大型高炉串罐式无料钟炉设备模块化安装新工艺技术成功开辟了高炉0°方向通道的利用安装路径,减轻了180°方向多专业传统通道使用的压力,克服了炉顶设备安装与炉壳拆装主工艺的矛盾;研发了专用的工装和滑移、液压垂直提升等技术,解决了特殊环境下炉顶超大、超重设备(旋转环梁、称量料罐、旋转料罐)整体吊装、水平位移以及由于起重设备能力不足导致设备无法就位的技术难题。在保证安全和质量的前提条件下,迅速、便捷地使炉顶设备安装就位,提高了施工效率,产生累计经济效益上百万元;由于该成果的成功研发,保证了项目的顺利进行,自高炉停炉到点火投产大修工期仅76天,整体工期提前4天,工程质量优良,刷新了国内特大型高炉大修最短工期记录,得到业主的好评。
本工艺先进,科学合理具有创新性,达到国际先进水平。本工艺技术的成功研发和应用,为大型高炉快速安装成套技术增添一项新工艺,引领了冶金行业的技术进步。
[关键词]0°方向,一体化提吊、整体滑移、整片嵌入安装
中图分类号:TF321.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0043-01
1、项目概况
随着国内钢铁产业的快速发展,带动了设备技术水平的进步和革新,当前,众多钢铁企业的特大型高炉都开始技术改造,对原有的施工设备进行创新改造成为目前国内外高炉大修工程领域的发展趋势。
串罐式无料钟炉顶装料技术是目前国际上大、中型高炉普遍采用的一种先进的生产工艺,其设备安装质量的好坏直接影响其使用寿命。国内某特大型高炉快速大修工程中炉顶装料系统的安装,由于受现有厂房空间、道路和行车等条件限制,无法采用传统工艺---在高炉180°方向即炉顶行车吊装范围内施工,为此我公司成立技术攻关小组,在总结以往多年来各种高炉安装的经验上,根据该工程的特点进一步深化研究、攻关,开发出特殊环境下大型高炉串罐式无料钟炉顶模块化安装新技术,在保证安全和质量的前提条件下,将关键设备安装到位,降低了施工成本,加快了施工进度,缩短了工期,为实现特殊环境下大型高炉串罐式无料钟炉顶装料设备安全、快速、高效的安装,开辟了新的途径。
2、项目技术难点
1)受厂房条件限制,新旧炉体滑移通道与炉顶设备传统工艺中使用的设备运输通道唯一且重合,施工平面建筑物紧凑以及道路狭窄、弯道小等,使得新的炉顶设备无法运输至炉顶行车的吊装区域;
2)受原有行车能力限制,炉顶设备中称量料罐和旋转料罐环梁两者均为整体供货,设备单重超过了炉顶行车的额定起重量;
3)受空间限制,由于称量料罐和旋转料罐环梁外形尺寸大,不能通过大型吊机吊至炉顶行车在炉体大平台上的吊装区域;
4)受工期限制,如果待新炉壳就位之后再开始炉顶设备的安装,不满足快速大修工期的要求。
3、项目技术主要创新点
1)安装工艺流程的合理设计
针对高炉现场包覆型矩形出铁场、外围辅助系统设备的点状布置以及周围场地特别狭小的施工环境以及炉体框架的强度、刚度、炉顶吊车起吊能力等不足的情况,开拓创新,制定了“炉体0°侧吊入,一罐一梁整体吊装,炉顶平台搭架滑移,三件一体垂直提吊,支承框架(以下称小框架)分片嵌入,正、倒装法结合安装”的施工新工艺,在保证安全和质量的前提条件下将关键设备安装到位,降低了施工成本,加快了施工进度,缩短了工期,为实现大型高炉串罐式炉无料钟炉顶装料设备快速、安全、高效的安装,开辟了新的途径。
2)自主研发了专用工装
通过自行研发设计滑移装置和称量料罐支撑台架,在无任何起重设备的条件下成功实现了旋转支撑环梁和称量料罐的高空、高重心的横向运输,整个实施过程简单、安全、可靠;通过自行研发设计的整体吊装装置,顺利实现炉顶“两罐一体”一体化吊装。
3)旋转支撑环梁和称量料罐液压同步滑移技术
设计专用液压系统,采用一泵带两缸的办法----即采用一台液压泵,同时带两台液压缸,液压泵安装在两轨道中心,为保证两台液压缸同步,液压油缸、液压管道采用相同横截面与长度。保证了旋转支撑环梁和称量料罐顶推滑移过程中两侧同步和滑移过程中的稳定性。
4)两罐一梁一体化提吊技术
两罐一梁整体提升的总重量达到213吨,因此首先对炉顶大框架在受此荷载之后进行了结构验算,并对其进行了加固处理;两罐一梁整体提升过程中,我们将垂直提升器计算机同步控制系统由自动模式切换成手动模式,对整个提升系统的4个吊点提升设备进行同步微动(上升或下降),或者对单台液压提升器进行微动调整,微动调整精度可以达到毫米级,即时测量即时调整,满足设备安装的精度需要。通过控制旋转支撑环梁的标高、水平度以及位置,保证两罐一梁与炉顶其他设备的装配精度,从而确保投产后炉顶系统的正常运行;
5)采用小框架地面組装、侧向嵌入安装方法
两罐一梁提升到位之后,炉顶空间狭窄,小框架安装空间十分有限,因此炉顶小框架无法垂直安装就位,经研究创新,小框架采用在地面组装,提前吊装至预备安装位,待两罐一梁安装到位后再对其进行侧向嵌入安装,解决了两罐一梁提升到位后小框架难于安装的问题,并大大减少高空拼接的任务,安全且大大节省工期,降低工人劳动强度。
6)炉顶装料设备正、倒装相结合的安装工艺
由于受特殊环境所限,为保证各专业的安装工艺互不干扰,所以决定对称量料罐、旋转料罐支撑环梁、旋转料罐等采用倒装法,称量料罐以下设备采用正装法,扩大了作业面,有利于劳动力的布置,从而加快了宝钢三号高炉大修工程的进度。
四、总结
总之,采用特殊环境下大型高炉串罐式无料钟炉设备模块化安装新工艺技术成功开辟了高炉0°方向通道的利用安装路径,减轻了180°方向多专业传统通道使用的压力,克服了炉顶设备安装与炉壳拆装主工艺的矛盾;研发了专用的工装和滑移、液压垂直提升等技术,解决了特殊环境下炉顶超大、超重设备(旋转环梁、称量料罐、旋转料罐)整体吊装、水平位移以及由于起重设备能力不足导致设备无法就位的技术难题。在保证安全和质量的前提条件下,迅速、便捷地使炉顶设备安装就位,提高了施工效率,产生累计经济效益上百万元;由于该成果的成功研发,保证了项目的顺利进行,自高炉停炉到点火投产大修工期仅76天,整体工期提前4天,工程质量优良,刷新了国内特大型高炉大修最短工期记录,得到业主的好评。
本工艺先进,科学合理具有创新性,达到国际先进水平。本工艺技术的成功研发和应用,为大型高炉快速安装成套技术增添一项新工艺,引领了冶金行业的技术进步。