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0028 08-某高炉工程施工组织设计

主要包括150t履带吊和组装平台的设置。组装拼装平台设置：组装平台主要用来组对和焊接分块的炉壳，使之成为一个炉壳圈段，以便整体吊装；组装平台还用于组对和焊接炉体框架结构，以便整体吊装，从而加快工程进度，故组装平台的设置显得相当重要。现场设置了能满足组装要求的两个组装平台，具体大小及位置见施工平面布置图。组装平台由型钢制成，设置在吊车起重范围内。平台的上表面要找平，型钢之间应固定牢靠。组装平台设置在地面上，其地坪需有足够的承载能力。结构及设备部件的组装范围取决于履带吊的起重能力，但至少应包括：一段最重炉壳圈段，一段炉壳框架结构、无料钟的组装及其他炉顶设备的组吊装。

2.1.3.3高炉施工工艺流程

2.1.3.4高炉炉壳安装

高炉炉壳安装采用分段组合安装法，在150t履带吊起重能力许可范围内《膜结构技术规程》CECS158：2004.pdf，将炉壳的一段环带在组装平台上进行组对拼装及焊接，然后将拼完成的组合圈段按顺序吊装到设计位置。组装台是炉壳及炉体框架结构安装的重要施工设施，应设在150t履带吊起重能力范围内且地基情况良好，用钢材或枕木搭设，台面上划出中心及轴线的定位标记并调好水平度，炉壳在拼装台上组对和校正时需使用大量的装配卡具，如调整炉壳不圆度的椭圆校正器等，焊接方法可采用手工焊、自动焊和半自动焊。拼装时在焊缝处加设马鞍型板（垂直于焊缝面）。炉壳定位时，对炉壳周长、直径、上下口中心线位移，椭圆度、垂直高度、上口平面度进行检查，各项指标合格后方可施焊。施焊完毕后，对炉壳上、下口中心、椭圆度、周长进行检查，是否满足图纸设计要求和国家规范。

吊装要使用十字或Y型吊架，并在炉壳内焊上加固支撑。炉壳安装时需在炉内设置内伸缩式吊盘，吊盘采用壁挂式，配备两组3T导链，每组4台，用于轮换升降吊盘，吊盘重约2.5T，待炉壳安装完成后，可固定在炉壳顶部，作为内部砌筑的保护盘，完成砌筑后方可拆除。

高炉炉壳吊装按由下而上的顺序分段进行，即炉底、炉缸、风口、炉腹、炉腰、炉身、煤气风罩、炉顶法兰，其中炉缸段、风口段和炉顶法兰是炉壳安装的关键阶段。

炉缸安装前先安装炉底，炉底板的铺设和焊接应在炉底冷却设备及碳质捣打料施工完成后进行。在炉底板上标设中心点和轴线，并在安装位置处设一定数量的定位卡板，以便炉壳圈段准确定位。炉缸、风口段的下部炉壳的检测工作直接利用设在底板中心上的测量塔架进行安装精度测量，在安装高度大于15m左右的中上部炉壳，利用架设在炉壳上口的专用测量小桥进行检测工作。炉壳安装质量应满足图纸及规范要求，主要有外壳钢板圈的不圆度，外壳钢板圈中心对炉底中心的位移，外壳钢板圈的上口不平度等。

风口段炉壳是设备密集的部位，由于过密的孔洞消弱了炉壳断面，该部位的板厚需要增加，因而焊接和设备安装的技术难度较大。该部位又处于喷吹高热气流的熔融区，鼓风口带是炉壳安装中质量要求最高、检测数据要求最多的关键部位。高炉炉壳上的开孔和法兰安装，在施工现场进行，即炉壳安装焊接完毕后，在按图纸设计要求进行对中、定位，

然后排孔、割孔、法兰装焊、钢丝线交汇检测等等多道工序。炉壳的开孔数量极大，非常费工费时，如能在保证质量的前提下在制造厂开口最好。开孔和安装风口法兰的炉壳，其安装重点是做好现场定位、开孔和风口法兰的装配与焊接，主要顺序如下：依据原设计图计算各风口的中心、标高线在炉壳外表面上的位置。在炉内中心位置处搭设测量架，用水准仪和经纬仪测量风口法兰的标高线和分度定位点。分度定位点以出铁口中心为起始点，经反复校核无误后，在中心点上下约250mm位置切割小圆孔，通过此圆孔将中心线引向炉壳表面，然后在各中心线上标出风口在炉壳外表面的标高，并画出相连的标高线，采用测量架和调整器等专用设备进行测量定位，使每组法兰风口中心的水平连线与炉体中心线相交，保证各风口导入的气流汇聚于炉体中心。风口法兰检测合格后进行临时焊接固定。风口法兰焊接，采用对称分段逆向施焊法，以减少焊接应力集中。应进行焊前预热、焊后退火的热处理，保证焊接质量。

2.1.3.5炉身设备的安装

1)铁口框安装在第二段冷却壁安装之前进行。首先对炉壳的开铁口孔中心位置及标高进行复测，若有偏差，通过处理炉壳坡口进行调整其中心位置及标高，达到图纸设计要求，同时将铁口框分出中心线，并且依据图纸确定其安装的上、下、左、右方向，然后再将铁口框吊装到位，使其中心线与炉壳开孔中心线三面对正，临时固定，对其进行标高、水平度、分度线的检测，确认合格后方可进行焊接，立缝方向应设两名焊工同时操作，可防止由于焊接变形影响安装精度。

渣口大套法兰安装在第三段冷却壁安装之前，首先对炉壳所开的渣口孔、标高、中心位置检查，同时将渣口大套法兰分出中心线，辨别其安装的上、下、左、右方向，以及法兰伸出炉壳外部的长度，然后将大套法兰吊装到位，使其中心线与炉壳开孔中心线三面对正，临时固定，再对其中心线标高进行复测，确认合格后，方可进行焊接。焊前将坡口处清理干净，焊接后将焊渣、飞溅物清理干净，焊缝必须焊肉饱满，无漏焊，渣口大、中、小套安装前，进行严密性实验，安装后应以工作水压进行通水试验，进出水必须畅通，接头不漏，同时，渣口各相配锥面，必须在安装前清洗干净、清楚毛刺，大套、中套、小套的固定装置顶紧后，顶板与渣口法兰之间间隙一般不宜小于10mm，大套、中套、小套的密合面之间用0.1mm塞尺检查，插入深度不大于接触长度的50％，由于中套、小套为铜质材料，硬度较低，故严禁野蛮施工，安装时用手锤垫木块轻轻震入，以免影响其密合面的要求。

风口法兰的安装在冷却壁安装之前进行，先对各风口的标高、中心线、分度线进行复测，将其全部风口高低差，相邻风口的高低查作比较，调整其标高，在对中心线分度线进行调整，达到图纸设计要求，同时分出法兰中心线，吊装到位后使其中心线与炉壳开孔中心线三面对正，临时固定，大套法兰必须两两对应安装，安装就位后，用钢线在对应的两法兰上分出十字中心线并固定，将两法兰十字中心线用钢线穿出一条直线与炉子铅垂中心相比较，检查法兰中心连线与炉子铅垂中心线间的距离，然后再检查两法兰的水平度，倾斜率，以及法兰伸出炉壳表面的距离。确认合格后，方可焊接。风口法兰焊前必须将炉壳表面焊接处清理干净，焊接牢固，焊肉饱满，无漏焊，焊后清除其表面焊渣及飞溅物，当焊接检验合格后，对风口法兰进行热处理，热处理完毕后，进行对风口大套、中套、小套的安装。风口大套、中套、小套安装前应按设备技术文件的规定进行严密性试验，安装后应以工作水压进行通水试验，进出水必须畅通，接头不漏，同时，风口中套固定装置顶紧后，顶板与大套法兰之间的间隙不小于10mm。各密合面间用0.1mm塞尺检查，塞入深度不得大于接触长度的50％。风口装置各配合球面，安装前必须清洗干净，密合面间不得有大于0.05mm的间隙，鹅颈管安装在其内衬施工完毕，热风围管下部带法兰的短管，安装完毕后进行。短管的安装及定位，必须用鹅颈管样板定位在围管上开孔，再用鹅颈管样板将短管找正定位，确认无误后焊接，鹅颈管安装之前，先检查水平管前端球面有无损伤（无沟槽即可）安装到位后，各法兰连接面应规定的填料或密封垫密封，连接落实应均匀紧固，穿入方向一致（除构造原因外）且外露长度相同，无损伤，同时必须保证图纸要求的各部位几何尺寸。

外观检查→通球试验→流满及单体试压→吊装→整体试压

冷却壁的安装将随炉壳的安装同步进行，即利用同一吊盘进行炉壳安装和冷却壁安装。由于炉壳开孔已完成，在现场安装冷却壁前均应核对开孔位置的准确性，安装时按规范要保证冷却壁之间的间隙，尤其是风、渣、铁口附近，具体技术要求见根据图纸编制的施工方案。

2.1.4炉顶设备的安装

炉顶设备主要包括炉顶钢圈、布料溜槽、齿轮箱、眼镜阀、料流阀、节阀、上下密封阀、上料阀、称量罐及受料斗。其中炉顶钢圈的安装最为关键，因为炉顶钢圈将作为整个无料钟炉顶设备的安装基准面。在炉缸至炉顶的安装过程中，炉壳经多段叠合安装后会出现误差积累，包括部件制作偏差、横向焊缝收缩及地基沉降等，因此安装炉顶钢圈时必须进行炉底中心点的位移偏差值和炉顶钢圈上表面任何两点的标高差等，以控制这些偏差符合设计图纸、施工及验收规范的规定，确保炉壳整体安装质量。其安装质量的好坏，将直接影响炉顶设备的运行，故必须控制好质量，争取达到优良，为下一步上部设备的安装创造便利条件。

2.1.4.1安装顺序：

炉顶钢圈→传动齿轮箱（包括膨胀节）→无料钟炉顶支柱→料罐→行星齿轮箱→下阀箱→受料斗

下面主要介绍炉顶钢圈的安装方法，其它主要由厂家指导或参照厂方提供的安装指导说明书进行安装。

2.1.4.2炉顶钢圈的安装

炉顶钢圈安装之前，先将炉顶封板上，所开各孔及短管或套管安装到位，焊接完毕后，（防止钢圈变形）再进行钢圈的安装，各类短管及外套管包括：人孔1个、洒水装置套管6个、十字测温探测器4个、左右探尺短管各1个、煤气导出管短管4个、布料器溜槽检修门1个、共计18个。钢圈在安装之前，首先对钢圈的几何尺寸及加工精度进行检查，（主要参与人员由监理公司、甲方代表、厂方代表、施工单位代表联合进行）检查合格后，方可进行吊装。同时对炉顶封板上预留的余量进行处理，达到钢圈要求的标高及内径，然后将钢圈就位，调整其中心和水平度，尽可能使其保证水平，尤其法兰上表面的精度，使其处于所需的公差范围之内。

2.1.4.3钢圈在焊接之前的调整和加固

钢圈的调整主要通过封板内部设置的3个螺旋式定丝进行调整，同时对炉壳起到加固作用（内部设5根I20槽钢顶紧）。钢圈在焊接之前，用δ＝20三角钢板（共8块）沿炉壳圆周均布与钢圈固定焊接，以便减小其在焊接过程中的变形。

2.1.4.4钢圈的焊接

炉顶钢圈的焊接，在其找正、找平、加固完毕后进行，整个焊接在炉体4个中心线处，4个焊工同时进行焊接，4个焊工绕同一个方向进行。

连续焊接整个焊接工作不得在焊接完成之前中断。当然焊接之前必须对所焊工件加热到180～2000C，最好在整个焊接过程中保持加热。焊缝打底应采用小焊条（3.2～4.2mm）小电流进行焊接，保证4个焊工电流及焊工焊接手法要大致相同，采用反向倒退法。焊缝间隙适当，采用单面焊双面成形（因为其下部无法清根）一次到位，再对其内部焊接加强焊缝。在整个焊接过程要定时检查，钢圈上法兰的水平度、圆度，以便调整焊工的焊接方位。

2.1.4.5炉顶钢圈安装后的检查：

炉顶钢圈的检查，在钢圈焊接完毕后，采用长度L＝3500mm或L＝4000mm的平尺和精度为0.02mm/m的方水平及塞尺进行检查。如发现有超标部分，必须认真准确光滑的研磨，达到钢圈的验收标准。检验合格后作出详细记录。

2.1.5布料溜槽的安装

…在维修孔位置通过传动齿轮进行溜槽角度的调整

…拆下溜槽58度位置上的限位销

…将偏心锁定销抽出100mm左右

…移动布料溜槽耳轴到45度位置

…将溜槽拆卸装置的运载臂插入到溜槽中

…从运载臂两边分别插入一个安全螺栓把布料溜槽

…用两根直径为20mm，长度为2.5m（可视拆卸起重机的高度而定）

…将一只5吨倒链吊挂在吊钩上，缚紧在运载臂背面尾部。

…起吊运载臂及溜槽（重约10.8吨）

…运用5吨倒链，把溜槽拉到约50度倾角位置。

…移动起重机，把溜槽送进耳轴，溜槽也就安装上了。

…缓慢移动溜槽倾角调整齿轮使其达到80度溜槽便进入便进入悬挂

…插入偏心销，打入张紧杆（销）

…用紧固螺栓固定张紧杆

…起升起动倒链，倾动运载臂

…将运载臂从溜槽上拆下，置于地面

…插入止动销，当溜槽倾角超过58度时将其止动。

2.1.6高炉炉顶设备安装技术要求

长波纹（120度弧长内）

短波纹（30度弧长内）

顶部法兰面纵横向水平度

中心线至高炉中心线距离

2.1.7高炉炉壳焊接

2.1.7.1炉壳焊接

每一段高炉炉壳的焊接组装、吊装及找平找正完毕后，对其进行焊接连接作业。由于高炉炉壳除承受内压外，还承受多种静力、动力荷载及多变的热应力作用，其应力状态远较一般热力容器复杂，加之炉壳厚度大，又是露天高空作业，故施焊难度相当大。

炉壳组段焊接前湖北堵河潘口水电站临时油库施工组织设计方案，先利用各类功用不同的定位调整装配卡具进行找平找正中心并调节每条横、立焊缝，使其完全符合设计图纸及规范要求，然后按规定的不同部位先后顺序进行焊接。

根据设计图纸、炉壳材质及规范等要求，对炉壳的组焊可选择采用手工电弧焊。

2.1.7.2施焊前的技术准备：炉壳焊接前要做好技术、物质和现场条件的各种准备工作，技术准备只要包括：编制炉壳施焊方案，焊接操作规程及焊接质量控制与管理方法。做好焊接机具（包括焊机、稳压装置、磨消及清渣工具、预热、后热以及程控热处理装置等）的检修与整理配套。通过试验优选匹配的焊接材料。进行焊接性能试验和施工工艺评定，确定施焊工艺参数。通过试验，测定各种施焊工艺与不同参数情况下的应变数据（如焊缝收缩量等），并找出其变化规律为炉壳板组装预控依据。制订焊接安全措施。组织施焊人员培训。

2.1.7.3组焊关键部位的措施：炉底板、炉缸带、风口带及炉喉法

兰是高炉炉壳组焊的关键部位，其焊接质量直接关系到下一工序的设备安装质量及以后的高炉生产。这些关键部位的组焊措施为：

炉底板组焊前须作好施焊方案，优化施焊顺序，以确保其变形及严密性符合施工规范要求莲花小区4＃、5＃楼室外给排水工程顶管及浅排暗挖施工组织设计，焊后除用超声波检验外，还需进行真空检漏。

炉缸带的板厚和钢板高度都较大，焊后应变、应力状况复杂，组焊时，应重点做好沿焊缝长度方向收缩状况的预控。

风口带的组焊是考核风口安装质量的重要项目，其精度直接影响各个风口中心线在炉中心的交汇。施焊时要认真优选施焊参数，严格控制焊接应力和应变。炉喉法兰组焊后的平整度，直接影响炉顶装料设备的安装精度，必须采取变形措施，使组焊后的精度符合安装要求。