论文部分内容阅读
高炉系统施工主要包括：高炉本体系统施工、热风炉系统施工、重力除尘器系统施工。由于高炉系统在钢铁企业生产工艺中的重要作用，以及其本身系统的复杂性，都使高炉系统的施工安装具有高空作业多、大件设备和构件吊装难度大、关键部位安装难度高的特点。因此，高炉系统施工是冶金钢铁企业施工建设的重要组成部分。
笔者作为施工单位的项目经理，曾同时负责两座450m3高炉系统施工安装工作。由于施工场地的限制、设备到货延误的影响，以及对两座高炉本体吊装采用了不同形式的主吊机，因此，在两座高炉施工安装中，我们遭遇了不尽相同的施工难题。通过项目部全体工程技术人员的攻关和创新，逐一解决了相应的施工难题，确保了工程建设的顺利完成。现将中小型高炉的施工难点和相应的对策论述如下，供大家批评指正。
我们承建的江苏淮钢高炉系统工程，是由江苏淮钢有限公司自筹投资，北京首钢设计院设计的年产100万吨铁水的高炉系统。包括1#和2#两座450m3高炉，六座俄罗斯卡鲁金公司设计的新型顶燃试热风炉、两座重力除尘器。主要实物工作量为：钢结构制作安装7000吨，设备安装4000吨，高炉本体水冷管安装约20000米。
一、两座高炉系统主要安装工作内容
高炉本体系统主要包括：高炉框架梁、柱及平台、高炉炉壳系统、炉底水冷管、冷却壁、炉喉钢砖、炉顶设备、高炉煤气上升下降管、上料斜桥、高炉系统冷却水管道的安装工作；
热风炉系统主要包括：热风炉本体、框架及平台、炉柱、篦子、小铁块、热风竖管、热风总管、热风围管等钢结构和设备的安装工作；
重力除尘器系统主要包括：除尘器壳体、放散平台、梯等
二、两座高炉的施工安装不同之处
1、高炉系统安装所用的主吊机不同
由于场地条件的限制，1#高炉炉体及热风炉炉体系统主吊机安装采用一台300t.m塔式起重机，设立在热风炉及1#高炉之间，主要满足高炉，热风炉系统的吊装需要。2#高炉系统采用150吨履带吊进行安装，通过履带吊的移动，覆盖高炉、热风炉等系统的吊装工作。
2、超大构件的安装方案不同
由于主吊机使用的限制，两座高炉的重要组成部分的构件，如：上料斜桥、上升下降管等超大构件的安装方案不同。
3、冷却壁的吊装方案不同
业主自行订货提供的冷却壁设备，因生产供应环节的问题，无法按照工期要求到达现场，造成了2#高炉将炉顶钢圈和炉顶设备吊装完毕后才能安装冷却壁。
三、安装难点及对策
（一）高炉上升、下降管安装简述：
高炉上升下降管是整个高炉系统安装难度较大的构件物体，它是由直径1500～1800mmx12mm卷焊管组对而成，总重120吨。上升管安装于高炉框架平台29.800米标高平台大梁上，高为27.34米，底部分为四根，每两根通过裤衩管组合为一体，上顶部各安装一台放散阀。下降管由上升管52.900米标高处斜插三通管，下降管分两组由上升管40度角下倾，并通过下降管裤衩将两根下降管联为一体，斜插入重力除尘器竖管上。由于下降管系统的安装都必须在空中完成安装对接工作，因此，吊装精度要求高，吊点计算必须准确，尽可能采用整体吊装。
1#，2#高炉的上升下降管系统分别安排两个施工队施工安装：由于两施工队伍配置的主吊机不同， 1#高炉配备300吨米塔吊，2#高炉配备150吨履带吊。由于起重量大小不一致，因此，对所吊装构件的分割和安装方法必然带来不同的难题。我们根据两座高炉吊装机械的起吊能力，根据空中对接的方位，精确计算吊点位置，在1#高炉实现了上下段同时空中对接的安装方案。
1、1#高炉上升下降管安装简述：
因1#高炉是关系到淮钢十五技改项目能否实现当年建设当年投产的主体工程，而1#高炉的上升下降管又是整座高炉的命脉。如何能克服塔吊整体吊装能力不够、起吊后不能移动等困难，安全、优质、顺利的完成上升下降管安装，我们采取了如下措施：
（1）根据塔吊的起重能力，分成几大钩吊装。上升管：（1）底座共计四件分四钩；（2）上升管段分四钩；（3）裤衩联通斜三通采用土方法安装分四钩；（4）放散阀分两钩；（5）下降管分四钩安装。
（2）先安装底座于29.800米平台大梁上，找好几何尺寸及中心、标高，焊接好。然后用300吨/米的塔吊分四大钩将上升管安装就位。
（3）待上升管部分安装完毕，然后随框架平台安装就位后再安装上部的放散阀，接着安装两组裤衩管。
（4）上升管及放散系统安装找正好后，再安装下降管。由于塔吊起重能力的限制，我们将下降管截断为三部分，先安装安装下部裤衩联通重力除尘器部分管段。再将下部裤衩管与上部斜口三通进行空中对接。
安装示意图如下（如图1）
2、2#号高炉系统上升下降管安装简述：
因2#高炉施工队伍采用的是150吨履带吊的吊机，起重量大，为此采取的安装顺序及步骤具体如下：
（1）安装上升管底座，找平，找好中心位移，然后采用150吨履带吊，将上升管分两大钩安装到位，然后将两个裤衩管分别安装于上升管上。
（2）待上升管及重力除尘器安装完毕后，采用150吨履带吊将下降管及裤衩部分一钩进行安装。此件重18吨，长约18米。具体吊装示意如下：
（3）用150吨履带吊，杆长43米，回转半径12米。下降管设四个吊点，每点吊耳用30mm厚钢板制作焊接在下降管上。上部两点用φ47的钢丝绳，角度为43.8度。下两点采用两个10吨葫芦进行调节。下降管的倾斜角度为40度。达到要求后，进行对口焊接，上下接口焊好后便回钩，此项安装结束。
此项安装注意事项：（1）钢丝绳的选择，必须随重量的大小及安全系数而定；（2）钢丝绳的长短随吊机最大起吊高度而定；（3）吊点的设置随构件重心而定；（4）构件安装的倾斜角度随10吨葫芦进行调节；（5）吊耳要焊接牢固；（6）葫芦要进行检查；（7）葫芦拉紧后锁好，捆扎好手链，以防跑链； 2、 高炉斜桥安装难点及对策：
上料斜桥是中小型高炉安装中的单件重量最大的构件。450m3高炉斜桥全长64米，截面为5.8M×5M，重117吨，斜桥安装标高36米至底部标高2米，倾斜角度53°。斜桥跨越传动机房，底部基础紧靠料仓墙柱，安装选用150吨履带吊，安装行走路线在传动机房和料仓之间仅9.5米的狭长路段，安装受出铁厂屋面，传动机房屋面以及料仓脚手架限制，吊机回转半径严重受阻，安装无法到位，在这样的情况下我们采取以下的安装方法和步骤，顺利的保质、保量完成了安装任务。安装示意图如下（如图2）
施工步骤及安装措施：
（1）将分段制作的斜桥在安装地段进行予拼装，由于受安装场地的限制，将斜桥主体分三段吊装。第一段为第一钩约40吨，长为40米左右，第二节段为第二钩重约15～20吨，长为15米左右，斜桥机头部分采用300TM塔式起重机或履带吊机安装安装。
（2）斜桥组装后安装设4个吊点（见吊装示意图），前二点用ф37钢丝绳，后二点选用一台20吨葫芦配ф37钢丝绳将斜桥捆绑好，在离安装点约100米处将斜桥水平吊起，起吊高度在25米以上，150吨履带吊慢慢后退，其主要是为了躲过出铁厂和传动机房屋面及脚架等障碍物。
（3）待斜桥达到安装点，150履带吊向安装处旋转，因传动机房屋面挑檐影响吊机回转无法安装到位，离安装点差4～5米。
（4）由此采用在安装斜桥顶部大梁上二边各设一个10吨葫芦来接吊斜桥上部，待葫芦使上力后，吊机上的20吨葫芦慢慢下回，直到20吨葫芦失去力后吊点才能下移，吊机才能旋转向上送，慢慢倾斜角度，直到斜桥安装到位。
3、高炉冷却壁安装难点及对策：
由于业主冷却壁到货日期延迟等因素，形成1#高炉冷却壁安装和2#高炉冷却壁的安装的方案上有很大的区别。1#高炉冷却壁的安装属开放式安装，2#高炉属封闭式安装。所谓开放式安装，是在高炉炉顶设备未安装之前进行冷却壁安装，这也是正常情况下的常规安装方法；封闭式安装是在高炉炉顶设备安装完毕后再进行安装。当然，开放式安装较为便捷，工效较高，但是上部结构安装影响周期较长，封闭式安装安装较为困难，但在冷却壁不能按时到货，需要尽快实施下道工序时，能创造很大的作业空间。项目部为了不延误工期，针对2#高炉冷却壁封闭式安装制定了周密的安装方案，最后成功实施。
封闭式安装重点要解决好冷却壁如何进入封闭式的高炉炉体。
（1）由于高炉炉顶布料机的检修溜槽孔位于炉壳的顶部，可以直接在溜槽孔处设置接料平台，并安装一台接料小车，平台伸向炉壳内，能容冷却壁送入，内部吊机可接吊为基准。
（2）在高炉炉壳内设一个顶部吊挂，能安装一台10吨电葫芦的环型轨道吊盘。设一操作平台和推顶器和接安葫芦。
（3）在吊机将冷却壁送至接料平台，通过平台小车将冷却壁送入炉内，这时上部环型葫芦将冷却壁接送到安装部位，然后用3吨葫芦进行安装。
（4）当葫芦将冷却壁拉到安装点时，操作人员用推顶器将冷却壁轻轻地推向炉皮安装孔部位。
安装示意图如下（如图3）
笔者作为施工单位的项目经理，曾同时负责两座450m3高炉系统施工安装工作。由于施工场地的限制、设备到货延误的影响，以及对两座高炉本体吊装采用了不同形式的主吊机，因此，在两座高炉施工安装中，我们遭遇了不尽相同的施工难题。通过项目部全体工程技术人员的攻关和创新，逐一解决了相应的施工难题，确保了工程建设的顺利完成。现将中小型高炉的施工难点和相应的对策论述如下，供大家批评指正。
我们承建的江苏淮钢高炉系统工程，是由江苏淮钢有限公司自筹投资，北京首钢设计院设计的年产100万吨铁水的高炉系统。包括1#和2#两座450m3高炉，六座俄罗斯卡鲁金公司设计的新型顶燃试热风炉、两座重力除尘器。主要实物工作量为：钢结构制作安装7000吨，设备安装4000吨，高炉本体水冷管安装约20000米。
一、两座高炉系统主要安装工作内容
高炉本体系统主要包括：高炉框架梁、柱及平台、高炉炉壳系统、炉底水冷管、冷却壁、炉喉钢砖、炉顶设备、高炉煤气上升下降管、上料斜桥、高炉系统冷却水管道的安装工作；
热风炉系统主要包括：热风炉本体、框架及平台、炉柱、篦子、小铁块、热风竖管、热风总管、热风围管等钢结构和设备的安装工作；
重力除尘器系统主要包括：除尘器壳体、放散平台、梯等
二、两座高炉的施工安装不同之处
1、高炉系统安装所用的主吊机不同
由于场地条件的限制，1#高炉炉体及热风炉炉体系统主吊机安装采用一台300t.m塔式起重机，设立在热风炉及1#高炉之间，主要满足高炉，热风炉系统的吊装需要。2#高炉系统采用150吨履带吊进行安装，通过履带吊的移动，覆盖高炉、热风炉等系统的吊装工作。
2、超大构件的安装方案不同
由于主吊机使用的限制，两座高炉的重要组成部分的构件，如：上料斜桥、上升下降管等超大构件的安装方案不同。
3、冷却壁的吊装方案不同
业主自行订货提供的冷却壁设备，因生产供应环节的问题，无法按照工期要求到达现场，造成了2#高炉将炉顶钢圈和炉顶设备吊装完毕后才能安装冷却壁。
三、安装难点及对策
（一）高炉上升、下降管安装简述：
高炉上升下降管是整个高炉系统安装难度较大的构件物体，它是由直径1500～1800mmx12mm卷焊管组对而成，总重120吨。上升管安装于高炉框架平台29.800米标高平台大梁上，高为27.34米，底部分为四根，每两根通过裤衩管组合为一体，上顶部各安装一台放散阀。下降管由上升管52.900米标高处斜插三通管，下降管分两组由上升管40度角下倾，并通过下降管裤衩将两根下降管联为一体，斜插入重力除尘器竖管上。由于下降管系统的安装都必须在空中完成安装对接工作，因此，吊装精度要求高，吊点计算必须准确，尽可能采用整体吊装。
1#，2#高炉的上升下降管系统分别安排两个施工队施工安装：由于两施工队伍配置的主吊机不同， 1#高炉配备300吨米塔吊，2#高炉配备150吨履带吊。由于起重量大小不一致，因此，对所吊装构件的分割和安装方法必然带来不同的难题。我们根据两座高炉吊装机械的起吊能力，根据空中对接的方位，精确计算吊点位置，在1#高炉实现了上下段同时空中对接的安装方案。
1、1#高炉上升下降管安装简述：
因1#高炉是关系到淮钢十五技改项目能否实现当年建设当年投产的主体工程，而1#高炉的上升下降管又是整座高炉的命脉。如何能克服塔吊整体吊装能力不够、起吊后不能移动等困难，安全、优质、顺利的完成上升下降管安装，我们采取了如下措施：
（1）根据塔吊的起重能力，分成几大钩吊装。上升管：（1）底座共计四件分四钩；（2）上升管段分四钩；（3）裤衩联通斜三通采用土方法安装分四钩；（4）放散阀分两钩；（5）下降管分四钩安装。
（2）先安装底座于29.800米平台大梁上，找好几何尺寸及中心、标高，焊接好。然后用300吨/米的塔吊分四大钩将上升管安装就位。
（3）待上升管部分安装完毕，然后随框架平台安装就位后再安装上部的放散阀，接着安装两组裤衩管。
（4）上升管及放散系统安装找正好后，再安装下降管。由于塔吊起重能力的限制，我们将下降管截断为三部分，先安装安装下部裤衩联通重力除尘器部分管段。再将下部裤衩管与上部斜口三通进行空中对接。
安装示意图如下（如图1）
2、2#号高炉系统上升下降管安装简述：
因2#高炉施工队伍采用的是150吨履带吊的吊机，起重量大，为此采取的安装顺序及步骤具体如下：
（1）安装上升管底座，找平，找好中心位移，然后采用150吨履带吊，将上升管分两大钩安装到位，然后将两个裤衩管分别安装于上升管上。
（2）待上升管及重力除尘器安装完毕后，采用150吨履带吊将下降管及裤衩部分一钩进行安装。此件重18吨，长约18米。具体吊装示意如下：
（3）用150吨履带吊，杆长43米，回转半径12米。下降管设四个吊点，每点吊耳用30mm厚钢板制作焊接在下降管上。上部两点用φ47的钢丝绳，角度为43.8度。下两点采用两个10吨葫芦进行调节。下降管的倾斜角度为40度。达到要求后，进行对口焊接，上下接口焊好后便回钩，此项安装结束。
此项安装注意事项：（1）钢丝绳的选择，必须随重量的大小及安全系数而定；（2）钢丝绳的长短随吊机最大起吊高度而定；（3）吊点的设置随构件重心而定；（4）构件安装的倾斜角度随10吨葫芦进行调节；（5）吊耳要焊接牢固；（6）葫芦要进行检查；（7）葫芦拉紧后锁好，捆扎好手链，以防跑链； 2、 高炉斜桥安装难点及对策：
上料斜桥是中小型高炉安装中的单件重量最大的构件。450m3高炉斜桥全长64米，截面为5.8M×5M，重117吨，斜桥安装标高36米至底部标高2米，倾斜角度53°。斜桥跨越传动机房，底部基础紧靠料仓墙柱，安装选用150吨履带吊，安装行走路线在传动机房和料仓之间仅9.5米的狭长路段，安装受出铁厂屋面，传动机房屋面以及料仓脚手架限制，吊机回转半径严重受阻，安装无法到位，在这样的情况下我们采取以下的安装方法和步骤，顺利的保质、保量完成了安装任务。安装示意图如下（如图2）
施工步骤及安装措施：
（1）将分段制作的斜桥在安装地段进行予拼装，由于受安装场地的限制，将斜桥主体分三段吊装。第一段为第一钩约40吨，长为40米左右，第二节段为第二钩重约15～20吨，长为15米左右，斜桥机头部分采用300TM塔式起重机或履带吊机安装安装。
（2）斜桥组装后安装设4个吊点（见吊装示意图），前二点用ф37钢丝绳，后二点选用一台20吨葫芦配ф37钢丝绳将斜桥捆绑好，在离安装点约100米处将斜桥水平吊起，起吊高度在25米以上，150吨履带吊慢慢后退，其主要是为了躲过出铁厂和传动机房屋面及脚架等障碍物。
（3）待斜桥达到安装点，150履带吊向安装处旋转，因传动机房屋面挑檐影响吊机回转无法安装到位，离安装点差4～5米。
（4）由此采用在安装斜桥顶部大梁上二边各设一个10吨葫芦来接吊斜桥上部，待葫芦使上力后，吊机上的20吨葫芦慢慢下回，直到20吨葫芦失去力后吊点才能下移，吊机才能旋转向上送，慢慢倾斜角度，直到斜桥安装到位。
3、高炉冷却壁安装难点及对策：
由于业主冷却壁到货日期延迟等因素，形成1#高炉冷却壁安装和2#高炉冷却壁的安装的方案上有很大的区别。1#高炉冷却壁的安装属开放式安装，2#高炉属封闭式安装。所谓开放式安装，是在高炉炉顶设备未安装之前进行冷却壁安装，这也是正常情况下的常规安装方法；封闭式安装是在高炉炉顶设备安装完毕后再进行安装。当然，开放式安装较为便捷，工效较高，但是上部结构安装影响周期较长，封闭式安装安装较为困难，但在冷却壁不能按时到货，需要尽快实施下道工序时，能创造很大的作业空间。项目部为了不延误工期，针对2#高炉冷却壁封闭式安装制定了周密的安装方案，最后成功实施。
封闭式安装重点要解决好冷却壁如何进入封闭式的高炉炉体。
（1）由于高炉炉顶布料机的检修溜槽孔位于炉壳的顶部，可以直接在溜槽孔处设置接料平台，并安装一台接料小车，平台伸向炉壳内，能容冷却壁送入，内部吊机可接吊为基准。
（2）在高炉炉壳内设一个顶部吊挂，能安装一台10吨电葫芦的环型轨道吊盘。设一操作平台和推顶器和接安葫芦。
（3）在吊机将冷却壁送至接料平台，通过平台小车将冷却壁送入炉内，这时上部环型葫芦将冷却壁接送到安装部位，然后用3吨葫芦进行安装。
（4）当葫芦将冷却壁拉到安装点时，操作人员用推顶器将冷却壁轻轻地推向炉皮安装孔部位。
安装示意图如下（如图3）