周小程
(中冶建工集團有限公司,重慶 400000)
由2021年我國鋼鐵工業(yè)協(xié)會發(fā)布數(shù)據(jù)可知,截至2020年底,我國鋼鐵生產總量達10.5億t,同比增長5.4%,已占據(jù)全球鋼鐵生產總量的50%。轉爐法是常用煉鋼法的一種,具有能量耗費低、作業(yè)流程快的優(yōu)良特點。而轉爐本體設備安裝是轉爐法應用的前提,其應用質量對煉鋼效率、質量具有較大的影響。因此,以臺車法為例,探究轉爐本體設備的安裝技術非常必要。
山西晉南鋼鐵集團有限公司產能置換升級改造項目煉鋼轉爐工程2×150t轉爐本體設備安裝施工場地位于煉鋼主廠房,由2套184334kg爐體、2套164000kg托圈、2套114000kg傾動裝置、2套41772kg傳動側軸承座與2套36200kg非傳動側軸承座、2套22259kg爐體連接裝置、2套19365kg轉爐基礎錨固件及螺栓等組成。轉爐公稱容量與平均出鋼量均為150t,轉爐最大出鋼量、最大裝入量分別問175t、184t,爐體外徑為φ7000mm,爐口直徑為φ3060mm,爐體高度為9594mm。爐體傾動機構為1400mm一次減速器+1850mm二次減速器,扭力桿裝置直徑為φ350mm,最大傾動力矩與最大事故力矩分別為4450kN.m、11125kN.m。因爐體、傾動裝置、托圈重量較重、直徑較大、高度較高,直接采用加料跨290/75t-21.5m鑄造起重機與汽車吊無法保證吊裝就位任務的安全、順利完成,擬選擇臺車法進行施工。
在確定煉鋼主廠房轉爐基礎均已全部施工完成且其混凝土強度已達到2×150t轉爐本體設備安裝要求承載值后,技術人員應準備1臺290/75t-21.5m鑄造起重機、1輛汽車吊(75t、50t、25t)、6×37+Fc-1770-d52鋼絲繩(37m+66m)、6×37+Fc-1770-d24鋼絲繩(60m)、2套HQG6-100滑輪機、2臺鋼包車(臺車)、2臺卷揚機(5t、1t)、4個手拉葫蘆(1t、3t、5t)、4個200t千斤頂?shù)取?/p>
在工程開展前,技術人員應與土建專業(yè)合作,結合中交資料,采用經緯儀、水準儀進行基準點復測,確定無誤后埋設中心標板。
在施工前期,技術人員應仔細研讀已經具備的工藝操作材料、設備技術文件,了解2×150t轉爐本體設備各分部件安裝相關標高、平面定位等要求,并根據(jù)操作圖紙、規(guī)范進行工藝操作方案的編制。
技術人員應與運輸方溝通,陸續(xù)將150t轉爐本體設備運輸?shù)浆F(xiàn)場。在2×150t轉爐本體設備各部件進入場地后,由技術人員與業(yè)主、監(jiān)理等相關方共同進行設備部件檢查,確保本體設備完整且質量與要求相符。并在加料跨290/75t-21.5m鑄造起重機的支持下進行各部件卸車。
根據(jù)2×150t轉爐本體設備各部件的重量,結合各部件工作時相關關系以及受力分析,確定傳動側軸承座與非傳動側軸承座墊鐵選用尺寸380mm×200mm,C=12mm,斜度1/20;傾動裝置墊鐵選用尺寸200mm×110mm×20mm,C=8mm,斜度1/20;游動端連桿墊鐵選用尺寸160mm×70mm,C=6mm,斜度1/20。依據(jù)平墊鐵與斜墊鐵配合、斜墊鐵成對的使用原則,進行墊鐵座漿操作。
具體操作時,在墊鐵安裝前,架設臨時蓋板,并依據(jù)牢固、平整的原則,埋設“T”形頭地腳螺栓。埋設后,配合M36、M92、M100等“T”形頭地腳螺栓用錨固件,利用(電動)扭力扳手順時針方向擰緊,預緊力在290~2600kN之間。在墊鐵安裝過程中,技術人員應依據(jù)較墊鐵長度與寬度大60.00~800.00mm的標準,向混凝土基礎表面鑿出30.00mm深度以上的座漿坑。鑿坑后,利用水沖+壓縮空氣吹掃法,將坑內雜物清除并浸潤混凝土坑0.5h,除去積水,涂抹一層水灰比為2:1的薄水泥漿。進而將配置的C35混凝土灌入坑內,連續(xù)振搗至漿液浮出表面?;炷帘砻鏌o泌水跡象后,在靠近“T”形頭地腳螺栓、底座主要受力部位下方放置墊鐵(標高偏差±0.5mm以內),并用手錘墊木板敲擊墊鐵面促使墊鐵平穩(wěn)下降。利用同樣的方法,進行其余墊鐵操作,墊鐵與墊鐵之間的距離為800mm,且墊鐵同一斷面兩側塞入長度和小于墊鐵長度(或寬度)的1/3。全部施工完畢后,覆蓋草袋,澆水潤濕養(yǎng)護。
軸承座主要需要安裝在轉爐跨軸間基礎、下軌道周邊,需要利用75t汽車吊將傳動側、非傳動側軸承座吊放到安裝位置。進而將軸承支座與軸承座、非傳動側上鉸座與下鉸座連接為一個整體。連接后利用掛線法,以基準點為參照,控制軸承座縱向、橫向中心線,并應用水準儀,進行軸承座剖分面標高的控制。對于傳動側,則以軸承座剖分面為基準,在框式水平儀調度支持下,進行水平度控制。同時技術人員還需要以傳動側為基準,進行非傳動側兩個軸承座之間距離的控制,配合鋼尺監(jiān)測對角線,保證非傳動側上、下鉸座分中、找正后固定為一體。
在軸承座安裝完畢后,技術人員可以進行耳軸軸承安裝。即在利用煤油清洗軸承、托圈耳軸并確定軸承無銹蝕、損傷、異常聲響的情況下,涂潤滑油。依據(jù)8-12等分用外徑、內徑千分尺實測軸承裝配過盈值,結合裝配所需間隙,進行軸承加熱溫度計算。在計算溫度下進行軸承加熱,保證加熱期間軸承膨脹量與設計要求相符。進而依據(jù)設計圖紙,進行托圈耳軸安裝。
在托圈耳軸安裝完畢后,技術人員可以利用鋼絲繩將臺車、支架、托圈緊密聯(lián)接,配合滑移裝置,平穩(wěn)吊起托圈放至中線與鋼支架中心重合位置。進而在經緯儀的支持下,將縱向、橫向中心線投放到托圈上表面、內側、外側并標記,按順序安裝托圈各部件。
在轉爐爐下軌道上,依據(jù)罐車走輪、軌道間兩側間隙均勻分布的標準,提前安裝爐下鋼水罐車。進而利用鋼板+型鋼,將兩臺爐下鋼水罐車聯(lián)結,保證聯(lián)結后的爐下鋼水罐車中心線、轉爐中心線重合。在這個基礎上,利用兩臺鋼包車作為安裝移動設備,配合滑移平臺,將8根熱軋H型鋼制作的鋼支架吊運到兩臺爐下鋼水罐車上。依據(jù)轉爐中心線,將鋼支架、爐下鋼水罐車聯(lián)接。進而結合轉爐縱向、橫向中心線,進行罐車投放。
在罐車投放后,技術人員應采用兩臺鋼包車與滑移平臺,平穩(wěn)運送爐體至13601mm高度,越過托圈與其對中后下落至安裝位置,同時連接托圈、球鉸,為轉爐本體設備整體就位做好準備。臺車法安裝時,轉爐本體設備主要采取牽引就位法。即依據(jù)每分鐘2.0min以內的牽引速度,由5t卷揚機拉動運輸車,促使轉爐進入安裝位。進而利用4個200t分離式液壓千斤頂,促使本體設備上升到20.00mm高度位置。根據(jù)轉爐本體下降高度,逐層取下立柱上墊板組(厚度為70mm)。待設備落到軸承座上后,將螺栓、圓柱銷連接,從出鋼側拆除鋼支架,并將爐下鋼水罐車及鋼支架吊運至爐下基礎完成轉爐推爐。
技術人員可在轉爐軸間托圈的傳動側耳軸上,進行實現(xiàn)地面組對的傾動裝置安裝。具體包括依據(jù)導軌制安裝、傾動機上吊至導軌、天車牽引至正對耳軸、頂起傾動機、取出圓鋼導輪、逐步推動到耳軸鍵槽檢查及動鍵撞擊法成對裝配切向鍵幾個環(huán)節(jié)。需要注意的是,在傾動裝置移動導軌制作時,應將其與轉爐周邊+9.600m平臺進行固定安裝,便于后續(xù)通過鋼包車與滑移裝置將其吊裝至導軌上并進行橫向移動到位。
在傾動裝置安裝完畢后,技術人員可以依據(jù)圖紙要求,進行傳動側旋轉接頭、轉爐底吹配管、稀油潤滑站機上配管、轉爐干油潤滑配管等安裝操作。
綜上所述,利用臺車搭建安裝大型轉爐本體設備,是轉爐安裝的首選方法,具有操作程序少、工藝實施快、過程安全平穩(wěn)、工藝造價低的優(yōu)良特點。因此,技術人員應從設備機械準備入手,嚴格基礎復測驗收,在確定無誤后進行座漿墊板設置。在座漿墊板設置的基礎上,以2臺鋼包車為支撐,安裝軸承座、抗扭裝置底座,為托圈、軸承裝配做好準備。進而進行轉爐外殼組對與整體移動就位,裝配傾動裝置與抗扭裝置、附屬管道,完成轉爐本體設備的安裝作業(yè)。