王云瑞　武紅軍

摘要：今年年3月25日～4月20日參與邯鋼4#高爐中修高爐中修的邯鋼設(shè)備制造安裝有限公司的工程技術(shù)人員，根據(jù)高爐中修施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際，通過對(duì)4#高爐中修方案的優(yōu)化實(shí)施，確保了邯鋼公司制定的“五保一樹”奮斗目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，創(chuàng)造了檢修記錄的新高。

關(guān)鍵詞：高爐改造；直軌內(nèi)環(huán)；活吊盤；爐喉保護(hù)棚

中圖分類號(hào)：TF576 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）13-0081-03

本次4#高爐中修是繼2年前大修后，第二次中修，本次中修主工期作業(yè)線的主要任務(wù)與大修和上次中修時(shí)有很大不同，因此以前的施工方案必須根據(jù)本次高爐中修的實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化，才能保證本次高爐中修順利完成。

本次高爐中修高爐本體主要任務(wù)是：更換五、六、七三層冷卻壁，最大冷卻壁的重量約為5.5t，每層32塊，總數(shù)量96塊，總重量約為500t。一至四層，八至十一層冷卻壁不更換，且相應(yīng)層次的爐襯不拆除，爐喉鋼磚改為水冷式，由48塊變更為24塊，總重量約為60t。因此根據(jù)本次高爐實(shí)際任務(wù)與以往相比本次高爐中修的難度較大大增加。

由于中修工期所限，冷卻壁和鋼磚的更換不能順序更換，而必須在爐內(nèi)和以往大修一樣分層作業(yè)，根據(jù)工程量大小將爐內(nèi)三層冷卻壁的更換確定為主工期，鋼磚的更換按副工期來控制。

由于本次中修具有時(shí)間短、任務(wù)重、施工難度大、多層作業(yè)的施工特點(diǎn)，施工方案的優(yōu)化是完成本次高爐中修工程的關(guān)鍵。

1 中修工期

整個(gè)高爐中修（兩頭見風(fēng)）25天，其中煉鐵部扒爐，爐襯噴涂、烘爐等7.5天，我分公司主工期作業(yè)線為17.5天。

2 本次中修存在的難點(diǎn)

與以往大中修相比，本次高爐中修存在以下難點(diǎn)：

（1）五至七層冷卻壁及鋼磚如何進(jìn)出高爐本體。

（2）爐皮不更換，冷卻壁如何拆除，拆除的冷卻壁是直接外排還是落入爐內(nèi)集中排放。

（3）直軌如何布置，八層冷卻壁與爐喉鋼磚間的爐襯不拆除內(nèi)環(huán)軌如何生根和布置。

（4）爐喉保護(hù)棚如何設(shè)置。

（5）十一層冷卻壁及爐襯不拆除，在狹小的空間上如何布置直軌、內(nèi)環(huán)軌、保護(hù)棚以及冷卻壁進(jìn)出大門。

（6）爐內(nèi)具備什么條件才能進(jìn)人作業(yè)？八至十一層爐襯不拆除，爐襯上有殘留物怎么辦？

（7）鐵渣線不能封線，拆按構(gòu)件如何進(jìn)出，吊車的

布置。

（8）冷卻壁及鋼磚大小墊近1500個(gè)如何控制漏點(diǎn)在規(guī)定的范圍內(nèi)。

3 方案優(yōu)化的必要性

由于存在以上諸多難點(diǎn)和本次高爐中修的特點(diǎn)，以往大中修方案已不能照搬使用，機(jī)具的布置數(shù)據(jù)、位置、方式都不能采用必須重新設(shè)計(jì)，而狹小的空間給機(jī)具布置帶來相當(dāng)大的困難，有一個(gè)數(shù)據(jù)不能保證，整個(gè)施工方案就會(huì)擱淺，高爐中修的任務(wù)就會(huì)延期甚至出現(xiàn)意想不到的其他問題。因此高爐中修施工方案的優(yōu)化勢(shì)在必行。

4 方案優(yōu)化的要點(diǎn)

4.1 直軌布置

4.1.1 直軌布置平面位置基本不變，仍采用原來大修的位置，但支撐點(diǎn)需重新布置，若采用原支撐點(diǎn)，必須對(duì)原支撐點(diǎn)認(rèn)真檢查并重新焊接加固。平面位置仍為重力除塵器北側(cè)——爐頂天車加固梁——29平臺(tái)框架梁——高爐西側(cè)本體——高爐東側(cè)本體。

4.1.2 直軌立面位置確定方案必選。

方案一：由于第十一層冷卻壁頂部與爐喉鋼磚下沿空間位置所限，在原直軌標(biāo)高基礎(chǔ)上抬高400保證西大門的高度尺寸不低于2600，保證冷卻壁進(jìn)出。

方案二：原直軌標(biāo)高位置不變，在確定的西大門處拆除2塊第十一層冷卻壁及相應(yīng)位置的爐襯。此方案經(jīng)設(shè)備動(dòng)力部、煉鐵部和我方技術(shù)人員論證被否決。

該方案主要存在以下幾個(gè)問題：

（1）十一層冷卻壁無備件，保護(hù)性拆除困難較大，安裝的難度較大。

（2）十一層冷卻壁處爐襯拆除量大，爐襯拆除后整體被破壞，有可能造成爐襯坍塌。

（3）該處的爐皮恢復(fù)相當(dāng)困難，爐皮焊接質(zhì)量難以保證，存在屢焊屢開的可能性。

4.1.3 直軌材料選擇。選用I50b作為直軌的材料。核算直軌的抗彎強(qiáng)度如下：

已知：P=6000kg L=850cm W=1940cm3

σ=1/4PL/w=1/4×6000×850/1940=657kg/cm2<[σ]=1700kg/cm2

選用I50符合強(qiáng)度要求。

4.2 內(nèi)環(huán)軌的布置

爐襯內(nèi)直徑為Φ5700，爐襯不拆除，在爐皮上焊接鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)環(huán)軌已不可能，但五至七層冷卻壁處爐皮直徑在Φ10000左右，如何將進(jìn)入爐內(nèi)的冷卻壁運(yùn)至安裝部位？

經(jīng)方案優(yōu)化確定將內(nèi)環(huán)軌與爐喉保護(hù)棚合二為一，在爐喉保護(hù)棚上設(shè)置環(huán)梁，環(huán)梁采用I32，在環(huán)梁腹板上均勻開16個(gè)孔，穿Φ19.5鋼繩配5t倒鏈作為冷卻壁進(jìn)入爐內(nèi)后水平運(yùn)輸?shù)臋C(jī)具，每根鋼繩由6根L=3000千斤繩組成，作為冷卻壁換層時(shí)起落之用。

4.3 爐喉保護(hù)棚的設(shè)置

本次中修爐喉保護(hù)棚不單起保護(hù)作用，更是要作為承重結(jié)構(gòu)承擔(dān)活吊盤、內(nèi)環(huán)軌、鋼磚、自重等傳來的動(dòng)、靜荷載，因此除直軌作為一根主梁外，另選2根I40b作為主梁與直軌主梁I50b在平面均布，在立面上3根主梁上翼緣板保持水平，經(jīng)驗(yàn)算3根主梁可承擔(dān)100t以上重量，考慮荷載同時(shí)作用，爐喉保護(hù)棚安全系數(shù)在10以上。保護(hù)棚次梁采用I12與主梁垂直，在平面按間距500均布。保護(hù)棚面板采用δ=6鋼板滿鋪，保證與爐皮密封防止任何構(gòu)件、雜物、塵土從保護(hù)棚上墜入。爐喉保護(hù)棚水平度控制在10mm以內(nèi)。在保護(hù)棚上預(yù)留600×600活動(dòng)蓋板2個(gè)，作為檢修孔和排除鋼磚填料之用。

4.4 西大門的設(shè)置

西大門（2600×1300）較上次大修時(shí)的位置上移，大門尺寸選擇根據(jù)如下：

西大門設(shè)置在第十一層冷卻壁頂部與爐喉保護(hù)棚底部之間，根據(jù)直軌及10t電葫蘆就位后垂直高度1300，直軌高度560，冷卻壁厚度400，吊裝鋼繩（卡具）高度300，確定大門高度最小值為2600，這一尺寸決定了直軌，爐喉保護(hù)棚在立面的布置尺寸。大門寬度根據(jù)冷卻壁寬度900確定大門寬度在1300左右。拆除的爐墻用∠50×50×6和δ=6鋼板作保護(hù)，防止進(jìn)出的冷卻壁撞擊爐墻及爐墻耐火磚

脫落。

4.5 冷卻壁拆除

由于五至七層冷卻壁處爐皮不更換，給冷卻壁的拆除帶來了困難。為確保安全，在冷卻壁拆除過程中，爐內(nèi)嚴(yán)禁進(jìn)人，冷卻壁在割除所有約束后，用千斤頂在爐外直接將冷卻壁頂入爐內(nèi)，為防止墜入的冷卻壁砸壞進(jìn)風(fēng)設(shè)備（風(fēng)口大套、二套等），煉鐵扒爐分兩次進(jìn)行，第一次降料面到第五層冷卻壁以下500mm處，第二次扒爐安排在爐襯噴涂以后，見中修網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃。

千斤頂?shù)臄?shù)量和質(zhì)量，千斤頂支座（拐子）數(shù)量、拆焊順序，拆除點(diǎn)的分布，分工等是制約冷卻壁拆除進(jìn)度的主要因素。

4.6 冷卻壁的安裝

冷卻壁打壓必須在高爐停爐前一周完畢，以便對(duì)試壓有問題的冷卻壁有充足的時(shí)間完成備件的處理和重新制作；冷卻壁螺栓墊、水管墊由方墊改為圓墊；冷卻壁的編號(hào)，復(fù)核鑄造號(hào)與圖紙編號(hào)的一致性，防止錯(cuò)吊、錯(cuò)裝；冷卻壁安裝前，直軌吊必須經(jīng)試吊合格，有關(guān)的檢驗(yàn)部門簽字確認(rèn)后方可投入使用；冷卻壁安裝前所有墊殘留的氧化鐵用氣焊或砂輪機(jī)清除干凈。

直軌吊上兩個(gè)電葫蘆，一個(gè)負(fù)責(zé)冷卻壁爐內(nèi)運(yùn)輸，一個(gè)負(fù)責(zé)爐外運(yùn)輸，在23平臺(tái)處緩鉤。

冷卻壁水管墊、螺栓墊的安裝要求：與爐皮間隙小于2mm，墊與空洞間隙小于2mm。對(duì)于不復(fù)核要求的墊必須更換；墊的焊接落實(shí)責(zé)任制，承包到人。焊墊焊條選用J502，焊條使用前必須經(jīng)烘150℃干后方可使用，使用過程中存放在保溫桶內(nèi)隨取隨用；冷卻壁繡結(jié)滯后冷卻壁安裝3h，焊接滯后12h，確保冷卻壁安裝的整體進(jìn)度。

4.7 爐喉鋼磚拆安

5 效果

通過方案的優(yōu)化，我單位主工期提前3.5天完成；冷卻壁試水、試壓一次性通過，1500個(gè)墊只有3個(gè)漏點(diǎn)；完成公司的“五保一樹”奮斗目標(biāo)，節(jié)約大量的人力、物力和機(jī)械費(fèi)用；爐喉鋼磚的高爐順利達(dá)產(chǎn)。

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作者簡(jiǎn)介：王云瑞（1978—），男，河北鋼鐵集團(tuán)邯鋼一煉鋼廠助理工程師，研究方向：轉(zhuǎn)爐機(jī)械。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）