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高炉热风炉施工砌筑前的准备工作

施工平面布置
高炉和热风炉施工时,各专业工程彼此穿插,频繁配合,特别是筑炉工程和金属结构安装工程,工程量大,工序交接多,立体交叉平行作业,极易互相影响。因此,合理划分平面,尽量避免将两个专业布置在一起,尤其是固定场地要错开,以便各自形成独立的施工区域和运输系统而互不干扰。
筑炉工程施工平面布置,因高炉及其附属设施的工艺布置,高炉和热风炉的炉型、施工工期,金属结构安装所用吊机的选择和站位以及耐火材料的供货方式(甲供或乙供)等的不同,而有很大的差异。
图7-14为某厂3200m3髙炉施工平面布置图,其特点是:
(1)施工是在已有四座生产高炉的车间内进行延伸扩建的;
(2)金属结构安装用的两台轨道门座式起重机(主吊)的行驶路线及构件的堆场、拼装场地均在高炉除尘器的一侧;在该起重机的相对面另设一台覆带式起重机,用作辅助主吊,并安装环形出铁场的柱子、房架及其他设施;
(3)热风炉结构安装用的一台塔式起重机布置在烟道管的相对方向,即热风炉与主控室之间;
(4)耐火材料分散储存在远离施工场地的仓库内或露天堆场上,施工时按顺序用汽车供应。为此,在该平面布置中不另设大型砖库。
主要特殊项目实施
高炉和热风炉筑炉工程视其大小、炉型和工期要求,釆取不同的特殊措施以加快施工进度保证工程顺行。常用的、主要的特殊措施项目是:高炉炉体的炉腹保护棚和可伸缩的活动吊盘,外燃式热风炉的蓄热室工作平台和喷涂用吊盘,燃烧室工作平台和喷徐砌砖共用的吊盘以及送风支管的模具等。
表7-9为某厂4350m3髙炉的特殊措施项目。
高炉热风炉施工砌筑前的准备工作
主要临时设施项目
高炉和热风炉筑炉工程视其大小、工期长短以及耐火材料的供货方式(甲供或乙供及其耐火材料供货的分工界面临时设施项目也有较大差异。一般情况下,主要的临时设施项目有:耐火材料仓库、高炉和热风炉炉前大棚,泥浆搅拌站、喷涂站(含空压机房)、配电房、砖加工房、卷扬机房、卷扬塔、炉内和炉外进料平台、现场办公室、工具房、休息室等等。表7-10为某厂3200m3高炉主要临时设施一览表。
髙炉系统筑炉工程正常的施工顺序是先热风炉后高炉f即在髙炉施工前,基本完成热风炉的砌筑工程,接着砌筑髙炉、管道和出铁场等工程。安排热风炉组的砌筑顺序时,应保持对称均衡施工,以预防基础的不均匀下沉。
高炉砌砖可以两段作业,也可以一段作业。炉腹以上采用镶砖冷却壁(不再砌内衬砖)的,采用一段作业;中小型高炉也多采用一段作业。两段作业是第一段自炉底、炉缸砌至炉腹;托圈以上为笫二段,包括炉腰、炉身、炉喉与炉顶。第一段工程量大、质最要求高,是炉体砌筑的关键部分。炉喉钢砖背后的浇注料和炉顶喷涂料内衬,可配合钢砖和炉顶设备安装时施工。
当炉腰处没有设计托圈或炉身处炉壳不允许开临时进料孔时,炉内砌砖只能一段作业,即从炉底往上一直砌至炉顶。
炉腹保护棚(保护棚有时也安装在炉腰下部)见图7-15,该棚一方面将上、下两作业区隔开,起安全保护作用;另一方面,可在保护棚下安设电葫芦轨道,进行炭块等耐火材料的吊运和砌筑;同时,还有防水功能,确保炉底、炉缸施工阶段不受水影响。
保护棚安装有的是放在冷却壁上,有的是在炉腹或炉腰下部炉壳上焊接支座。不论哪种形式,都应保证主梁的上表面在同一水平面上,其相对标高差应不大于20mm。保护棚放在冷却壁上时,主梁端部与冷却壁紧密接触,如有间隙可垫以钢板,并与主梁挡板焊接在一起。主梁的搁置方向应与进料口的中心线平行,以便棚的受力均衡。主梁下安设一条环形轨道及两条同轴但上、下错开的半径式回转轨道。半径式回转轨道的一端与中心轴相连,另一端则与一个走轮装置连接,沿环形轨道运行。环形轨道半径的大小,主要取决于环形炭块内径尺寸,并要特别注意使电动葫芦钢丝绳在运行过程中不与风口处的冷却壁拐点相碰撞(钢丝绳与冷却壁拐点间的距离以150~200mm为宜)。环形轨道的各弧形段端部相接处错牙(沿水平、垂直方向)应小于1mm。为保持制作精度,各端部相接处的下翼缘底面应用钢板焊牢。保护棚全部设施全部设施安装完毕后进行试车,以达到所有设备能正常运转。
托圈以上施工可在吊盘上进行(大型高炉),也可在搭设的钢管脚手架上进行(中小型高炉)。可伸缩的活动吊盘设计总荷载不应小于150kN,其结构见图7-16。
高炉热风炉施工砌筑前的准备工作
吊盘一般是用四个10t(或5t和10t的各两个)的手拉葫芦连接在四根钢丝绳(如4~17mm)上来提升。此外,还有四根承重钢丝绳(直径20~26mm)。八根钢丝绳等距离地拴在吊盘框架的主梁上。吊盘通过手拉葫芦提升后,主要由承重钢丝绳承受全部荷载。
吊盘的悬挂,应不妨碍炉喉钢砖的安装。悬挂的方法,视现场条件确定。一般,钢丝绳沿上升管的4个入孔穿出,分别拴在炉顶平台的钢梁上。但也有将钢丝绳挂在八个吊环上,吊环位置均勻布设在炉顶保护板的表面上或沿料斗的外壁上。每个吊环的荷载为80~90kN。
吊盘提升的另一种方式是利用卷扬机。即在上述四根提升钢丝绳上,使每两个手拉葫芦与两个4x4(或6x6)滑轮组连接汇成一根钢丝绳,共计两根钢丝绳,由炉顶两个入孔(或探尺孔)穿出,然后通过几个导向滑轮与两台慢速卷扬机(50kN)连接。其余4根承重钢丝绳的拴法不变。
当高炉没有托圈,炉内砌砖采用一段作业时,若上部安全措施到位,且防水有保证,可以取消炉腹保护棚,只设置吊盘,并将吊砌炭块的电动葫芦轨道及其行走机构安装在它的下面,见图7-17。
高炉热风炉施工砌筑前的准备工作
吊盘下安设的环形吊装置包括:中心轴、旋转臂、环形轨道、横梁及行走机构。横梁与吊盘框架相连,而中心轴的上部则与横梁相接。旋转臂的一端与中心轴铰接,另一端通过行走机构沿环形轨道运行,并带动旋转臂绕轴旋转。两根旋转臂上各安有一台电动葫芦,用来把炭块吊运至炉内任何作业点进行砌筑。
在炉顶设备安装与炉体砌筑平行作业时,  炉喉附近应设置保护棚。炉喉保护棚可放置在焊接于炉壳上的牛腿支座上(支座在钢砖下面500mm左右,采用水冷钢砖时,支座在钢砖上方),也可采用悬挂式的,其吊耳焊在煤气封板铁壳上。后者煤气封板喷涂可提前进行。
为保证安全施工,在有料钟的高炉炉顶处,尚应搁置3根工字钢梁作为大钟安装的工作平台。工宇钢梁的两端与炉壳上的牛腿连接。牛腿的位置是在大钟下面200~250mm处。当大钟漏斗安装好之后,应随即将大钟拉杆固定,并在大钟与漏斗的接触处,等距离地焊设4块梯形钢板,使二者连成整体。大钟吊装及调整时,炉内砌砖作业应暂时停止。
炉内防雨措施随现场条件具体确定。当炉子下部先于上部砌筑时,炉腹保护棚铺板应满焊,并设置两个排水孔,排水孔下接出软管使滴落的水引流至炉外。
内燃式热风炉砌砖采取一段作业时,围墙、燃烧室墙与格子砖的砌筑交错进行。开始在炉箅子上面砌筑围墙和燃烧室墙至一定高度,其次砌筑格子砖;接者用橡胶带将砖格子严密铺盖,在橡胶带上面再进行围墙、燃烧室墙的砌筑。往上依次类推,最后砌筑炉顶。
燃烧室内设置的吊盘见图7-18,施工时悬挂在炉顶小孔的法兰上。
高炉热风炉施工砌筑前的准备工作
当砌砖采取两段作业时,则在热风炉的蓄热室和燃烧室内同时设置吊盘,在吊盘上砌筑围墙和燃烧室墙,然后砌筑炉顶;在吊盘下砌筑格子砖。吊盘的设计总荷载应不小于120kN,其结构与装置见图7-19。
外燃式热风炉施工,蓄热室砌砖可仿照内燃式热风炉,采取一段作业或两段作此(设置吊盘),而燃烧室则应另设吊盘进行砌砖。
热风炉吊盘是用八根钢丝绳悬挂的,其中四根为提升钢丝绳(Φ17mm)4根为承重钢丝绳(Φ6mm),分别拴在大吊盘框架的主梁上。提升钢丝绳的另一端与两个4x4滑轮组(每个荷载100kN)连接汇成一根钢丝绳,从炉顶穿出,经导向滑轮与一台慢速卷扬机相连;承重钢丝绳的另一端则绕拴于设置在热电偶孔处的滑轮座上。
砌筑热风炉炉顶有时是在特设的平台上进行。平台的标高在拱脚以下,其主梁可采用4根钢轨,梁的一端插入围墙的预留孔内,另一端则支撑在燃烧室墙上。
热风炉炉壳内全面积喷涂时,可在炉顶下部(即扩径开始处),搭设一个密闭的保护棚(该棚由5根主梁(I36)、7根连接梁(I12)和钢板构成)。先喷涂直筒部位砌砖与炉顶段喷涂平行施工。直筒部位喷涂时,炉箅子的上表面应用木板、雨布等铺盖严密。雨布上的回弹料应及时清理干净。
热风炉直筒部位的喷涂吊盘比较简单,它悬挂在上述保护棚主梁的牛腿处,随喷涂进程从上往下依次下落。炉顶喷涂则在保护棚上所搭设的脚手架上进行。
髙炉炉身的喷涂在吊盘上进行。炉喉及上升管导出管等部位的喷涂施工,则在炉喉保护棚上另搭的脚手架上进行。
上升管、下降管的喷涂一般在脚手架上进行,但在岔口和三通处应用盲板覆盖。
喷涂站的设备包括:强制式搅拌机、皮带机(带往复振动筛)或预湿机(带料斗)、喷涂机、空气压缩机、三柱塞水泵及各种管路。这些机械安装时,其相互间的高差、位置应统筹考虑,以便首尾衔接。
喷涂料施工工艺流程见图7-20。
高炉热风炉施工砌筑前的准备工作
喷涂机械设备的安装地点,应尽量靠近施工作业区。为使喷涂取得较好的效果,减少故障、磨损,喷涂料的管路不宜过长;并且喷涂机应安装在离喷涂面不远的地方。因此,上升管、下降管用的喷涂机可设置在髙炉炉顶平台上;除尘器用的则设置在其顶面的平台上。其他设备如搅袢机、空气压缩机和水泵等仍布置于地面喷涂站内。搅拌好的半干料重新装袋,通过卷扬塔提升到相应的平台上,再装入喷涂机进行喷涂;也有将搅拌机与喷涂机设置在同一平台上的。
某厂3200m3高炉的上升管、下降管喷涂作业设施如图7-21所示。上升管内采用吊盘;下降管内则设置带4个滑靴的缆车(滑靴板设计荷载为45kN)。喷涂机与三柱寒水泵搁放在71m平台上,半干料在地面搅拌好后,通过竖井架输送至平台上,再装入喷涂机的料斗内。喷涂作业系自下往上进行。吊盘和缆车的提升,借助于手扳葫芦和两个手拉葫芦来控制。
由于喷涂施工需要具有一定的操作空间,内径小于1500mm的管道或其他容器不宜采用喷涂作业。

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