KR法鐵水預(yù)脫硫攪拌設(shè)備安裝工法
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（安徽省2014年省級工法編號：AHGF101-14）
潘邦全1 俞金慶1 邢獻(xiàn)平1 張賽2
(1．中國十七冶集團(tuán)山東分公司山東濟(jì)南250014;2．中國十七冶集團(tuán)達(dá)成勞務(wù)公司安徽馬鞍山243000)
中圖分類號：TU606 文章編號：1002-3607 (2016) 04-0030-04
1前言
目前大多數(shù)鋼廠在鐵水預(yù)處理技術(shù)改造時，采用KR法鐵水預(yù)處理工藝，且一般在現(xiàn)有煉鋼工業(yè)廠房內(nèi)進(jìn)行。然而，在KR法鐵水預(yù)脫硫生產(chǎn)工藝中，其核心設(shè)備——攪拌設(shè)備受
現(xiàn)有廠房高度條件的約束而存在設(shè)備安裝的技術(shù)難題。本工法是針對攪拌設(shè)備安裝時的吊裝高度受現(xiàn)有廠房高度條件的約束問題，通過幾個同類技術(shù)改造項目的具體施工，總結(jié)出的一
種實用性較強的安裝方法。該施工方法運用得當(dāng)，具有一定的先進(jìn)性，經(jīng)濟(jì)和社會效益良好。
2工法特點
2.1固定框架采用分段安裝，改變其原整體安裝工藝，避免了因固定框架整體安裝后，導(dǎo)致攪拌小車安裝時受廠房高度的限制，從而縮短安裝工期和節(jié)約施工成本。
2.2攪拌升降小車采用分體安裝。將整體運輸?shù)浆F(xiàn)場的攪拌小車，根據(jù)其裝配的特點，進(jìn)行現(xiàn)場拆解，給設(shè)備吊裝創(chuàng)造了足夠的空間，大大減少設(shè)備的單吊重量，增加了施工的
安全性。同時也節(jié)約了施工成本，縮短了施工工期。
2. 3簡易的攪拌槳快速換漿工具（專利號：ZL201320025477.6）不僅結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，而且能有效地提高攪拌槳安裝質(zhì)量和縮短換槳的時間，確保安裝安全可靠，且可反復(fù)使用，降低施工及生產(chǎn)成本。
3適用范圍
適用于新建的KR法鐵水預(yù)脫硫安裝工程的設(shè)備安裝，特別是在已經(jīng)建成投產(chǎn)的煉鋼廠房內(nèi)進(jìn)行KR法鐵水預(yù)脫硫技術(shù)改造工程。
4工藝原理
4.1 固定框架由原先采用在地面進(jìn)行雙層固定安裝，留出頂部平臺空間不封閉，整體吊裝固定框架于二層鋼平臺上，再整體吊裝升降小車，最后再吊裝平臺的施工工藝。現(xiàn)調(diào)整
為先在二層鋼平臺上安裝下部固定框架，再安裝上部固定框架的兩面，使之形成開口式直角狀，留出上部框架的正面、側(cè)面和頂面空間供升降小車吊裝至固定框架內(nèi)，最后封閉上部固
定框架及頂部平臺的施工工藝。
4.2攪拌升降小車由原先從固定框架的頂部整體吊裝，現(xiàn)調(diào)整為把攪拌小車一分為二，先吊裝小車下部，通過固定框架上部的開口面進(jìn)入，到位固定好后，再吊裝小車上部裝置，
最后再固定框架內(nèi)進(jìn)行組裝。
4.3采用自主研發(fā)的簡易的攪拌槳快速換漿工具，有效提高攪拌槳安裝質(zhì)量和縮短換槳的時間，確保安裝過程安全可靠。
5施工工藝流程及操作要點
5.1施工工藝流程
固定框架拼裝→升降小車整體卸車吊裝→升降小車拆裝→升降小車安裝及組裝→升降小車上部剩余框架及頂部平臺恢復(fù)安裝→攪拌槳安裝
攪拌裝置結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。
5.2操作要點
5.21固定框架拼裝
(1)首先將固定框架在地面按圖紙尺寸組裝成見圖2所示，但需要說明的是工作導(dǎo)軌和導(dǎo)向?qū)к壋叽缦嗖?0mm，同時如圖截取1-1，2-2，3-3, 4-4，5-5，6-6六個截面進(jìn)行尺寸檢查，以避免整體組裝后的累計誤差超出設(shè)計要求。
(2)將框架從連接板處拆開，形成上部框架和下部框架兩部分：上部框架再拆分開來，形成直角90度兩片單體框架。
(3)用25噸吊車將下部框架吊到第一層平臺( 7.500m)上先行安裝，各部分尺寸無誤后，將四個框架腿焊接牢固；再安裝卷揚機(jī)平臺( 13.000m)，最后進(jìn)行1/2上部框架的安裝。根據(jù)吊裝升降小車時吊車轉(zhuǎn)桿方便為主，留出另外兩個方向供吊裝升降小車使用。
5.2.2升降小車整體卸車吊裝
(1)采用100t汽車吊和25t汽車吊配合起吊，起吊方式采用抬吊法。抬吊起吊示意圖見圖3。
(2)升降小車吊裝前對吊點的要求很高，尤其是升降小車與攪拌槳連接端位置，必須按照設(shè)備生產(chǎn)廠家提供的說明書正確穿連鋼絲繩，嚴(yán)禁將鋼絲繩圍捆，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，對設(shè)備和人員造成傷害。
5.2.3升降小車拆裝
(1)先在升降小車本體框架中部四個螺栓連接處，用鉆頭分別鉆一個直徑為16mm的孔，用鉸刀對孔的內(nèi)表面進(jìn)行鉸光處理，加工四個和孔配套的銷軸，以備安裝時使用。
(2)根據(jù)設(shè)備的裝配原理及固定方式，用扳手卸下膜片聯(lián)軸器上的螺栓（拆之前用字碼做上標(biāo)記），使得上部電機(jī)和下部減速機(jī)脫開。
(3)用扳手卸下升降小車本體框架連接處的螺栓，使整個升降小車一分為二，重量和高度均減少約一半。
5.2.4升降小車安裝及組裝
(1)用100t汽車吊，回轉(zhuǎn)半徑12m，臂桿升長26.13m，根據(jù)吊車性能表可起吊18t重物，滿足施工需求。將升降小車的下半部分從13m平臺上先行吊入到7m平臺，按圖紙要求進(jìn)行定位，柱腳焊接牢固。
(2)將升降小車的上半部分吊裝到下半部分的結(jié)合面上，擰上螺栓，不要擰緊，打入四個銷軸后，用扳手將螺栓擰緊。
(3)將膜片聯(lián)軸器的標(biāo)記找好，對齊后，用扳手將螺栓擰緊。
(4)恢復(fù)設(shè)備上的電氣線路及干油系統(tǒng)，升降小車組裝完成。
升降小車吊裝過程示意圖見圖4。
5.2.5升降小車上部剩余框架及頂部平臺恢復(fù)安裝
(1)將剩余的最后一片直角框架吊裝到位，穿上螺栓，檢查尺寸合格后，方可擰緊螺栓。
(2)用吊車將頂部平臺整體吊裝到框架上，擰緊四個角的螺栓，注意接線盒位置靠近地面固定端子箱一側(cè)，確定安裝調(diào)運方向后再施工。
(3)提升卷揚機(jī)，最后用吊車整體吊裝，待設(shè)備定位后，設(shè)備底座和平臺預(yù)留板焊接牢固。
升降小車上部剩余框架及頂部平臺恢復(fù)安裝示意圖見圖5。
5.2.6攪拌槳安裝
采用自主研發(fā)的一種脫硫設(shè)備攪拌槳快速換漿的簡易工具進(jìn)行攪拌槳的最后安裝。該簡易工具主要由墊板、螺桿和長螺母組成，在墊板底面的中部焊接垂直下置的螺桿，此螺桿為全外螺紋，在此螺桿的下端旋裝由兩個重疊并焊接成一體的標(biāo)準(zhǔn)螺母組成的長螺母，螺桿為M48、螺母為M48、墊板厚為20mm的圓鋼板，不僅結(jié)構(gòu)合理、簡易實用，可多次重復(fù)使用，具有比專用工具安裝快、成本低、安全可靠等許多優(yōu)點。特別適用干KR法鐵水預(yù)脫硫設(shè)備攪拌槳的快速換漿。
5.3勞動力組織
5.3,1施工時所需勞動力見表1。
5.3.2作業(yè)人員必須持有有效特種作業(yè)證上崗。
5.3.3施工前由技術(shù)人員向作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，并認(rèn)真填寫安全技術(shù)交底確認(rèn)卡。
6材料與設(shè)備
本工法無需特別說明的材料，采用的機(jī)具設(shè)備見表2。
7質(zhì)量控制
7.1質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及文件
7.1.1相關(guān)設(shè)計文件及圖紙說明。
7.1.2設(shè)備廠家指導(dǎo)資料和安裝使用說明書。
7.1.3《機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范》GB50231 - 2009。
7.1.4《焊接件通用技術(shù)條件》JB/T5000.3-2007。
7.1.5《煉鋼機(jī)械設(shè)備工程安裝驗收規(guī)范》GB50403 - 2007。
7.2主要質(zhì)量控制要求
7.2.1固定框架及平臺安裝允許偏差要求見表3。
7.2.2攪拌裝置中的攪拌小車導(dǎo)軌相對于攪拌小車中心線的極限偏差為1.5mm，導(dǎo)軌鉛垂度公差為1/1000，且全長不大于5mm，導(dǎo)軌接口錯位不大于0.5mm。升降裝置卷揚機(jī)的縱橫向中心線極限偏差為±3mm，標(biāo)高極限偏差為±5mm，水平度公差為0.3/1000。
7.2.3脫硫攪拌裝置（攪拌小車）升降導(dǎo)軌分為工作軌道和導(dǎo)向軌道，安裝時由下往上逐段進(jìn)行，工作軌道和導(dǎo)向軌道尺寸相差10mm。升降小車用墊放在第一層平臺( +7.500m)上的H型鋼臨時支撐在下極限位置，按照圖紙尺寸和實際間隙調(diào)整安裝各組固定導(dǎo)向輪和移動導(dǎo)向輪。
7.3質(zhì)量保證措施
7.3.1 固定框架采取解體運輸。制造廠在出廠之前，框架已經(jīng)預(yù)拼裝并做了標(biāo)記。但為了使固定框架分片吊裝后組裝時各項尺寸得到有效的保證，應(yīng)先在地面再進(jìn)行預(yù)組裝，測定各項尺寸都符合圖紙和設(shè)計文件要求。
7.3.2在預(yù)組裝后的固定框架的各螺栓連接處用鋼板配鉆后焊接定位，多方向進(jìn)行有效控制，保證安裝后的各項尺寸和地面組裝時的數(shù)據(jù)一致。
7.3.3升降小車在拆解前，根據(jù)其裝配的機(jī)械性能，確定拆解方案。為了使升降小車拆解后不會變形，同時傳動聯(lián)軸器同心度得到確保，應(yīng)在升降小車本體框架的四個導(dǎo)軌連接處用電鉆對鉆四個定位孔，按規(guī)范要求加工四個定位銷，上下部分現(xiàn)場組裝時，只要把定位銷打進(jìn)去就能達(dá)到非常好的安裝定位效果。
7.3.4攪拌槳安裝采用自主研發(fā)的授權(quán)專利產(chǎn)品一簡易快速安裝攪拌槳工具，并掌握其使用要領(lǐng)。
7.3.5攪拌漿升降卷揚機(jī)就位后使用墊板組調(diào)整卷揚機(jī)的標(biāo)高、水平度及中心線無誤后，焊接固定。
7.3.6 卷揚機(jī)單試結(jié)束后穿入鋼絲繩，并使用鋼絲繩調(diào)節(jié)器調(diào)整鋼絲繩張力，使兩根鋼絲繩的張力基本一致。
8安全措施
8.1機(jī)械、工器具使用前，要對使用的機(jī)械工器具進(jìn)行檢查、試驗，設(shè)備吊裝前，要對設(shè)備吊裝點及鋼絲繩、卸扣的捆綁點檢查，確保每個步驟安全。
8.2設(shè)備吊裝時，對鋼絲繩和設(shè)備的連接點要仔細(xì)確認(rèn)，保證設(shè)備起吊過程中水平，就位時人員辨識設(shè)備的受力點和受力方向，避免人員傷害。
8.3高處作業(yè)人員，系好安全帶，在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、回轉(zhuǎn)部分、過渡節(jié)上行走時注意周圍環(huán)境，防止因安裝過程中臨時保護(hù)護(hù)欄暫時拆除而發(fā)生墜落事故。
8.4施工過程中與車間生產(chǎn)行車運行及火車頻繁經(jīng)過相交叉時，應(yīng)提前與生產(chǎn)調(diào)度溝通，制定嚴(yán)格的生產(chǎn)間隙施工措施，精準(zhǔn)地利用時間差進(jìn)行吊裝。
8.5加派專職安全員，利用對講機(jī)蹲點火車扳道休息室，提前告知現(xiàn)場指揮人員鋼水罐車的作息時間并留有足夠整理現(xiàn)場的時間。
8.6定位完成的鋼結(jié)構(gòu)，需要焊接牢固的，在下道工序之前必須完善后方可進(jìn)行。
8,7焊接作業(yè)時，戴好防護(hù)用品。
9環(huán)保措施
9.1堅持文明施工，加強現(xiàn)場管理。
9.2做到施工現(xiàn)場整潔，工完料清。
9 .3施工中的固體廢棄物及時收集，送指定地點，集中運至當(dāng)?shù)乩幚碇行摹?
9 .4施工中的廢油及時收集，進(jìn)行二次處理。
10效益分析
10.1與常規(guī)安裝方法的成本比較
10.1.1第一種方案采用整體吊裝。由于在原有廠房內(nèi)安裝，須將攪拌槳中心正對的屋面上的彩瓦、C型鋼及一片屋架拆除，留出吊車轉(zhuǎn)桿空間，方可一步吊裝到位。
10.1.2第二種方案采用分兩步吊裝。由于電爐跨廠房屋架下方正對攪拌槳中心，且與相鄰屋架中的高度空間有限，沒有足夠滿足吊裝設(shè)備的高度，要求汽車吊站位準(zhǔn)確，且升降小
車的吊裝需要中途臨時擺放至合適位置，再次升桿到兩屋架中間起吊方可到位。安裝前先要在吊車靠近攪拌設(shè)備的安裝位置臨時制作一個，高度在3.5m左右，長寬在3m左右的雙層鋼結(jié)構(gòu)框架，并需斜拉加固。
10.2采用本工法的實施成本分析
本工法采用的安裝方案不同于上述兩種常規(guī)方案，采用將固定框架采用分段安裝，攪拌升降小車采用分體安裝方案，實現(xiàn)了技改工程省時、省力、高效施工，整個攪拌小車安裝施
工過程用時僅需1d，與上述提出的兩種方法中的任何一種相比，至少節(jié)省施工成本近3萬多元。
10.3社會效益分析
10.3.1避免了攪拌小車整體吊裝所需要拆除和恢復(fù)廠房屋頂?shù)某呖帐┕さ陌踩L(fēng)險，特別是若逢大風(fēng)或雨天施工的安全高風(fēng)險。
10.3.2攪拌小車的分體吊裝，可
以大大減輕單吊設(shè)備的重量，提高了
吊裝過程的安全性。
10.3.3施工成本降低，為業(yè)主降低工程投資的同時，也提高施工企業(yè)可獲取類似項目的競爭力。
11應(yīng)用實例
本工法分別于2012年3月應(yīng)用在某公司不銹鋼技術(shù)改造項目鐵水預(yù)處理工程和201 3年7月應(yīng)用在某公司煉鋼廠150t轉(zhuǎn)爐煉鋼工程鐵水預(yù)處理施工。兩工程類似設(shè)置機(jī)械攪拌設(shè)備一套，布置在不銹鋼廠房電爐跨內(nèi)，靠廠房立柱邊緣的火車道上（煉鐵廠送鐵水軌道）旁。由于廠房內(nèi)橋式起重機(jī)軌面標(biāo)高僅21m，攪拌設(shè)備固定框架總高度是10.896m，其中下部框架總高度為6.950m，下部框架安裝在7.500m鋼結(jié)構(gòu)平臺上。只有下部框架安裝完成后，
方能將升降小車吊至下部框架內(nèi)。升降小車整體高度為10m，總重量約26t，受現(xiàn)場條件限制，若采用130t汽車吊整體吊裝，其回轉(zhuǎn)半徑只能10m，需要升桿33m。因此。攪拌設(shè)備中的升降小車整體吊裝是此項目的重大難題。施工中運用本工法可將工期縮短近一個月，同時可降低施工成本數(shù)萬元，施工質(zhì)量符合規(guī)范要求，設(shè)備運行情況良好。
