关于120T转炉炉体安装细节分析

摘要：本文作者结合多年设备安装经验，就120T转炉炉体安装施工进行了详细的论述。以供参考。

关键词：炉体 行性分析 难点分析 安装方法

120t转炉炉体外径为6050mm，高度为8720mm，板厚为70 mm，总重量为131．423 t。炉体为整体结构，根据现场勘察，若利用190 t行车整体吊装炉体进行安装，由于行车行程不够，无法将炉体送入托圈内，同时炉前V8．9 m平台将是较大的障碍，即使行车能吊装到位， 8.9m炉前平台也必须要部分进行拆除，让出位置。在整体安装不可靠的情况下，通过对炉体结构及现场的不断勘测，采用分段安装方法，有效解决了炉体更换难题。

1 可行性分析

分段安装体现两大优点：一是通过分段减轻吊装重量，便于吊装和移位；二是降低炉体高度，便于在空间狭小的情况下炉壳能够就位。首先行车的吊装能力是没有问题的，最大起重量为190 t，完全能满足吊装要求。其次，是对于空间的要求，炉壳按照工厂分段，上段为3．339 m，下段为5．381 m，现场所测量的上下就位空间分别有6 m和5．94 m，完全满足空间要求。在此种情况下，分段安装是可行的。

2 重难点分析

分段安装的重点是大临的设置，无论是上段还是下段的就位，都必须要借助大临，因此大临必须在开工前设计制作好，既要考虑承重能力，又要考虑高度的要求。

分段安装的难点是现场上下两段的环缝焊接。众所周知，厚板焊接对焊接工艺要求非常高，尤其是在恶劣的现场环境下，如何进行环缝焊接并能保证焊接质量，难度非常大。

3 安装方法

根据现场工况环境，本次炉体安装分两段进行吊装，然后在托圈上现场组对焊接。根据炉壳的分段情况，上段高3．339 m，重62．238 t，下段高5．381 m，重69．185 t。整个炉壳上下段吊装的步骤如下：

第一步：炉壳下段从炉后拖入炉坑正中；

第二步：利用1-r22．9 m平台设置的四个吊点吊起炉壳下段；

第三步：铺设炉底车大临轨道，将炉底车拖人炉坑正中，顶起炉壳下段，解除吊点；第四步：在v8．9 m平台托圈上搭设炉壳上段吊装的大临支架，吊装炉壳上段至正中；

第五步：利用V22．9 m的四个吊点吊起炉壳上段，拆大临支架；

第六步：松1．r22．9 m四个吊点及顶炉底车进行炉壳上下段组对。

第七步：炉体顶至合适位置现场焊缝焊接。

3．1 吊点设置

在T22．9 ITI平台对称转炉中心南北H1200*500大梁上设置两组吊点，吊点可利用钢丝绳绕大梁形式设置，利用18m平台上两台5 t卷扬牵引。在V22．9 m平台H2200*1250大梁上以转炉东西中心线对称设置两组吊点，利用18 m平台上两台5 t卷扬牵引。具体设置见图3。

3．2 炉壳下段吊装

(1)炉壳下段从炉后拖入炉坑就位炉壳下段必须从炉后地面拖入炉壳，炉坑轨道上面标高为±0 mm，吹氩站下平面最低标高为+5940 mm，因此净高为5．94 m，而炉壳下段高度为5．381 m，相差只有559 mm。必须考虑制作大临，由于炉壳下段重约70 t，考虑采用滚动摩擦形式的大临。根据炉坑轨道跨距为4 m，轨道宽为130mm，在炉壳下段上安装四个车轮，利用卷扬牵引，缓慢滚入炉坑正中，大临制作具体如图1。

图1 车轮安装示意图

(2)炉底车就位炉坑正中

根据炉底车的结构形式，必须铺设炉底车大临轨道。由于炉坑除了炉坑轨道，没有其他的钢结构，因此考虑采用可移动的整体式大临轨道框架，既平稳又有足够的承重能力．将大临轨道框架吊放在炉后，然后将炉底车吊放在大临轨道的正中位置，前后车轮利用卡板卡死，同时将顶架也吊放在炉底车的相应位置，对中后固定牢靠，此时总高度为5018 mm、利用炉坑设置的卷扬将大临轨道框架、炉底车及顶架缓慢拖入炉坑正中。

(3)炉壳下段就位炉底车上事先在炉壳下段内侧焊接四个吊耳，利用v22．9 m的四个吊点设置四套3ot／5*5的滑轮组同时起吊炉壳，当炉壳下部超过炉底车高度时，停止起吊，然后利用卷扬拖动炉顶车的大临轨道座至炉壳转炉正下方，利用炉底车将炉壳顶起。解除四组

吊点。

(4)顶架设置

炉底车0位时高度为3700mm，大临轨道框架高度为720mm，炉壳下段高度为5381mm，因此初始位置炉壳下段上口标高为9801mm，炉底车的最大行程为1300 mm，则顶到位时，炉壳下段上口标高为11101 mm。由于炉壳上下段在现场组焊，焊缝距托圈上面700 mm位置最好。托圈上平面标高为10900 mm，则要求焊缝位置标高为11600mm，因此炉底车的行程不够，必须做顶架，考虑余量，顶架高度为600 mm。顶架制作见图2。

图2 顶架制作图

3．3 炉壳上段吊装

由于炉前行车送不到位，必须在转炉托圈上搭设大临支架以辅助炉壳上段吊装就位。首先将托圈摇水平，然后搭设大临支架，利用炉前行车将炉壳上段吊至大临支架上，须保证炉壳在大临支架上对中，然后利用炉台上卷扬牵引，牵引力约为l0 t，将炉壳缓慢拉至托圈上。当炉壳送至托圈中心位置时，利用22．9m平台的四个吊点同时起吊炉壳上段，后将大临支架拆除，然后进行炉壳上下段组对焊接。炉壳上段直接放在大临支架上，滑动摩擦力较大，直接拖将损伤炉壳接触面的剖口，给炉壳组对及质量带来较大的影响。因此，在炉壳和大临支架的四个接触面采用钢管包住炉壳剖口，既保护炉壳，又减少摩擦力。采用两根长度为350mm的l08×12的无缝管割成一半煨弯包住即可。

3．4 炉壳环缝现场焊接

在炉体现场组对好以后，进行上下段环缝的焊接。焊接必须根据现场的具体环境，制定相应的可靠的焊接工艺，来保证焊接质量。现场焊接工序制定如下：

图3 炉壳吊装大临设置及安装示意图

焊前清理打磨内外母材磁粉探伤焊前预热外侧定位焊外侧连续焊满内侧清根外观检查倒加热片预热内侧连续焊满后热及热处理整道焊缝超声波探伤

(1)焊接方法采用手工电弧焊，焊条采用J507超低氢焊条，规格为 3．2，4, 5 ．0及 ．0。电源采用直流反接，焊前焊条应放在烘干箱内严格烘干，温度为350℃ ～400℃，保温2 h，烘好的焊条放在100℃的保温筒内。一定要防止焊条受潮，否则严禁使用。

(2)焊前清理及母材检查施焊前对剖口两侧50 mm范围内的铁锈、油污清理干净。同时对焊缝部位进行磁粉探伤检查，确保母材没有缺陷。

(3)焊前预热厚板焊接，焊前一定要预热，预热采用电加热片的方式进行，预热温度控制在180℃，可采用温控箱控制，预热温度一定要用红外线测温仪测量，现场选派专业人员跟踪测量，测温点在焊缝剖口两侧50mm之内。确实达到该温度方可焊接，预热部位在剖口两侧200 mm的位置，预热时尽量保证整道焊缝均匀受热。

(4)定位焊在正式连续焊接之前，在环缝周围一圈必须进行定位焊，具体操作如下：首先在定位焊之前也必须预热，预热同样采用电加热片，预热温度和正式焊接温度相同。将环缝一圈8等分，布置8个定位点，每个定位焊的长度为300 mm，定位焊在外侧进行，焊完后即进行外侧整道焊缝的连续焊接。

(5)焊接顺序具体焊接时，由多名焊工同时按顺时针方向施焊，可先焊焊缝外侧，用 3．2焊条进行小电流打底焊，然后用4．0及5．0焊条填充及盖面，层与层之间的焊渣一定要清除干净，层问温度控制在200℃左右，且每层焊接时工艺步骤相同。当外侧焊缝焊完时，在内侧用碳弧气刨清根，然后肉眼检查没有缺陷后，进行内侧焊接，直至将焊缝焊满为止。

(6)后热及热处理焊缝焊完以后应立即进行消氢及消除应力的退火处理．升温速度按

4 结语

实践证明，炉体分段安装解决了大型转炉炉体现场更换的难题，为类似转炉炉体检修提供了可靠的施工经验和方法。

参考文献

[1] 机械设备安装工程和施工及验收通用规范(GB50231～ 98)■北京：机械工业出版社，1993

[2] 冶金机械设备安装工程和施工及验收规范炼钢设备(YBJ213―88)．北京：冶金工业出版社，1993

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。