φ4.8×72m回转窑筒体吊装技术

【摘要】4000t/d干法水泥生产线，具有能耗低、污染小、系统先进等特点，我国建材行业广泛选用此规模生产线。φ4.8×72m回转窑是该系统最重要的设备之一，回转窑筒体组装调校质量直接影响到生产线能否正常运行。

【关键词】干法水泥生产线;回转窑;筒体组装调校

1.概况

4000t/d干法水泥生产线φ4.8×72m回转窑，是生产线最重要的设备，具有技术要求高、直径大、重量大、组装调校困难的特点。

回转窑筒体、轮带11件到货，理论长度、重量见表1：

表1

序号 名称 长度（mm） 重量（t） 备注

1 D1 8835±2.2 28.03 筒体

2 D2 8000±2 48.12 筒体

3 D3 10000±2.5 28.47 筒体

4 D4 10500±2.1 34.38 筒体

5 D5 8000±2.5 55.62 筒体

6 D6 9500±2.4 38.5 筒体

7 D7 8000±2 32.42 筒体

8 D8 8865±2.2 53.29 筒体

9 Ⅰ 800 46.214 轮带

10 Ⅱ 950 57.609 轮带

11 Ⅲ 800 44.949 轮带

合 计 467.602

2.吊装方案的选用

2.1 起重机选用

窑筒体吊装采用250T履带式液压起重机，沿窑尾至窑头方向顺序吊装。

表2 250t履带吊技术参数性能表

起 重 性 能 参 数：吊起重量Q（t）

基本臂

作业半径 L=31.5m L=34.5m

R=8m 145.5 144.4

R=9m 128.3 127.8

R=10m 116.1 115.8

表3 组对后各段节重量表

序号 名 称 长度（mm） 重量（t） 备注

1 D1-D2段套Ⅰ号轮带 16835 122.364 选用31.5m基本臂

2 D3-D4段 20500 62.85 选用31.5m基本臂

3 D5段套Ⅱ号轮带 8000 113.229 选用31.5m基本臂

4 D6-D7段 17500 70.92 选用31.5m基本臂

5 D8段套Ⅲ号轮带 8865 98.239 选用31.5m基本臂

2.2 吊装钢丝绳选用

最大起重量为D1-D2套Ⅰ号轮带，设备重量为122.364t，长度为16835mm，吊钩及吊索重量为2.45t，钢丝绳受力计算，见图1。

图1

计算载荷：Q=1.1×G=1.1×124.814t=137.295t

1.1为动载系数

吊点受力Fa 、Fb：

当坡度为3.5°时，重心改变;

A=1883.54mm B=1756.15mm

Fa=Q・B/A+B=66.245t

Fb=Q・A/A+B=71.05t

钢丝绳受拉力Sa、Sb：

βa=60.66°βb=60.66°

Sa =Fb/2/sinβb=40.75t

Sb= Fa/2/sinβa=37.996t

查表钢丝绳公称抗拉强度1870MPa，φ66毫米6×37+1纤维芯钢丝绳破断拉力为2400kN， K=6

钢丝绳许用应力：

P=T/K=2400÷9.8÷6

=40.816t≥Sa≥Sb

P：钢丝绳许用应力

T：钢丝绳破断拉力

K：钢丝绳安全系数

选用钢丝绳公称抗拉强度1870MPa，φ66毫米6×37+1纤维芯钢丝绳可满足吊装要求。

2.3 起重机起重臂选用

由于吊装设备直径较大，起重臂选用要充分考虑设备重量、起吊高度、吊装位置等因素选定。

1#墩吊装D1-D2套Ⅰ号轮带，起吊高度最高重量最大，根据1#墩工作位置选择基本臂。1#墩托轮顶面标高为14.55m， Ⅰ号轮带直径7m，钢丝绳加吊钩高度为3.2m，组装31.5m基本臂可满足吊高、吊重要求。

3.筒体吊装

3.1 吊装准备

施工现场道路通畅，窑墩基础应回填平整并夯实。起重设备和索具检查安全可靠。

预组对各段筒体焊接完毕，套装轮带按设计及焊缝收缩量定位临时固定稳固。预先在筒体等分线上单向焊接工装螺栓支座及接口板。激光经纬仪架设完毕。

预先按下图布置各段节，保证起重机走行通道畅通，减少移动筒体耽误的时间，提高工作效率。见吊装场地及吊车位置示意图2：

图2 吊装场地及吊车位置示意图

3.2 筒体地面组对

分别将D1-D2、D3-D4、 D6-D7段筒体在地面进行组对。

根据实测母线长、椭圆度值和筒体的几何中心，在满足各组对筒体纵向焊缝错开位置符合设计及规范要求的前提下，选择两段筒体组对后各母线长度相等且筒体几何中心重合位置进行对口。

筒体组对后间隙应均匀，各条母线实测长度相等且与设计长度相符。分别在筒体 “米”字架中心板上开孔，在组对筒体两端贴上坐标纸（上部贴牢测量时可翻起），为便于复核中心位置，开孔时注意保留多边形交点。

焊接完成冷却后，实测母线长度记录筒体焊接收缩量的变化。

3.3轮带地面套装

清除轮带、套圈和垫板上的油漆、锈等杂物。

根据工艺图、实测筒体母线长，在筒体轮带垫板上画出轮带定位边线。筒体底部采用枕木搭成井字架支承，支承设置为两点，即1#和2#位置，在轮带套入筒体一部分后，在3#位置搭设临时支承， 3#支承搭设好经检查稳固后，为使轮带能通过拆除2#临时支承。

图3 轮带套装示意图

由于轮带与垫板间隙小，轮带套入垫板时，在筒体两侧各设一台16t千斤顶，配合起重机将轮带套入。

轮带套装到位后，对正轮带边线，靠角尺校正轮带与筒体保持垂直。在轮带两侧各加设8块挡块，将轮带临时固定在筒体上。临时档块需紧贴轮带与筒体焊接牢固，防止吊装及校窑过程中发生位移。

3.4 D1-D2段筒体组装、调校

D1-D2段套Ⅰ号轮带吊装就位，Ⅰ号轮带中心线与托轮中心线对正后方可松钩，检查轮带与4个托轮接触情况。

通过架设在窑头激光经纬仪投出的激光束，放下前端“米”字架中心板坐标纸，读取激光束在坐标纸上偏差值，打开前端坐标纸使光束投到尾端坐标纸上找正首段筒体斜度。

首段筒体校正是整条窑校正的基础，需反复多次复核Ⅰ号轮带定位中心线与托轮中心线是否重合、筒体中心与回转窑设计中心是否重合、轮带与托轮接触良好、筒体端面至预热器间距符合要求。

3.5 D3-D4段筒体组装、调校

吊装D3-D4段与D1-D2段空中组对筒体。对口板搭接到两侧筒体时，在预先定位好的支座上穿3～4颗工装螺栓，焊接另一侧支座。收紧工装螺栓使筒体沿对口板慢慢滑动，逐渐增加工装螺栓拉拢筒体，用塞尺检查各等分点间隙应保持均匀。

通过激光经纬仪投出的激光束，分别读出D1、D4段两端及对口位置D2、D3段，“米”字架中心板坐标纸上的偏差值，调整对口工装螺栓校正筒体。吊装D3-D4段后，在D4段筒体端部约1m位置下方加设一个临时支撑。见图4。

图4 临时支撑1示意图

通过托座下方2台50t千斤顶，借助激光经纬仪调整筒体坡度。起重机慢慢松钩，检查筒体中心、坡度符合要求、临时支撑稳固无异常，Ⅰ号轮带定位中心线与托轮中心线未发生位移。

筒体内对称位置点焊组对筒体，点焊位置不少于16段，每段长度大于100mm。点焊完毕后拆除吊装钢丝绳，拆除D4段筒体下方加设临时支撑。

3.6 D5段筒体组装、调校

吊装D5段筒体及Ⅱ号轮带，地面调整好筒体斜度，在钢丝绳滑动侧焊接止动档块。组对筒体方法同前。

慢慢松钩轮带落到托轮座上，通过激光经纬仪投出的激光束，分别读出D5、D1段两端及对口位置，“米”字架中心板坐标纸上的偏差值，调整对口工装螺栓校正筒体。校正后需复核就位筒体全长范围内的偏差，检查Ⅱ号轮带与托轮位置是否正确。

3.7 D6-D7段筒体组装、调校

吊装就位D6-D7段筒体方法同前。

将原D4段筒体下方加设临时支撑高度进行修改后，加设在D7段筒体端部约1m位置下方。通过托座下方2台50t千斤顶，借助激光经纬仪调整对口位置标高和中心位置。起重机慢慢松钩，检查筒体中心、坡度、临时支撑稳固无异常，筒体内对称位置点焊组对筒体。拆除吊装钢丝绳。临时支撑见图5。

图5 临时支撑示意图

3.8 D8段筒体组装

安装就位下部窑头罩，吊装D8段筒体及Ⅲ号轮带，相同方法校正筒体，复核Ⅲ号轮带与托轮位置。拆除D7段筒体下方临时支撑。

分别顺序打开窑头、各组轮带、各对口位置、窑尾中心板上坐标纸，使激光束能顺利通过，记录各点位置中心偏差值。

参考文献

[1]重型设备吊装手册（冶金工业出版社 樊兆馥编著）.