酒鋼(集團(tuán))宏興股份公司 吳登嵐 閻志 趙志偉
摘 要：高爐是現(xiàn)代煉鋼煉鐵過程中必不可少的重要設(shè)備,為最大化發(fā)揮高爐的應(yīng)用價(jià)值,本文以實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)為例,對(duì)高爐爐頂氣密箱及溜槽更換施工策略進(jìn)行詳細(xì)論述,旨在為相關(guān)人員提供參考。
關(guān)鍵詞：氣密箱;溜槽;更換施工
某煉鐵廠7#高爐2020年7月1日休風(fēng)投產(chǎn)后，于7月2日早上因爐內(nèi)懸料后，減風(fēng)坐料過程中風(fēng)壓冒頂，出現(xiàn)溜槽脫落、十字測(cè)溫端部上翹，高爐于7月2日14:22休風(fēng)，待新溜槽到位，回裝溜槽后復(fù)風(fēng)生產(chǎn)。同時(shí)風(fēng)壓冒頂有可能導(dǎo)致氣密箱溜槽保持架變形，需整體更換氣密箱以便消除故障。因氣密箱是項(xiàng)目安裝的，為徹底消除隱患,煉鐵廠計(jì)劃利用休風(fēng)時(shí)間回裝溜槽，并檢查確認(rèn)更換氣密箱。由于7#高爐升級(jí)改造后，以往爐頂?shù)跹b氣密箱的軌道已拆除，未恢復(fù)到位，現(xiàn)場(chǎng)的貓頭吊梁因安裝下密閥需要拆除5米左右，目前條件不能滿足氣密箱吊裝更換要求。要更換氣密箱需要恢復(fù)吊裝軌道，利用自行設(shè)計(jì)制作的吊裝氣密箱的專用滑車和吊具配合進(jìn)行更換作業(yè)。完成氣密箱更換施工后恢復(fù)生產(chǎn)。同年9月15日， 煉鋼廠對(duì)7#高爐進(jìn)行22小時(shí)系統(tǒng)檢修，鐵前作業(yè)區(qū)承擔(dān)爐頂溜槽更換檢修任務(wù)。本文將闡述高爐爐頂氣密箱及溜槽更換施工的詳細(xì)策略。
一、高爐爐頂氣密箱及溜槽更換施工方案
(一)氣密箱及溜槽相關(guān)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)
氣密箱技術(shù)參數(shù)：型號(hào)WBL65A，重量38t。
氣密箱溜槽重量8t，溜槽架子重量8t。
爐頂50t/16t天車及16t電葫蘆配合吊裝溜槽。
(二)施工準(zhǔn)備
①施工材料準(zhǔn)備。對(duì)氣密箱、溜槽等備件的規(guī)格、尺寸、質(zhì)量等進(jìn)行深入檢查，為氣密箱及溜槽更換做好物質(zhì)準(zhǔn)備。
②施工工具準(zhǔn)備。施工配備液壓扳手2套、電焊機(jī)4臺(tái)、角向磨光機(jī)2臺(tái)、氣焊工具4套、鋼絲繩扣φ32mm×9m2對(duì)、鋼絲繩扣φ32mm×6m2對(duì)、鋼絲繩扣φ17.5mm×6m4根、32噸千斤頂4臺(tái)、干粉滅火器4瓶、CO報(bào)警儀4臺(tái)、氧氣乙炔及常用工具和安全防護(hù)用具。
③機(jī)械設(shè)備入場(chǎng)。提前制作氣密箱吊裝專用滑車并倒運(yùn)現(xiàn)場(chǎng)；準(zhǔn)備不同規(guī)格的倒鏈、千斤頂、氣密箱拆裝液壓扳手和鋼絲繩扣；準(zhǔn)備火車版車3臺(tái)，并在檢修前入場(chǎng)。
④施工人員準(zhǔn)備。所有參與施工的專業(yè)人員都需要具備專業(yè)技能證書，由于工期緊張，需采用24h倒班連續(xù)作業(yè)形式，需做好人員倒班銜接工作。前期拆除階段主要安排起重工、 氣焊工、天車工和鉗工，后期安裝恢復(fù)階段主要安排起重工、電焊工、天車工和鉗工，施工人員排班表如表1所示。
(三)溜槽回裝施工
①高爐休風(fēng)檢修人員打開爐喉人孔配合點(diǎn)火。確認(rèn)點(diǎn)火成煤氣處理，辦理動(dòng)火票、停電停液壓掛牌手續(xù)具備檢修條件。
②拆除爐喉方人孔時(shí)，方人孔吊裝采用下部吊點(diǎn)固定，上部吊點(diǎn)使用兩臺(tái)2T倒鏈進(jìn)行調(diào)節(jié)，保持方人孔原有角度拆除。用爐頂 50t/16t 天車將溜槽安裝溜槽吊具上，放在人孔正前方。
③用 16t 電葫蘆將溜槽和吊具吊起(使用 φ21mm 鋼絲繩扣)，使用爐頂天車將吊具配重吊住保持吊具平衡。
④用電葫蘆和天車配合將溜槽慢慢放入爐內(nèi)，從平面鏡內(nèi)觀察，確認(rèn)溜槽底面與布料器弧形掛鉤完全接觸。緩慢吊起配重架后側(cè)，天車和電葫蘆配合撤出溜槽吊具。
⑤試車時(shí)，氣密箱溜槽轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，上、下擺動(dòng)自如，溜槽角度在10°～50°之間。
⑥方人孔法蘭盤墊，回裝方人孔，螺栓孔要對(duì)正。注：此次天車和電葫蘆配合安裝，需要使用10T倒鏈進(jìn)行調(diào)整對(duì)裝，施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)圖如圖1所示。
(四)氣密箱更換施工
①高爐休風(fēng)檢修人員打開爐喉人孔配合點(diǎn)火。確認(rèn)點(diǎn)火成功，煤氣處理，辦理動(dòng)火票、停電停液壓掛牌手續(xù)等，確保檢修條件完備。
②調(diào)整氣密箱上部波紋螺栓，使波紋壓縮，拆除波紋上下法蘭螺栓。用爐頂天車將原有電葫蘆小車吊至爐基火車板。氣密箱波紋壓縮后拆除波紋上下法蘭螺栓，吊出波紋。
③用千斤頂頂起下密閥并拆除上法蘭螺絲，把下密放到軌道上。將下密箱體沿軌道向東側(cè)推移5米,用爐頂?shù)踯噷⑵涞踹\(yùn)至火車板，氣密箱吊起施工如圖2所示。由檢修人員拆除氣密箱底盤螺栓。同時(shí)用4個(gè)32t千斤頂從氣密箱四個(gè)角位置均勻向上頂起100mm。用爐頂天車將爐臺(tái)位置吊裝孔打開。 同時(shí)用爐頂天車將放在2#火車板上的專用滑車吊入軌道并推移到氣密箱上部。在自制車體吊掛點(diǎn)掛4臺(tái)10t倒鏈把氣密箱吊起500mm。用倒鏈向東拉出氣密箱至爐頂天車能吊到位置。
④空中倒繩，用爐頂天車掛住氣密箱，拆除滑車鎖具，使用爐頂50/16t天車吊下氣密箱放到火車板上，新舊氣密箱安裝尺寸校核。安裝氣密箱中心喉管，把1#火車板上的新氣密箱先用爐頂天車吊到專用滑車位置，空中倒繩鎖在滑車上。
⑤氣密箱向西拉回原位，安裝金屬密封墊找正，安裝氣密箱法蘭螺栓并用液壓扳手緊固螺栓。
⑥安裝氣密箱減速機(jī)、電機(jī)。恢復(fù)氣密箱拆除的介質(zhì)管道和電氣，并具備動(dòng)車條件。用天車將滑車吊下放到1#火車板。將電葫蘆小車吊入軌道，氣密箱溜槽安裝，溜槽角度調(diào)整。用爐頂天車將1#火車板上的下密閥吊入軌道推回工作位找正并支撐固定
⑦安裝氣密箱波紋和密封墊，連接波紋上下法蘭螺栓并緊固，恢復(fù)拆除的其他介質(zhì)管道、閥門及東側(cè)平臺(tái)。
⑧封方人孔。拆除的梯子平臺(tái)欄桿回裝，安全設(shè)施恢復(fù)。
⑨現(xiàn)場(chǎng)清理試車、封爐喉人孔。
二、高爐爐頂溜槽更換施工方案
(一)溜槽相關(guān)參數(shù)
溜槽重量5t，溜槽架子重量6t。
爐頂50t天車配合吊裝溜槽。
(二)施工準(zhǔn)備
①施工材料準(zhǔn)備。施工前全面清理爐頂大平臺(tái)作業(yè)位置，確認(rèn)溜槽、方孔蓋板、專用吊架放置位置，按圖3所示圖紙對(duì)新溜槽尺寸進(jìn)行核驗(yàn)。
②施工工具準(zhǔn)備。75mm液壓扳手1套、電焊機(jī)1臺(tái)、大錘3把、平面鏡1塊、角向磨光機(jī)2臺(tái)、氣焊工具1套、鋼絲繩扣φ 28mm×6m2 對(duì)、鋼絲繩扣 φ24mm×8m2 對(duì)、鋼絲繩扣 φ28mm×10m2對(duì)、鋼絲繩扣φ17.5mm×6m4根等。
③施工人員準(zhǔn)備。人員安排：起重2名、氣焊1名、鉗工5名、天車工1名，起重、焊工特殊工種必須持證上崗。
④檢修環(huán)境檢查。必須在檢修前對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行全面檢查，為高爐溜槽更換創(chuàng)造可靠施工條件，具體來說，需要將高爐料位控制在1500mm-2000mm(爐喉鋼磚上沿到料面的距離)， 方人孔下沿到爐喉鋼磚上沿距離為1534mm；高爐頂溫控制在200℃左右，方人孔處溫度為50℃；高爐休風(fēng)點(diǎn)火后，檢修人員通過爐喉人孔處測(cè)量爐內(nèi)煤氣含量小于60ppm,如果煤氣含量超標(biāo)，崗位操作人員繼續(xù)需要對(duì)爐內(nèi)點(diǎn)火情況進(jìn)行確認(rèn)，保證爐內(nèi)煤氣充分燃燒，達(dá)到降低煤氣含量的目的。
(三)溜槽更換施工
①拆除施工作業(yè)。將作業(yè)人員分成南北兩組，首先標(biāo)記方人孔16、17、18、56、57、58六條螺栓最后拆除(待方人孔吊點(diǎn)設(shè)置受力后拆除)；之后將方人孔1、13、31、43號(hào)螺栓拆除；其次將標(biāo)記的六條螺栓以外的其余螺栓全部拆除。
②設(shè)置方人孔吊掛點(diǎn)：使用天車大鉤配合φ28mm×6m鋼絲繩扣將方人孔上吊點(diǎn)提升；天車小鉤處使用兩臺(tái)5t倒鏈分別將方人孔下吊點(diǎn)提升；再在方人孔下吊點(diǎn)兩側(cè)各設(shè)置一臺(tái)3T倒鏈將方人孔牽引。指揮天車、5T/3T倒鏈?zhǔn)芰Γ鸪饺丝?6、17、18、56、57、58六條標(biāo)記的螺栓，通過來回提升5T倒鏈將方人孔活動(dòng)，用撬杠撥動(dòng)，脫開連接后，指揮天車和倒鏈配合將方人孔水平移出，吊運(yùn)至爐頂大平臺(tái)東側(cè)定制擺放。以手動(dòng)操作方式對(duì)溜槽角度進(jìn)行調(diào)整，通過β角減速機(jī)將溜槽調(diào)至背對(duì)方人孔，ɑ角度調(diào)整到45°。
③使用鋼絲繩扣φ28mm×6m兩對(duì)，如下圖所示：在溜槽吊具1號(hào)位置吊掛點(diǎn)設(shè)置在天車大鉤上；在溜槽吊具配重尾部2號(hào)位置吊點(diǎn)設(shè)置在天車小鉤上；使用兩臺(tái)3T倒鏈，將溜槽吊具配重兩側(cè)吊點(diǎn)與方人孔兩側(cè)上升管處固定吊點(diǎn)連接，保證吊具平穩(wěn)進(jìn)出爐內(nèi)，操作示意圖如圖4所示。
④將溜槽吊具平穩(wěn)進(jìn)入爐內(nèi)，調(diào)整吊具至溜槽定位銷處，作業(yè)人穿戴隔熱防護(hù)服和阻燃安全帶，通過吊具到達(dá)定位銷處(在方人孔上設(shè)置2米長(zhǎng)的安全繩，作業(yè)人員全程佩戴安全帶。)使用8磅大錘將定位銷拆除。如果定位銷無拆除，立即使用氣焊進(jìn)行割除。
⑤手動(dòng)操作，通過β角減速機(jī)將溜槽調(diào)至正對(duì)方人孔，ɑ 角度調(diào)整到45°。通過天車調(diào)整溜槽角度，將溜槽前端與吊具前端定位槽卡牢，通過人孔再次確認(rèn)吊具與溜槽可靠接觸，聯(lián)系崗位人員調(diào)整ɑ角度調(diào)整到0°，完全將溜槽脫開固定在吊具上，慢慢將舊溜槽移除。
⑥使用油漆在溜槽底部卡槽處做寬40mm的標(biāo)記。將吊具與溜槽放置在方人孔正前方，使用φ24mm×8m鋼絲繩扣將舊溜槽吊出吊具，將新溜槽安裝到吊具上，確認(rèn)安裝牢固可靠。 為防止溜槽脫落，可使用2根φ24mm*6m鋼絲繩扣將溜槽鎖死后,將鋼絲繩另一頭固定在溜槽吊具配重后方的兩個(gè)吊耳上。
⑦將溜槽和吊具吊起(使用φ28mm鋼絲繩扣)，使用爐頂天車將吊具配重吊住保持吊具平衡，利用方人孔兩側(cè)設(shè)置的2臺(tái)3t倒鏈調(diào)整吊具左右位置，用爐頂天車大小鉤調(diào)整吊具上、 下位置，慢慢提升溜槽的懸臂，使溜槽嵌入氣密箱吊架中。通過爐喉西、北二個(gè)人孔、窺視孔、平面鏡觀察，確認(rèn)溜槽到達(dá)布料器弧形掛鉤根部，聯(lián)系崗位人員調(diào)整ɑ角度至45°，再次確認(rèn)溜槽底面與布料器弧形掛鉤完全接觸。緩慢吊起配重架后側(cè)，天車和倒鏈配合撤出溜槽吊具。
⑧聯(lián)系點(diǎn)檢人員，檢查、測(cè)量方人孔及人孔結(jié)合面平面度，確認(rèn)方人孔及人孔結(jié)合面無變形。清理檢查大方人孔法蘭面，保證人孔密封面打磨清理干凈，檢查法蘭面無缺陷及明顯高點(diǎn)。
⑨在方人孔法蘭結(jié)合面上安裝5圈石棉繩￠19mm。(石棉繩由里向外盤5圈，接頭錯(cuò)開1.5米，使用細(xì)鐵絲每隔300mm對(duì)石棉墊綁扎固定至螺栓孔處，對(duì)每個(gè)綁扎點(diǎn)采用單根串聯(lián)固定，確保石棉繩整體綁扎在方人孔結(jié)合平面上，專人確認(rèn)石棉繩平整)
⑩回裝方人孔，通過倒鏈和天車配合將方人孔平移對(duì)裝到位，對(duì)方人孔1、6、13、19、25、31、37、43、49、55號(hào)安裝定位螺栓，逐步開始分兩組進(jìn)行回裝方人孔其余螺栓。(第一遍為額定扭矩的50%(1960N.M)，先對(duì)25、49、55、19、13、43、31、1、6、37 號(hào)定位螺栓進(jìn)行緊固后，其余螺栓分南北兩側(cè)同步用大錘緊固，螺栓緊固后對(duì)石棉繩厚度進(jìn)行測(cè)量。第二遍是額定扭矩的 60%(2400N.M)，先對(duì) 19、49、25、55、31、1、13、43、6、37 號(hào)定位螺栓緊固，其余螺栓分南北兩側(cè)同步用大錘緊固，螺栓緊固后對(duì)石棉繩厚度進(jìn)行測(cè)量。第三遍為額定扭矩的 100% (3920N.M)，先對(duì)25、19、55、49、13、1、31、43、37、6定位螺栓進(jìn)行緊固，緊固過程中一點(diǎn)一側(cè)石棉繩壓縮間隙，確保石棉繩均勻壓縮到￠12)，現(xiàn)場(chǎng)三方共同確認(rèn)簽字。完成以上操作后進(jìn)行試車，檢查溜槽安裝質(zhì)量，關(guān)閉爐喉人孔。
三、結(jié)束語
綜上所述，高爐爐頂氣密箱及溜槽更換施工過程中需要關(guān)注的施工要點(diǎn)、施工細(xì)節(jié)較多，相關(guān)單位在進(jìn)行類似操作時(shí)，可充分參考以上施工策略，保障高爐設(shè)備的檢修質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉艷峰.宣鋼1號(hào)高爐爐頂氣密箱降溫實(shí)踐[J].山西冶金,2020,43(3):2.
[2]趙波,張振存,古晉.大型高爐氣密箱故障分析及解決方案[J].設(shè)備管理與維修,2020(3):2.
[3]鹿林,惠展,楊立江.煉鐵高爐氣密箱智能制造技術(shù)研究[J].冶金設(shè)備,2021(5):4.
[4]孫萬權(quán),聶高升,張輝,蹇華,向何,張紅雨,侯振文.高爐氣密箱傾動(dòng)分析及處理[J].冶金設(shè)備,2020(5):5.
[5]沈小龍 .PW 型氣密箱在 1750m3 高爐的應(yīng)用[J]. 冶金設(shè)備管理與維修,2020,38(2):4.
[6]任孟超,王春香,武妍慧.布料溜槽結(jié)構(gòu)對(duì)料流軌跡及高爐順行影響研究[J].中國(guó)設(shè)備工程,2020(9):3.
[7]高萬良,張建東,張峰.煉鐵廠4#高爐布料溜槽長(zhǎng)壽化實(shí)踐[J].包鋼科技,2020,46(5):3.
[8]滕杰,郭慶,郭柄江,趙磊,馬學(xué)東.高爐布料溜槽長(zhǎng)壽化的離散元模擬研究[J].有色冶金節(jié)能,2020,36(5):6.
[10]馬洪佑,王振陽(yáng),戴建華,袁軍,李秀亮,王永龍.不同溜槽形狀下的料流偏析現(xiàn)象[J].鋼鐵,2020,55(9):6.