CN105576534B - 高炉大修三电快速安装施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高炉大修。一种高炉大修三电快速安装施工方法，包括停炉前进行供配电系统的离线安装和预调试，新辟主电缆通道和线缆预敷设及保护，选定离线设置的预调试场所、三电系统设备异地安装以及预调试，然后，停炉进行基础建设及设备机械的安装，最后将异地三电系统接入系统，进行试炉和正式开炉；其中，热风炉在高炉大修期间进入保温状态，保证热风炉拱顶温度不小于900℃，硅砖背面温度不低于600℃，金属炉篦子温度不准大于350℃；临时建立保温配电系统和三电控制系统，整个控制系统要求在停炉到临时保温、临时保温到开炉时期生产状态及控制状态的两次快速切换。本发明缩短设备调试时间，同时也保证了设备设计问题的提前发现及时处理。

Description

高炉大修三电快速安装施工方法

技术领域

本发明涉及高炉大修，尤其涉及高炉大修中三电安装施工方法。

背景技术

高炉大修是冶金企业十分重大的事务。国内外高炉大修，热风炉与其同步大修，时间约1年多。热风炉凉炉、大修，维修完成投入使用前还需要烘炉，需要180天以上才能完成，并且热风炉凉炉、烘炉费用高，增加辅助设备多，操作复杂，并对硅砖热风炉危害极大，同时热风炉的控制系统也要全部拆除，高炉在大修期间热风炉,仪表,燃烧及送风各阀门自动顺序控制系统全部拆除进行更换。

当前，高炉大修中的三电安装工程项目是依附于主体工艺，不可提前预安装（或离线组装），历次大修电装必须等到主工艺线的主体结构成形后才能上场大干，这样给电装的施工有效时间所剩无几，如果电气项目都等到停炉期间施工肯定是无法完成电气现场的工程任务。按照以往干一个高炉电装的常规高峰工期在6~8个月左右，其中调试工期需2个月左右的时间。其中，电缆路由施工、电气设备安装必须等到上工序专业小房、平台、机械设备完成后才能进行，电缆敷设要等到二头设备到位后才能敷设，如等到上专业工序完成再进行电气路由、电气设备安装调试则更是大大影响工期。在这样的情况下，必须有相应的保温和控制技术以适应高炉快速大修的要求。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种高炉大修三电快速安装施工方法。本发明缩短设备调试时间，同时也保证了设备设计问题的提前发现及时处理。本发明大大缩短施工周期，节省了大量的人力，确保了施工质量，安全性也得到了很大的提高。

本发明一种高炉大修三电快速安装施工方法，它包括：停炉前进行供配电系统的离线安装和预调试，新辟主电缆通道和线缆预敷设及保护，选定离线设置的预调试场所、三电系统设备异地安装以及预调试，然后，停炉进行基础建设及设备机械的安装，最后将异地完成安装和预调试的三电系统搬至设计位置接入系统，进行试炉和正式开炉；其中，热风炉在高炉大修期间进入保温状态，并监测保温条件下热风炉的工作状态，保证热风炉拱顶温度不小于900℃，硅砖背面温度不低于600℃，金属炉篦子温度不准大于350℃；为此，临时建立保温配电系统和三电控制系统，将三电主路由在停炉前完成，电缆敷设二头做好保护措施，施工盘柜设备调试的内容放在设备安装就位前完成，整个控制系统要求停炉到临时保温的快速切换、临时保温到开炉时期的快速切换，即第一次和第二次的快速切换。

所述的高炉大修三电快速安装施工方法，所述停炉到临时保温的快速切换主要包括将临时建立的保温配电和三电控制系统的电缆合格电动阀的主回路电缆接入现场旧端子箱。

所述的高炉大修三电快速安装施工方法，所述临时保温到开炉时期的快速切换主要包括现场电气设备的主回路电缆接入现场新端子箱。

所述的高炉大修三电快速安装施工方法，所述临时保温配电系统和三电控制系统设在保温小房内，并吊装到热风炉各层平台。

所述的高炉大修三电快速安装施工方法，它还包括第二次切换时，拆除现场旧端子箱和临时保温配电系统和三电控制系统。

本发明采用三电快速安装施工方法，以保证电气安装不影响总的大修期切点。该方法的采用停炉前预安装调试：新辟主电缆通道和线缆预敷设及保护，选定离线设置的预调试场所、供配电系统设备原地、异地安装以及预调试。而由此形成的供配电系统的离线安装和预调试调试技术。热风炉是高炉炼铁系统的一个相对独立的系统。它的四个风炉在高炉大修期间进入保温状态，而三电控制系统必须大修，为了监测保温条件下热风炉的工作状态，则临时建立保温配电系统和三电控制系统，整个控制系统要求在停炉、开炉时期生产状态及临时保温控制状态两次切换工作而形成的热风炉三电控制系统的二次快速切换关键技术。将三电主路由在停炉前完成，电缆敷设二头做好保护措施，施工盘柜设备调试的内容放在设备安装就位前完成，这样即保证了缩短设备调试时间，同时也保证了设备设计问题的提前发现及时处理。与传统方法相比施工周期大大缩短，节省了大量的人力，确保了施工质量，安全性也得到了很大的提高。

具体实施方式

一种高炉大修三电快速安装施工方法，它包括：停炉前进行供配电系统的离线安装和预调试，包括新辟主电缆通道和线缆预敷设及保护，选定离线设置的预调试场所、三电系统设备异地安装以及预调试，然后，停炉进行基础建设及设备机械的安装，最后将异地完成安装和预调试的三电系统搬至设计位置接入系统，进行试炉和正式开炉；其中，风炉在高炉大修期间进入保温状态，并监测保温条件下热风炉的工作状态，保证热风炉拱顶温度不小于900℃，硅砖背面温度不低于600℃，金属炉篦子温度不准大于350℃；为此，临时建立保温配电系统和三电控制系统，将三电主路由在停炉前完成，电缆敷设二头做好保护措施，施工盘柜设备调试的内容放在设备安装就位前完成，整个控制系统要求停炉到临时保温的快速切换、临时保温到开炉时期的快速切换，即第一次和第二次的快速切换。

所述的高炉大修三电快速安装施工方法，所述停炉到临时保温的快速切换主要包括将临时建立的保温配电和三电控制系统的电缆合格电动阀的主回路电缆接入现场旧端子箱。

所述的高炉大修三电快速安装施工方法，所述临时保温到开炉时期的快速切换主要包括现场电气设备的主回路电缆接入现场新端子箱。

所述的高炉大修三电快速安装施工方法，所述临时保温配电系统和三电控制系统设在保温小房内，并吊装到热风炉各层平台。

所述的高炉大修三电快速安装施工方法，它还包括第二次切换时，拆除现场旧端子箱和临时保温配电系统和三电控制系统。

下面，结合某冶金企业的2号高炉大修，对本发明作进一步详细介绍：

企业的1\2\3#高炉大修在8月31日正式停炉进行大修，三电控制系统全部更新改造，大修停炉时间为80天内。

1）热风炉保温操作监视工作小房 和3KV供电小房的布置在底层平面上 。

2）对热风炉实施长时间（80天以上）保温，保证热风炉拱顶温度不小于900℃，硅砖背面温度不低于600℃，金属炉篦子温度不准大于350℃，要达到以上目标，保温控制系统的3kV供电系统可靠性和稳定性是保温技术的关键；

3）用确保热风炉燃烧、金属炉篦子的有效降温的保温操作控制系统替代原控制系统的电气、仪表控制系统。设备保护接地和保温PLC接地是保证保温系统的稳定性和可靠的操作的前提。

4）保证热风炉拱顶温度不小于900℃，硅砖背面温度不低于600℃的工艺要求，从原系统切换到保温系统（第一次切换）和从临时保温系统切换到正式系统 (第二次切换)的时间每次切换不能超过36小时，二次切换时的工作量越少越好，即设备切换点少和配线正确率高，保证系统一次投入正常。

5）为了保证停炉中热风炉保温系统的正常工作，避免在拆除过程中的误拆，保温桥架路由的配置和保温电缆的保护十分重用。

关健技术路线

1）为了保证热风炉保温3KV电源及保温期电源线路的可靠性和稳定性，经过电缆相关性能测试，能满足保温的配电要求.决定利用3kV电缆（YJV-6/6kV-3*240）作为保温3kV电源。

2）利用中控的原有的PLC接地系统作为保温PLC接地系统，利用热风炉钢柱作为接地体作为设备外壳保护接地，由于中控楼建筑地下及周围是不动的，其原有接地系统十分可靠，决定并进行了接地电阻的复测。可以保证保温系统在热风炉保温时期的稳定性、可靠性和防干扰性并节约了由此发生的费用（减少了接地体的施工带来的各种费用和时间）。

3）为了防止了拆除过程中的误拆，防止了拆除过程中的落物、火化等对保温电缆的损伤，在电缆比较多的通道采用分开路由敷设或分开帮扎，在热风炉区域沿线用石棉布或盖板保护，来保护保温电缆的。

4）寻找二次切换关键点，前的施工准备，第一次关键点是现场新端子箱，切换时只需切换保温小房至端子箱电缆及各电动阀的主回路电缆,第二次关键点现场设备（电动阀、调节阀、电偶等）

5）熟悉保温系统及热风炉的控制系统所需的电气仪表信号，第一次预先进行保温系统各种电气控制设备的安装和调试，第二次预先进行热风炉新控制系统的各种电气控制设备的安装和调试，确定好第一次和第二次的设备切换点，只留下切换时设备的配接线工作，对每个切换设备绘制端子配表，保证配线正确率，确保二次切换一次性成攻。

实施过程

1）现场勘查及时了解热风炉保温技术的最新动态。

2）临时保温系统图纸设计，重点的研究热风炉保温的供电和PLC配置，前期安装设备的定位，电缆路由的走向。

3）临时保温系统方案编制，编制了热风炉保温电气作业方案，热风炉保温系统切换方案，热风炉保温调试方案，并在现场安装和调试过程中取得成功。（二次切换点的设备选择和时间选择，定制二次切换关键点，第一次关键点是现场旧端子箱，切换时只需切换保温小房至端子箱电缆及各电动阀的主回路电缆,第二次关键点现场设备（电动阀、调节阀、电偶等），只需把保温系统电缆拆除，预放的新系统电缆接上去。

4）4月至6月，临时保温系统安装施工，同时我们主动与相关专业进行技术方面的沟通、咨询，与他们建立了良好的协作关系，在消化技术标准、试验设备参数等基础上，

5）6月26日至8月15日，临时保温系统调试，其中保温系统3KV高压受电7月3日，保温系统三电开通8月10日.

6）8月30日第一次系统切换（由中控三电系统切换到临时保温系统）项目组要求由中控三电系统切换到临时保温系统必须在48个小时内完成安装、单试和联试。第一次切换时，仪表电缆及电气控制电缆在（电气端子箱T411～T441、T412～T442）、（仪表端子箱）JB401～JB401等处进行拆、接线，电气主回路电缆在设备接线盒处进行拆、接线，共涉及切换点数570点，包括电气360点，仪表210点。投入安装人员35人，电调8人，计调8人，自8月30日晚8时，热风炉系统停电，安装队开始作业，调整队配合确认。8月31日24点，所有电气仪表安装、单体试车全部结束（实际共用30小时）。9月1日凌晨3点左右，4个热风炉相继烧炉成功，热风炉保温系统正式投入使用。

7）高炉烘炉前二天进行第二次系统切换（由临时保温系统切换到正式的三电系统），热风炉由保温系统切到正式系统必须在16个小时内完成安装、单试和联试。定于早上6点钟开始切换，第二次切换与第一次切换有所不同，此次所有设备均在现场设备点进行电缆的拆、接线作业。共计切换点数480点，电气360点，仪表120点。共投入安装人员45人，电调10人，计调10人，由于此次切换时间短，经过与项目组商议，确定集中力量将1号热风炉先切换完，交给生产，这样生产方可以提前联试。经过努力，第二次切换从早上6点钟到下午8点钟全部联试结束（实际只用14个小时），并且于21点左右4个热风炉相继烧炉成功，热风炉开始纳入三电正式系统进行保温运行。

8）临时保温系统拆除

保温及切换工艺

1）保温桥架路由的配置：分别在22.8m平台、11.6m平台和废气烟道走台设置三条临时电缆桥架（400*200）通道，上下连通作为保温控制电缆敷设用，然后用临时接口箱（端子箱）敷设配管引到各自的控制阀、液压调节器及检测信号点。

热风炉的保温3KV电源系统设3KV高压柜3台，干式变压器1台，3KV电源采用原2#高炉喷煤空压站电源改至保温系统的干式变压器电源 ，高压柜与传动PLC之间的信号交接有：PLC送高压柜合闸指令 ，高压柜送PLC：远方可操作 。

热风炉保温装置的PLC的系统配置 ：设置一组PLC（TPLC1.1柜和TPLC1.2柜;仪电共用，S7-400） ，两台HMI和HMS（其中一台兼工程师站），PLC和HMI通过OSM组成网络；网络配件有：ITP电缆（2m）1根，ITP电缆（12m）2根，CP1613以太网卡2块，PROFIPUS电缆50m（配插头6个）MPI适配器（USB/RS485）1个； A3喷墨打印机（EPSON）1台；电脑桌（2m长）一个，电脑椅2个；现场端子箱 8个，操作箱 2个。

保温及切换工艺---电气系统保温装置的安装

工艺将保温小房安装好后，我们可以将各小房的电气设备采用热风炉25T吊车，分别吊装到22.8m平台，再用滚杠运进各小房进行安装（在网格平台上铺设20块δ=3mm，1200m*2000mm钢板）；

进行电气设备、仪表端子箱的安装

现场的条件进行临时电缆桥架的安装（分别在22.8m平台、11.6m平台和废气烟道走台设置三条400*200的临时电缆桥架）和必要的电气配管；

根据保温的供电和控制系统的设计图进行电缆敷设和接线 。

停炉前约1周左右，与生产协商先切换1座热风炉，调试完成后，再进行另外3座热风炉的切换；

进行调试开通，由原系统切换到保温系统进行第一次切换，热风炉进入临时保温系统。

由临时保温系统切换到正式系统，进行第二次切换，热风炉进入改造后的三电控制系统。

结论

确保了高炉停炉期间的热风炉的保温控制，确保了高炉大修结束后的高炉烘炉，保证了80天内高炉点火投产。提前实现了高炉短期化大修目标，为以后续冶金行业高炉短期化大修和热风炉保温切换提供了成功经验。也为同行业提供了宝贵的成功经验。

Claims (5)

1.高炉大修三电快速安装施工方法，其特征在于，它包括：

首先，停炉前进行供配电系统的离线安装和预调试，新辟主电缆通道和线缆预敷设及保护，选定离线设置的预调试场所、三电系统设备异地安装以及预调试；然后，停炉进行基础建设及机械设备的安装，最后将异地完成安装和预调试的三电系统设备搬至设计位置接入供配电系统，进行试炉和正式开炉；其中，热风炉在高炉大修期间进入保温状态，并监测保温条件下热风炉的工作状态，保证热风炉拱顶温度不小于900℃，硅砖背面温度不低于600℃，金属炉篦子温度不准大于350℃；为此，临时建立保温配电系统和三电控制系统，将三电主路由在停炉前完成，电缆敷设二头做好保护措施，施工盘柜设备调试的内容放在三电系统设备安装就位前完成，所述三电控制系统需要进行在停炉到临时保温的快速切换、临时保温到开炉时期的快速切换，即第一次和第二次的快速切换。

2.根据权利要求1所述的高炉大修三电快速安装施工方法，其特征在于，所述停炉到临时保温的快速切换包括将临时建立的保温配电系统和三电控制系统的电缆及电动阀的主回路电缆接入现场新端子箱。

3.根据权利要求1所述的高炉大修三电快速安装施工方法，其特征在于，所述临时保温到开炉时期的快速切换包括现场电气设备的主回路电缆接入现场供配电设备。

4.根据权利要求1所述的高炉大修三电快速安装施工方法，其特征在于，所述临时保温配电系统和三电控制系统设在保温小房内，并安装到热风炉各层平台。

5.根据权利要求1所述的高炉大修三电快速安装施工方法，其特征在于，它还包括第二次快速切换时，现场的供配电设备配线切换和保温配电系统与三电控制系统快速切换。