CN105823329B - 一种回转窑安装施工方法 - Google Patents

Abstract

一种回转窑安装施工方法，属于化工设备安装施工领域，其特征是吊装一段窑体，对一段窑体进行窑体检测，对一段窑体进行窑体调整，一段窑体达到要求再进行下一段窑体的吊装、测量和调整。本发明加快了窑体调整速度且调整精度高，从而大大加快了回转窑窑体安装速度。

Description

一种回转窑安装施工方法

技术领域

本发明属于化工设备安装施工领域，具体涉及一种回转窑安装施工方法。

背景技术

回转窑的发明源于水泥工业，使得水泥工业迅速发展，水泥回转窑的直径不断加大，从过去的3米发展到现在的4.8米甚至6米以上。产能也提高了，5000吨/日甚至10000吨/日的产能都已经应用到实际的工业生产中。

20世纪八十年代以前，人们提高回转窑产量的主要途径是加大窑体的直径或增加窑体的长度，这无疑给制作、运输、安装、维护保养加大难度，使工厂占地增多等，在八十年代后期，窑外分解预热器的窑已经逐渐成为主流，这种窑是把物料（生料粉）分解反应及其已经的生产工艺移到窑外进行，由窑尾把生料加入回转窑，由于窑筒体与水平呈一定夹角安装在托轮上，筒体在传动装置的驱动下旋转时，生料在筒体内沿周向翻滚的同时，沿轴向由窑尾向窑头移动，在窑头有燃烧器将燃油或煤粉喷入已点燃的窑内所形成的火焰或热气向窑尾流动，这样使沿周向翻滚且沿轴由窑尾向窑头移动的生料粉在移动过程中被加热煅烧。生料粉再加热和煅烧过程中发生物理和化学反应，最终煅烧成熟料由窑头卸出。

目前回转窑安装中采用大段节回转窑安装，该方法安装进度快，但回转窑安装后期的测量和调整工作量大，不仅费工，费力还费时，而且还由于所有筒体都已经连在一起，所以调整起来相当的麻烦，很费时间，调整周期长。

发明内容

本发明提供安装快且调整周期短的一种回转窑安装施工方法。

一种回转窑安装施工方法，其特征是吊装一段窑体，对一段窑体进行窑体检测，对一段窑体进行窑体调整，一段窑体达到要求再进行下一段窑体的吊装、测量和调整。

所述窑体检测，包括相邻段窑体同心度检测、相邻段窑体端部水平位检测、窑体组对后同心度检测；

相邻段窑体同心度检测采用灯光法，即在一段窑体中心制作中心靶，在二段窑体一端设置光源，二段窑体另一端设置标靶，标靶设置中心靶孔，观察光线是否穿过两个中心靶孔，若光线穿过两个中心靶孔为合格；若光线没有穿过两个中心靶孔，要调整二段窑体至光线穿过两个中心靶孔为合格；

相邻段窑体端部水平位检测采用经纬仪，即先在第一段窑体端部设一个固定点，固定点上挂第一根钢丝绳线坠，第一根钢丝绳线坠径向方向下垂并与窑体基础轴线对准，为合格；第二段窑体与第一段窑体水平方向的同心度测量，在第二段窑体端部设一个固定点，固定点上挂第二根钢丝绳线坠，第二根钢丝绳线坠径向方向下垂，调整第二段窑体使第二根钢丝绳线坠与第一根钢丝绳线坠重合；

测量窑体端部钢丝绳线坠位置之间的有偏差时，需要进行调整，保证两条钢丝绳线重合，下一段窑体与上段窑体测量窑体端部水平方向的同心度测量，依此类推；

窑体组对后同心度检测采用激光法，即在一段窑体一端安装激光经纬仪，在其余窑体两端分别设置中心靶，使得激光束能通过各中心靶孔为验收标准来检测窑体同心度。

窑体全部组对完毕以后对窑体同心度的复测采用压铅法，即在窑体转动的前提下，对所有拖轮和轮带之间使用直径为2mm的铅丝（长度0.5m到1m），分别从拖轮的两端送入从另一端取出，测量比较所有拖轮铅丝成型的宽度和形状，整理分析数据，对窑体同心度（直线度）做综合判定。

本发明加快了窑体调整速度且调整精度高，从而大大加快了回转窑窑体安装速度。

附图说明

图1是本发明中托轮底座中心线测量装置的结构图。

图2是图1中混凝土墩的结构图。

图3是托轮顶跨距测量装置的底座的结构图。

图4是本发明中内支撑梅花架的结构图。

图5是图4中的局部放大图。

图6是本发明中回转窑窑体支撑工具的结构图。

图中，1、螺栓，2、混凝土墩，3、回转窑底座，4、回转窑基础，5、框式水平仪，6、斜垫铁，7、平垫铁，8、安装孔，9、平台板，10、支腿，11、回转窑窑体，12、加劲板，13、合页，14、中心孔，15、标靶板，16、方板，17、马鞍座，18、套管，19、上牛腿，20、千斤顶，21、下牛腿，22、钢管。

具体实施方式

1、基础测量放线及砂浆墩制作工艺

利用全站仪测量基础纵轴线、横轴线，在基础完工时，利用测量定位控制点，在每个基础墩上测量出基础的横轴线，并做好横向中心标靶，横向中心线测量完毕以后，再整体测量每个基础墩上的纵轴线，并保证所有基础墩的纵轴线重合，并做好纵向中心标靶。

然后测量冷烟室的环形预埋件的位置，冷烟室环形预埋件依据土建图纸上提供的定位尺寸，首先将环形预埋件在垂直和水平方向等分4份，利用钢丝绳找出预埋件中心点，利用经纬仪和水准仪测量环形预埋件在冷烟室的位置，并做好定位十字标记。如果环形预埋件位置偏差过大，在不影响窑尾鳞片密封结构情况下，根据实际情况，将窑体每个基础墩的纵轴线做调整，以减小对窑尾密封的影响。

利用托轮底座中心线测量装置对托轮底座中心线进行测量；

图1、图2所示，托轮底座中心线测量装置由包括回转窑窑体支撑基础上设置的中心标板、标高标板和6个混凝土墩；每个混凝土墩上设有平垫铁、斜垫铁和框式水平仪，中心标板包括横向中心标板和纵向基础标板，横向中心标板设置在基础顶面中心线上，纵向基础标板设置在基础顶面其中一条边缘线上，标高标板设置在基础顶部且与回转窑窑体轴线相同侧的侧面，混凝土墩的横截面是矩形，混凝土墩上面设有凹槽，平垫铁嵌入凹槽内，混凝土墩周边的凸棱宽度是30mm，斜垫铁的斜度为1:20，斜垫铁上设有框式水平仪。平垫铁的厚度是20mm，平垫铁埋设在矩形凹槽内，斜垫铁的一侧高度是35mm斜垫铁，平垫铁规格长度是200 mm、宽度是400mm（有2组），长度是200 mm、宽度是650mm（有4组）；使用框式水平仪和斜度规对平垫铁进行找平，垫铁顶部标高根据设备底座标高使用水准仪进行测量确定。

2、轴瓦地面刮研与托轮组的高精度测量定位；

轴瓦刮研采取地面集中刮研，铺设刮瓦平台，将底座放置在平台上，平台设置在地面，要求对地面进行硬化找平，保证一定的承载力，然后将托轮底座放置在平台上进行二次找平，保证托轮底座的水平度，在托轮底座调整完毕后开始安装轴承座，对球面座和轴瓦进行检查和刮研。进行轴瓦刮研时，根据托轮重量（最重28吨）选用50吨履带吊1台配合，两个作业组同时进行，轴承座和托轮吊装完毕后，再次检查瓦面的接触点，合格后方可将球面座按照图纸要求倾斜15°放置到工作状态。

在轴瓦刮研前必须对球面座进行水压试验，如果发现有漏水渗水时，采用铸铁修补剂进行处理，处理后再进行水压试验检查。当轴瓦刮研完毕后，在安装托轮前，必须在轴颈和轴瓦接触面上涂抹锂基脂，防止长时间放置缺油或油流失引起锈蚀造成转窑启动困难。

托轮的测量定位：利用基础墩上的中心标板和标高标板，在托轮座就位以后，在托轮座上部基础上设置固定支架挂设纵、横向钢丝绳，在钢丝绳上悬挂100kg线缀，检测托轮底座是否和基础纵、横线重合，对托轮底座进行定位，使用斜垫铁调整标高和斜度。然后吊装托轮，并将所有托轮轴的轴肩间隙留在窑头侧，才能对托轮进行测量。

首先测量托轮组的轴线，保证所有托轮轴线与窑体轴线平行，先对6#基础墩的托轮轴线、标高、斜度进行精确测量定位。

采用托轮顶跨距测量装置测量托轮顶跨距和对角线。

图3所示，托轮顶跨距测量装置由底座和安装在底座上的全站仪组成，所述底座由支腿、连接杆和平台板组成，相邻两个支腿之间通过连接杆连接，支腿顶部焊接平台板，平台板中心设有直径是20mm的安装孔。

托轮顶跨距和对角线测量都以上一跨托轮顶为基准依次进行测量并调整，使之控制在允许偏差范围内。使用全站仪1台和棱镜配合使用，将托轮顶跨距测量装置直接放在托轮顶中心点，取掉棱镜支撑架，将棱镜放置在另一个基础托轮顶部中心点，来测量相邻拖轮组跨距和对角线，减小测量误差加快测量进度。

使用水准仪对托轮顶标高进行测量，将水准仪支架固定在拖轮座上，在相邻拖轮组的顶部中心点放置塔尺，在塔尺垂直的90°方向各捆绑1个水平尺，保证塔尺的垂直度，使水准仪的测量误差控制在最小范围内。托轮顶中心标高以6#墩托轮顶中心标高为基准。托轮的斜度测量使用斜度规和框式水平仪对托轮进行测量，其顶标高和斜度通过斜垫铁来调整。

在托轮精调完毕后进行地脚螺栓孔的灌浆，在预留孔周围支上模板，每边超出垫铁尺寸50mm，使用高强度无收缩灌浆料进行灌浆，并在灌浆料初凝前将正式垫铁塞进底座下方，使垫铁与底座和灌浆面接触面达到90%以上；

3、轮带的装配工艺；即6#轮带在高空装配，其它轮带在地面装配后与窑体整体吊装；

地面装配轮带采取支撑法进行装配，使用300吨履带吊1台、道木20支、马鞍座1个、φ52钢丝绳护角6个、φ52钢丝绳扣（长30米）1对。

支撑法装配步骤是：先将窑体水平放置在两道窑体支撑工具上支撑，使用钢丝绳将轮带吊起，套在窑体的端部后去掉钢丝绳，再使用一对φ52长30米的钢丝绳将轮带大兜后向轮带垫板处移动，当靠近垫板时，使用三个5吨倒链（顶部一个、两边各一个）将轮带拉进垫板，完成轮带的地面装配工作。

图6所示，窑体支撑工具由直径是530mm的钢管、直径是560mm的套管、弧形马鞍座、牛腿、千斤顶组成，套管套在钢管上部，套管顶部焊接弧形马鞍座，钢管焊接有下牛腿，套管焊接有上牛腿，上下牛腿之间设有千斤顶。

高空轮带装配采用捆绑法吊装，提高了安全系数，使得轮带高空装配从起吊到轮带就位一步到位，使用多圈细钢丝绳捆绑便于轮带就位后的钢丝绳拆除。

捆绑法吊装步骤：首先将窑体最上面轮带垫板在窑体吊装就位后去掉一块，使用4根φ20钢丝绳（每根长26米），4根钢丝绳共计缠绕轮带16圈，将轮带捆绑后使用300吨履带吊吊起轮带到完成装配一步到位；完成高空轮带装配工作后将去掉的垫板恢复原位并焊接。

4、窑体组对及同心度调整；

窑体的吊装组对采用支撑法吊装，整个吊装工程只使用1台300吨履带吊完成，大大减少了起重机械台班的使用量。

支撑工具采用 φ530×10螺旋卷管制作，在窑尾段支撑采取在窑尾冷烟室混凝土梁上制作1个单管支撑（530×10螺旋卷管）、6#支撑墩设备底座上1个双管门字支撑（426×8螺旋卷管），6#轮带为空中装配，使用2个100吨螺旋千斤顶在6#墩底座上将窑体顶起高度高于设计标高100mm，便于摘取钢丝绳。

在窑体组对过程中最重要的是第一段窑体的定位，在吊装之前使用千斤顶将6#托轮向窑尾方向顶死，保持轴肩间隙留在窑头，吊装窑尾的第一段窑体，在吊装时要使用支撑工具，在窑体端部靠近托轮外侧位置焊接两个16#工字钢进行限位，工字钢长度超过托轮边沿，使窑体轴向位置符合设计要求，为防止高空装配轮带时碰撞窑体引起晃动，在冷烟室环形预埋件侧面焊接定位工字钢两个，防止窑体侧向或轴线移动，将窑体固定好后，吊车摘勾进行下步工序。

窑体第一段吊装固定完毕后，在下段窑体对接时利用调整螺栓和调节压板调节对口的错边量和同心度，每个对口处设置8条对口螺栓、16个调节压板、16个加劲板均布（δ20mm Q235 150mm×350mm），窑体同心度调整合格后，焊接加劲板固定焊口，所有加劲板焊接完毕吊车方可摘勾，进行下一段窑体吊装。

同心度测量和窑体对口同时进行，首先在窑体每个内支撑梅花架中心孔上制作可开闭的活动标靶板，使用划规找出窑体中心点，标靶板上钻φ3mm的中心孔，在窑头或窑尾使用1台经纬仪，同时窑体内壁用灯光法对窑体进行初找同心，然后使用1台激光经纬仪精测窑体同心度并进行调整，调整合格后焊接加劲板。

图4、图5所示，内支撑梅花架由8根加劲板以中心孔为圆心呈辐射状均布于回转窑窑体内腔径向横面并与方板焊接，方板上设有中心孔，方板与标靶板通过合页连接，标靶板上设有直径是3mm的中心孔。

5、合理安排窑体的吊装顺序

根据起重机械的吊装能力，在地面上将两基础墩之间窑体组对成20米长的一段后整体吊装。

窑体吊装从窑尾向窑头依次进行，窑体具体吊装顺序为：1+2窑体→装配6#轮带→3+4窑体→5窑体→6+7窑体→8窑体→9+10窑体→11窑体→12+13窑体→14窑体→15+16窑体→17窑体。

从传动档开始向窑头端吊装，具备传动装置安装条件时立即安装传动装置，当窑头端吊装完毕后，再从传动装置向窑尾端吊装，此方法可降低转窑成本，加快施工进度。

6、窑体的翻转和传动装置的安装

窑体全部组对完毕后，在4#基础传动档筒体和2#基础传动档筒体的轮带附近焊接吊耳，将钢丝绳缠绕在窑体上，利用300吨履带吊和50吨履带吊在窑体切线方向上垂直向上用力来转动窑体。

7、大齿圈及传动装置安装工艺

回转窑的驱动装置安装是在窑体安装完毕后进行的，大齿圈在安装前必须铺设平台进行预组装，检查齿圈椭圆度、外形尺寸是否符合设计要求。安装弹簧板，并使用划规在平台上画出φ4900的圆，检查弹簧板弧度是否与圆弧吻合，符合规范要求后，拆除两半大齿圈连接螺栓，将弹簧板用钢筋固定，两半齿圈上各安装两个厂家提供的调节支架，准备工作做好后进行齿圈吊装。

在窑体上画出齿圈定位线，将大齿圈初步定位后把调节支架与窑体外壁焊接牢固，使用300吨履带吊和50吨履带吊翻转窑体，测量大齿圈的径向跳动和轴向跳动，利用千斤顶和调节支架对大齿圈进行精调，精调后再次测量跳动值，保证符合规范要求时方可焊接弹簧板。小齿轮初步定位，测量齿的顶间隙和侧间隙，符合要求后，对小齿轮地脚螺栓孔进行灌浆，安装减速器和电机并进行联轴器对中，安装完毕后将减速器和电机底座与基础临时固定，利用辅助传动装置进行转窑，在齿上涂抹红丹检查齿的啮合情况，对小齿轮进行精调直到符合规范要求后，对减速器和电机底座螺栓进行孔灌。

Claims (3)

1.一种回转窑安装施工方法，吊装一段窑体，对一段窑体进行窑体检测，对一段窑体进行窑体调整，一段窑体达到要求再进行下一段窑体的吊装、测量和调整；其特征是所述窑体检测，包括相邻段窑体同心度检测、相邻段窑体端部水平位检测、窑体组对后同心度检测、托轮底座中心线测量、托轮顶跨距测量；

相邻段窑体同心度检测采用灯光法，即在一段窑体中心制作中心靶，在二段窑体一端设置光源，二段窑体另一端设置标靶，标靶设置中心靶孔，观察光线是否穿过两个中心靶孔，若光线穿过两个中心靶孔为合格；若光线没有穿过两个中心靶孔，要调整二段窑体至光线穿过两个中心靶孔为合格；

相邻段窑体端部水平位检测采用经纬仪，即先在第一段窑体端部设一个固定点，固定点上挂第一根钢丝绳线坠，第一根钢丝绳线坠径向方向下垂并与窑体基础轴线对准，为合格；第二段窑体与第一段窑体水平方向的同心度测量，在第二段窑体端部设一个固定点，固定点上挂第二根钢丝绳线坠，第二根钢丝绳线坠径向方向下垂，调整第二段窑体使第二根钢丝绳线坠与第一根钢丝绳线坠重合；

窑体组对后同心度检测采用激光法，即在一段窑体一端安装激光经纬仪，在其余窑体两端分别设置中心靶，使得激光束能通过各中心靶孔为验收标准来检测窑体同心度。

2.根据权利要求1所述一种回转窑安装施工方法，其特征是所述托轮底座中心线测量采用托轮底座中心线测量装置，托轮底座中心线测量装置包括回转窑窑体支撑基础上设置的中心标板、标高标板和6个混凝土墩；每个混凝土墩上设有平垫铁、斜垫铁和框式水平仪，中心标板包括横向中心标板和纵向基础标板，横向中心标板设置在基础顶面中心线上，纵向基础标板设置在基础顶面其中一条边缘线上，标高标板设置在基础顶部且与回转窑窑体轴线相同侧的侧面，混凝土墩的横截面是矩形，混凝土墩上面设有凹槽，平垫铁嵌入凹槽内，混凝土墩周边的凸棱宽度是30mm，斜垫铁的斜度为1:20，斜垫铁上设有框式水平仪。

3.根据权利要求1所述一种回转窑安装施工方法，其特征是所述托轮顶跨距测量采用托轮顶跨距测量装置，托轮顶跨距测量装置由底座和安装在底座上的全站仪组成，所述底座由支腿、连接杆和平台板组成，相邻两个支腿之间通过连接杆连接，支腿顶部焊接平台板，平台板中心设有直径是20mm的安装孔。