CN108020083A - 一种大型转底炉安装方法 - Google Patents

Abstract

一种大型转底炉安装方法，对转底炉的转底机械、炉体设备、炉体钢结构和管道系统进行三维实体建模，结合转底炉安装工艺流程对该三维实体模型分段模块化；并对炉体钢结构三维实体模型进行图纸深化；将分段模块化的转底炉结构专业化工厂制造；然后进行现场安装，安装过程中需分模块、分层安装，以保证安装质量。该安装方法实现了“工厂预制，模块化安装”这一工业炉窑安装技术领域的新技术。采用本发明安装方法安装转底炉时，能节约材料、人工，降低成本，而且安装精度高。

Description

一种大型转底炉安装方法

技术领域

本发明属于工业炉窑安装技术领域，涉及一种大型转底炉安装方。

背景技术

为了解决传统高炉炼铁工艺所存在的能耗高、流程长、环境污染严重等问题，出现了多种新型非高炉炼铁法，主要生产工艺以直接还原为主。直接还原是指铁矿石或含铁氧化物在低于熔化温度之下还原成金属的过程。其所得的产品称为直接还原铁，通称海绵铁或金属化球团。机械化、自动化程度较高的转底炉法是目前比较先进、可靠、经济的工艺。已成为煤基法直接还原铁工艺的首选。转底炉主要由转底机械、炉体钢结构、炉体设备、煤气、空气、水冷管道、液压和润滑系统等组成。转底炉安装工程体量大（不含筑炉约2100吨），安装精度高，施工难度大。现有技术中，安装直接还原转底炉等大型环形加热炉时，施工工序多、施工工期长、劳动强度大、工程质量较低、成本大。

发明内容

本发明的目的是提供一种工序较少、施工工期短，且能保证安装精度的大型转底炉安装方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种大型转底炉安装方法，具体按以下步骤进行：

步骤1：用三维机械建模软件Solid works和钢结构建模软件Tekla Structures对转底炉的转底机械、炉体设备、炉体钢结构和管道系统进行三维实体建模，结合转底炉安装工艺流程对该三维实体模型分段模块化；

对于转底炉炉体钢结构的三维实体模型再进行图纸深化：首先，利用TeklaStructures 17.0软件将整个结构进行虚拟建造；然后，根据确定的安装方案及通用原则将虚拟建成的三维模型拆解，进行节点和构造方面的处理；最后，根据加工制作和安装的各种要求，将拆解下来的三维构件利用三视图原理生成平面深化图纸；

步骤2：将分段模块化的转底炉结构专业化工厂制造；

步骤3：现场安装转底炉：

一、转底机械的安装：

1.建立测量控制网，接着设置基准线，然后设置标高基准点，设置沉降观测点；

2.先外环后内环安装支撑辊，支撑辊安装时，根据出厂标记，分清内环、外环及支撑辊辊面锥度的方向，按图纸规定的方向施工；安装过程中采用基准块和精调架对支撑辊进行精调；最终使126个支承辊的上母线水平，且所有支承辊上母线标高的偏差为±0.5mm ，相邻支撑辊的标高偏差小于0.2mm，所有支承辊与下框架轨道动态接触率达96%；

3.下框架安装：

按制造厂家标记的编号按号组装，首先安装第一块下扇形段，该第一块下扇形段的中心线通过转底炉的中心，保证销齿圈的圆柱度要求，下扇形段上平面和下平面的平面度要求；然后按安装第一块下扇形段的方法安装第二块下扇形段；两块下扇形段之间的间距通过组合调整垫片进行调整，保证螺栓拧紧后，相邻柱销之间齿距公差为±0.2mm；下框架整体安装调整完成，经检测验收合格后，扇形段之间的大六角高强螺栓连接副通过电动扭矩扳手统一拧紧，施工用的扭矩扳手使用前进行校正，其扭矩相对误差不得大于±5%；高强螺栓施拧时：用2台电动扭矩扳手由下框架中间向两侧对称拧紧，并分初拧和终拧；初拧扭矩值取终拧扭矩值得50%；

4.定心辊安装：

各定心辊面外切圆所组成的圆柱中心与定心轨道面圆柱中心同轴，同轴度误差≤5mm，定心辊轴线对水平面的垂直误差≤0.2mm，定心辊与辊面轴线垂直度≤0.10mm /1000mm；定心辊安装完毕后，按照图纸的要求进行预紧，释放预紧力时一定要保证对称释放；

5.上框架安装：

上扇形段安装时，内圆弧角板半径和外圆弧角板半径偏差为±10mm；上扇形段安装完即可安装水封装置；水封装置从炉底框架预留孔吊下，平移框架安装完成后，再安装刮渣装置；

6.传动装置安装：

传动装置的中心线必须通过转底炉的中心，并在炉床安装结束后根据齿轮的啮合状况最终定位；将传动装置液压马达下方配流器上的溢流阀朝向油缸方向；炉底传动装置标高±1.00mm，炉底传动装置水平度≤0.1mm/1000mm，炉底传动装置中心线偏移≤1.0mm；

二、炉体钢结构的制作安装

1.炉体钢结构制作：

1）内外环立柱的组对、焊接、钻孔

A、环形炉立柱的组对：加工时将牛腿与立柱分开加工，牛腿与立柱分别组对焊接矫正合格后再合拢，牛腿与立柱合拢时利用胎具组装，以保证装配精度；

B、立柱上下顶板与立柱的组对：顶板外侧面标注好十字中心线，保证钻孔精度；上下顶板不能装反，立柱的组对须在平面度误差为±1mm的标准平台上进行；

C、立柱的焊接：立柱在平台上采取翻滚焊接，焊脚高度4～5mm；牛腿与立柱上表面角焊缝磨平，以确保中圈梁的正确安装；

D、内外立柱钻孔：组对焊接整形后钻孔；

2）炉体圈梁的组对、焊接、钻孔

A、圈梁的加工：环形炉上层炉底钢结构、中圈梁、底部圈梁的制造加工要求和方法基本相同，圈梁的共性特点为型材的弯曲加工，型材弯曲加工时要保证型材的断面尺寸不变形，垂直度、平面度在规范规定的范围内；

B、圈梁组对前需在达标的平台上预先按图纸尺寸划好装配线，即组对胎架，胎架制作必须有2处过圆心的中心线标识，同时根据圈梁的外形特点增设必要的标识，在底部圈梁定心辊和支撑辊的位置孔保证中心线过圆，在装配构件时都要将胎具上的标识在构件上表示出来，打好钢印；组对时若型材弯曲弧度不符合要求，不能够强行安装，必需将型材弧度调整好再进行组对，组对时接头之间有3mm间隙；

C、圈梁的焊接：除按图纸设计要求施工外，需按照收缩量大的焊缝先焊的原则进行焊接，若焊件表面上带有交叉焊缝的对接接头，其焊接顺序应使交叉焊缝处产生的焊接应力最小，不要在焊缝交叉处中断焊接；对接焊缝应先于角焊缝焊接；多层焊接先于单层焊焊接；

D、圈梁的钻孔：圈梁钻孔的基本要求与立柱钻孔的基本要求一致，还要控制最外边孔的弦长及中间孔的弦高；

3）环形炉内外环钢板、炉门、水封槽、水冷隔墙的组对、焊接、钻孔：

A、内外环钢板在卷圆机上整形，加强筋与钢板组对时不可强制装配，加强筋和钢板装配后，两者之间不能有空隙；水封槽法兰连接面的平面不平度＜0.5mm，法兰平面不可向外变形，炉门的膨胀缝空隙为10mm，水封槽不锈钢的连接法兰一侧焊接，一侧点焊，水封槽热镀锌前进行预组装；

B、内外环钢板焊接时立在地面上或者在胎具上进行；且墙板的人孔门的法兰面和墙板焊接防止焊塌；水封槽所有的焊缝处做煤油渗透试验；

C、内外环钢板、炉门钻孔：炉门钻孔采用与炉门铸件一致的模具，其余构件统一采用模具钻孔保证可以互换性；

3.炉体钢结构安装

1）炉体钢结构安装前在炉子中心处搭设临时安置找正平台；

2）安装炉墙立柱，垂直度误差<2 mm，并对所有立柱根据图纸进行编号；柱底轴线相对于定位轴线偏差不大于3mm；炉墙、炉底钢板、上下圈梁等可拼接，但焊缝位于型钢处；上部钢结构的炉顶大梁安装后不应下挠；炉墙钢板纵向接缝必须位于炉墙立柱内侧；

三、空气、煤气管道安装

1.制作安装工艺流程

制造时，应符合《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2011及图纸、工艺设计文件的各项要求；

2.空气、煤气管道的安装：

空气管和煤气管敷设在炉体钢结构上，标高8850mm；按图纸要求将空气管和煤气管吊装于炉体钢结构上；然后，按照设计文件和规范要求对安装完成的空气管和煤气管进行不同的试验；

四、液压、润滑管道安装

1.液压系统的安装

1）购买已经过酸洗、油浸并封口的“液压管”；封口的塞子只能在安装时拿掉，并在安装后立即重新封口；

2）加工购买的“液压管”时，使用不磨损盘式剪刀切管，每次切割后，清除毛刺并吹扫加工件；对于大尺寸“液压管”，在必须使用焰切机的部位，必须研磨并清除切口内外毛刺，然后吹扫并清洁切片；对于必须进行对接焊接的“液压管”进行点焊时，不得点焊焊接边缘，而要使用连接板；用氩弧对接焊接；如果需要几个通道，第一道必须采用氩弧焊接，其它的通道使用基本电焊；

3）在装配前和装配过程中，须对“液压管”进行遮盖；“液压管”与胶管阀等连结用丝头一律采用标准件焊接对接，凡是焊接部位一律用氩弧焊打底；管子敷设应按液压配管图设置支架，支架按设计要求采用塑料管卡；管子安装后应进行试压，试验压力为使用压力的1.25倍；

4）管道安装后，使管道与液压元件、油缸及阀门断开，形成液压管道循环系统，采用小型管道酸洗泵站对该液压管道循环系统进行一次性循环酸洗，酸洗过程中定时进行正反向酸洗切换和排污；当管道内的酸浓度和铁离子浓度在2小时内检测基本不变时，可结束酸洗；在循环配酸过程中，定时测定清洗回路出入口的酸浓度，不应瞬间浓度过高；酸洗时管道系统最高点的压力不低于0.1MPa；酸洗时，敲击管线焊缝和各接头处；一次酸洗完检查合格后，用水冲洗管路至pH值为6～7，出水澄清；水冲洗后，碳钢管采用漂洗法再次除锈；

5）油循环：另设冲洗油箱，采用指定的冲洗专用油进行冲洗；冲洗标准符合NAS7.0级以上；过滤器中采用0.03～0.05mm的细滤芯；冲洗循环系统选用的设备和元件应满足在循环过程中使冲洗油在管道中达到紊流状态；达到冲洗标准后，拆除临时管件，恢复原安装管路，按液压系统管路原理，接通液压站设备，注满工作液压油，由工作系统油泵进行压力实验；

2.润滑系统的安装：

润滑泵、所有的计量和分配器装置安装支架上，且相互之间不妨碍；暴露在高温中的管道、分配器、阀，用防护套保护；在安装之前清理所有管道，确保没有任何异物；避免管道热弯，任何要求焊接的区域用常规方法酸洗；完成大型转底炉的安装。

本发明安装方法采用BIM技术，分别用三维机械建模软件Solid works和钢结构建模软件Tekla Structures对转底炉的转底机械，炉体设备，炉体钢结构，管道系统进行三维实体建模，对转底炉的制作、安装步骤做了详细的实体演示，并实现了“工厂预制，模块化安装”这一工业炉窑安装技术领域的新技术。采用本发明安装方法安装转底炉时，能节约材料、人工，降低成本，而且安装精度高。

附图说明

图1是转底炉BIM模型。

图2是本发明安装方法中采用的基准模块的示意图。

图3是图2的左视图。

图4是图3的俯视图。

图5是本发明安装方法中采用的精调架的示意图。

图6是本发明安装方法中调整支撑辊时，基准模块和精调架的使用状态图。

图7是图6的左视图。

图中：1.基板，2.支块，3.基准面，4.纵梁，5.横梁，6.挡块，7.螺栓，8.把手，9.支撑辊，10.基准模块，11.框式水平仪，12.高度尺，13.精调架，14.标尺。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

本发明提供了一种用BIM技术安装大型转底炉的方法，BIM技术就是用三维机械建模软件Solid works和钢结构建模软件Tekla Structures对转底炉的转底机械、炉体设备、炉体钢结构和管道系统进行三维实体建模，得到图1所示的转底炉BIM模型，并对转底炉的制作、安装步骤做详细的实体演示，然后进行工厂预制、模块化安装。

本发明安装方法具体按以下步骤进行：

步骤1：采用三维机械建模软件Solid works和钢结构建模软件Tekla Structures对转底炉的转底机械、炉体设备、炉体钢结构和管道系统进行三维实体建模，结合转底炉安装工艺流程对该三维实体模型分段模块化；

对于转底炉炉体钢结构的三维实体模型还需进行图纸深化：首先，利用TeklaStructures 17.0软件将整个结构在计算机中按现实的实际情况进行虚拟建造，建造过程可以将施工图设计阶段无法考虑到的问题一一暴露出来，并加以解决；然后，根据确定的安装方案及通用原则将虚拟建成的三维模型拆解，进行节点和构造方面的处理；最后，根据加工制作和安装的各种要求，将拆解下来的三维构件利用三视图原理生成平面深化图纸，图纸上的所有目标，包括杆件长度、断面尺寸、杆件相交角度、螺栓孔间距等，均在杆件模型上直接投影产生。在这一过程中，及时统计工程材料、螺栓用量、油漆面积及其他统计用量。提高工作效率和制作精度，缩短制作安装工期。

步骤2：将分段模块化的转底炉结构专业化工厂制造；

步骤3：现场安装转底炉：

一、转底机械的安装

1.基础测量放线：建立测量控制网（采用导线测量法，建立相当于一建导线精度的平面控制网，并布置成环形网），接着设置基准线（在转底炉的中心建立永久性的中心点“O”，中心点“O”为测量和安装的基准，永久性的中心点采用20mm×150mm×150mm的不锈钢板制作。转底炉安装必须设置三条基准线，即转底炉中心线、进料辊道中心线和出料辊道中心线，并埋设固定中心标板，这三条线是一切尺寸的基准，炉子安装时应层层安装、层层校验。并根据出料中心线、装料中心线，烟道中心线设置永久中心线标板，根据转底炉基础结构特点设置成放射性的基准线）。然后设置标高基准点，设置沉降观测点，安装过程测量控制→实测记录；

2.内外支撑辊安装：转底炉支撑装置分内支撑辊和外支撑辊，内支撑辊有54套，外支撑辊有72套。支撑辊的安装应先外环后内环。支撑辊安装时，根据出厂标记，分清内环、外环及支撑辊辊面锥度的方向，严格按图纸规定的方向施工；安装过程中采用基准块和精调架对支撑辊进行精调；

该基准块如图2、图3和图4所示，包括基板1，基板2底部固接有四个支块2，该四个支块2分成两排，每排有两个支块2，支块2一个侧壁上加工有倾斜的基准面3，处于同一排的两个支块2上的基准面3相平行，且位于同一倾斜平面内；不同排中相邻两个支块2上的基准面3相对设置，且分别位于两个相交的倾斜平面内；基板1上表面设有两个标尺14，标尺14的“0”刻线与基板1的一条中心线重合，两个标尺14相对于基板1的另一条中心线对称设置。

该精调架如图5所示，包括平行设置的两根纵梁4，两根纵梁4通过平行设置的两个横梁5相连接，两根纵梁4上和两根横梁5上均固接有两个支撑块6，支撑块6上设有螺栓7，螺栓7与支撑块6螺纹连接，螺栓7可沿自身轴线方向往复移动，两根纵梁4上分别安装有把手8。

圆锥形支承辊最上方母线或者高点并不宜确定，采用基准模块10可将支承辊圆锥弧面转变成平面来测量。测量时将基准块10放置在支承辊辊子9上，使基板1上与标尺14上“0”刻线重合的中心线与棍子9的轴线相垂直；基准块10的上平面可以同时放置框式水平仪11和高度尺12。通过调整斜垫铁来调整支承辊的水平和标高，随时观察框式水平仪11掌握水平状况，同时用支设在转底炉基础上的精密水准仪观察高度尺12来随时掌握支承辊标高，反复调整和检测，直至支承辊的水平和标高符合要求。另外通过望远镜观察基准块10上表面标尺14上的“0”刻线，调整支承辊直至该“0”刻线与望远镜内的十字线竖线完全重合，此时辊轴中心线一定指向炉心，支承辊辊轴同心度符合要求。另外还用精调架13来辅助完成支承辊的精调：调整前松开辊座和基座间的紧固螺栓，将精调架13套在辊座上，如图6和7所示，根据支承辊偏斜情况旋拧精调架13上对应边的螺栓7，直至支承辊定位符合要求。最终使126个支承辊的上母线水平，上母线标高偏差±0.5mm ，相邻支撑辊的标高偏差小于0.2mm，与下框架轨道动态接触率达96%；

3.下框架安装：

按制造厂家标记的编号按号组装，首先安装第一块下扇形段，要求下扇形段的中心线通过转底炉的中心，保证销齿圈的圆柱度要求，下扇形段上平面和下平面的平面度要求等；然后按安装第一块下扇形段的方法安装第二块下扇形段；两块下扇形段之间的间距通过组合调整垫片进行调整，保证螺栓拧紧后，相邻柱销之间齿距公差为±0.2mm。下框架整体安装调整完成，经检测验收合格后，扇形段之间的大六角高强螺栓连接副通过电动扭矩扳手统一拧紧，施工用的扭矩扳手使用前进行校正，其扭矩相对误差不得大于±5%。建议预紧力为168KN。高强螺栓施拧时：用2台电动扭矩扳手由下框架中间向两侧对称拧紧，并分初拧和终拧；初拧扭矩值取终拧扭矩值得50%；

4.定心辊安装：

各定心辊面外切圆所组成的圆柱中心与定心轨道面圆柱中心同轴，同轴度误差≤5mm，定心辊轴线对水平面的垂直误差≤0.2mm，定心辊与辊面轴线垂直度≤0.10mm /1000mm。定心辊安装完毕后，按照图纸的要求进行预紧，释放预紧力时一定要保证对称释放；

5.上框架安装：

上扇形段安装结构应注意安装半径。内圆弧角板半径和外圆弧角板半径偏差为±10mm；上扇形段安装完即可安装水封装置。水封装置从炉底框架预留孔吊下，刮渣装置在平移框架安装完就可以安装。刮渣装置安装时尤其要注意控制刮渣板的高度和位置，以防刮不到渣或刮槽。

6.传动装置安装：

传动装置应在炉床吊装前吊装就位，传动装置的中心线必须通过转底炉的中心，并在炉床安装结束后根据齿轮的啮合状况最终定位。现场安装时，将传动装置液压马达下方配流器上的溢流阀朝向油缸方向。炉底传动装置标高±1.00mm，炉底传动装置水平度≤0.1mm/1000mm，炉底传动装置中心线偏移≤1.0mm；

二、炉体钢结构的制作安装

1.炉体钢结构制作

1）内外环立柱的组对、焊接、钻孔

A、环形炉立柱的组对：由于中圈梁安装在立柱的牛腿上，并且利用螺栓连接，这样就要求牛腿上螺栓孔的加工精度，在加工时可以将牛腿与立柱分开加工，牛腿与立柱分别组对焊接矫正合格后再合拢，牛腿与立柱合拢时利用胎具组装，这样才能保证装配精度；

B、立柱上下顶板与立柱的组对：在顶板外侧面要标注好十字中心线，上下顶板的孔可以预先钻好，要保证钻孔的精度，保证钻好的构件在任何角度都能够穿入定位销，同时要注意上下顶板不能装反，上下顶板外形尺寸一样，但孔距及孔径均不一样，立柱的组对必须在平台上进行，平台的误差范围为±1mm的标准平台，同时上下顶板要设置胎具；

C、立柱的焊接：立柱可以在平台上采取翻滚焊接，这样就可以焊平焊，注意图纸焊接要求，焊脚高度要求在4～5mm，焊接时焊脚不要过高，焊脚过大会增加焊接变形。牛腿与立柱上表面角焊缝要磨平，以确保中圈梁的正确安装；

D、内外立柱钻孔：钻孔必须在组对焊接整形后进行，立柱钻孔全部采用模具，保证钻孔精度，模具的螺栓孔必须全部配上高强度钢的钻套，保证模具能够反复使用。在同一平面上的螺栓孔在条件许可的情况下，尽量采用一个模具。开孔的飞边和毛刺全部要清理干净。

2）炉体圈梁的组对、焊接、钻孔

A、圈梁的加工：环形炉上层炉底钢结构、中圈梁、底部圈梁的制造加工要求和方法基本相同，圈梁的共性特点为型材的弯曲加工，型材弯曲在加工时要保证型材的断面尺寸不会变形，垂直度，平面度都要求在规范规定的范围内，弯曲弧度利用大样板来验收，确保弯曲精度。

B、圈梁组对前必需在达标的平台上预先按图纸尺寸划好装配线，即组对胎架，胎架制作必须有2处过圆心的中心线标识，同时根据圈梁的外形特点增设必要的标识，特别是在底部圈梁定心辊和支撑辊的位置孔保证中心线过圆，在装配构件时都要将胎具上的标识在构件上表示出来，打好钢印，在组对时如有型材弯曲弧度不符合要求，不能够强行安装，必需将型材弧度调整好再进行组对，由于构件有弧度，组对时一定要控制接头3mm间隙，间隙过大会增加焊接变形；

C、圈梁的焊接：圈梁的焊接除按图纸设计要求施工外，还要注意构件的焊接顺序来控制焊接变形，一般的焊接顺序原则是收缩量大的焊缝先焊、尽可能地使焊缝能够自由收缩，特别是焊缝的横向收缩要自由、焊件表面上带有交叉焊缝的对接接头，其焊接顺序应使交叉焊缝处产生的焊接应力最小，不要在焊缝交叉处中断焊接。对接焊缝应先于角焊缝焊接；多层焊应先于单层焊焊接。组对焊接完的构件要检验，检测其外形尺寸是否与胎具不一致的地方，如果变形较严重超过图纸设计规范标准，对构件应采取冷调或火工较正；

D、圈梁的钻孔：圈梁钻孔的基本要求除与立柱钻孔的基本要求一致外，还要注意它的弦长，严格控制最外边孔的弦长及中间孔的弦高。底部圈梁埋入基础部分钢结构不需要油漆；

3）环形炉内外环钢板、炉门、水封槽、水冷隔墙的组对、焊接、钻孔：

A、内外环钢板要在卷圆机上整形，保证装配时的弧度，加强筋与钢板组对时不可以强制装配，加强筋和钢板装配后，两者之间不能有空隙；水封槽法兰连接面的平面不平度＜0.5mm，法兰平面不可以向外变形，炉门的膨胀缝空隙宜为10mm，膨胀缝宜大不宜小，水封槽可现场调节的不锈钢部分，不锈钢的连接法兰一侧焊接，一侧点焊，由现场焊接，水封槽热镀锌前进行预组装，水冷隔墙上的锚固件为了方便运输由现场焊接。

B、内外环钢板焊接时要采取立在地面上或者在专用的胎具上进行，减少焊接变形。同时注意墙板的人孔门的法兰面和墙板焊接必需注意防止焊塌。水缝槽所有的焊缝处需要做煤油渗透试验，保证不漏水，炉门的焊接材料较多，注意不锈钢和碳钢焊接用料；

C、内外环钢板、炉门钻孔：炉门钻孔要注意采用与炉门铸件一致的模具，其余构件统一采用模具钻孔保证可以互换性；

3.炉体钢结构安装

1）在炉体钢结构安装前在炉子中心处，搭设临时安置找正平台，便于安装时经纬仪等专用仪器的放置。平台应牢固，四周应有栏杆，中间应有放置仪器，以便于对炉体钢结构立柱，圈梁、炉顶大梁、烧嘴、管道等的定位、角度、标高控制测量；

2）安装炉墙立柱，用磁线坠找正，垂直度误差<2 mm ，并对所有立柱根据图纸进行编号。柱底轴线相对于定位轴线偏差不大于 3mm。炉墙、炉底钢板、上下圈梁等可拼接，但焊缝位于型钢处。上部钢结构的炉顶大梁安装后不应下挠。炉墙钢板纵向接缝必须位于炉墙立柱内侧；

三、空气、煤气管道安装

1.制作安装工艺流程

1）样及号料 →切割→拼接焊接→矫正→压头→卷制→焊接→矫正→组对成型→煤油渗透或打压试验→修补及焊接→涂装

2）该单项工程制造时，应符合《现场设备、工业管道焊接工程施工

及验收规范》GB50236-2011及图纸、工艺设计文件的各项要求外。

2.空气、煤气管道的安装：

空气管和煤气管主要敷设在炉体钢结构上，标高为8850mm；按图纸要求将空气管和煤气管吊装于炉体钢结构上；然后，按照设计文件和规范要求对安装完成的空气管和煤气管进行不同的试验，如压力试验、泄漏性试验、真空度试验等。

四、液压、润滑管道安装

1.液压系统的安装

1）选管：使用市场上能买到的称为“液压管”的油浸并封盖的冷拉管。购买已经过酸洗、油浸并封口的“液压管”。封口的塞子只能在安装时拿掉，并在安装后立即重新封口；

2）精确加工：加工购买的“液压管”时，一定要特别注意冷弯。在任何情况下，不要使用焰切机进行切管和打孔。使用不磨损盘式剪刀进行切管，每次切割后，清除毛刺并吹扫加工件。对于大尺寸管子，在必须使用焰切机的地方，必须研磨并清除切口内外毛刺，然后小心的吹扫并清洁切片。对于必须进行对接焊接管子进行点焊时，一定不要点焊焊接边缘，而总要使用连接板。对接焊接必须使用氩弧焊接，如果需要几个通道，第一道必须采用氩弧焊接，其它的通道使用基本电焊；

3）在装配前和装配过程中，必须对管子进行遮盖。管子与胶管阀等连结用丝头一律采用标准件焊接对接，凡是焊接部位一律用氩弧焊打底。管子敷设应按液压配管图设置支架，支架按设计要求采用塑料管卡。管子安装后应进行试压，试验压力为使用压力的1.25倍；

4）管道安装后，使管道与液压元件、油缸及阀门断开，形成液压管道循环系统，采用小型管道酸洗泵站对该液压管道循环系统进行一次性循环酸洗，酸洗过程中定时应进行正反向酸洗切换和排污；当管道内的酸浓度和铁离子浓度在2小时内检测基本不变时，可结束酸洗。在循环配酸过程中，应定时测定清洗回路出入口的酸浓度，不应瞬间浓度过高。酸洗时管道系统最高点（或最远点）的压力不低于0.1MPa；酸洗时，应敲击管线焊缝和各接头处；一次酸洗完检查合格后，用水冲洗管路至pH值为6～7，出水目测达到澄清；水冲洗后，碳钢管应采用漂洗法再次除锈，目的是采用稀的酸溶液以除去水冲洗过程中金属表面可能生成的浮锈，为钝化打好基础；漂洗时，先混合缓蚀剂和柠檬酸，再用氨水调整pH值为3.5～4，形成酸洗液，将该酸洗液泵入系统，并每30分钟检测一次管道中的铁离子浓度和酸浓度，当铁离子浓度和酸浓度在1小时内基本不变化时，结束漂洗；漂洗过程中应保证酸洗液中的铁离子含量小于300mg/L，若超过该值，应更换稀释部分漂洗液重新循环达到该值范围；

5）油循环：另设冲洗油箱，采用业主指定的冲洗专用油。冲洗标准应符合NAS7.0级以上。所使用的过滤器应选择0.03～0.05mm的细滤芯，可视冲洗情况，定期更换过滤器，冲洗循环系统选用的设备和元件应满足在循环过程中使冲洗油在管道中达到紊流状态，以保证其冲洗质量。达到冲洗标准后，拆除临时管件，恢复原安装管路，按液压系统管路原理，可接通液压站设备，注满工作液压油，由工作系统油泵进行压力实验，以保证冲洗后的管路耐压能力。油箱在注油前，应进行清洗与检查，确认达到注油条件时，方可注油，注油采用专用注油小车进行，以保证注油质量符合使用要求。

2.润滑系统的安装：

安装方法：润滑点位于移动或固定的机械上，如支撑辊，定心辊、传动装置、检测装置各润滑点等。为了正确地完成润滑系统的安装，须遵循供应商附上的说明书。泵应安装在合适的支架或支撑板上。所有的计量和分配器装置应由合适的支架固定，分配器应尽可能靠近润滑点，且不妨碍其他机构的运动。分配器安装后应便于观察、调整和检修，且尽可能避免高温、灰尘和水汽的侵蚀。暴露在高温（超过100℃或212℉）中的管道、分配器，阀等，应该用合适的防护套保护。在危险区域，或通常预计需要经常维修的任何地方，所有的计量装置、阀门、分配器，如有必要，甚至是管道都应该用金属盒或管箱来正确保护。原则上，管道不能焊接，因为金属条在工作中能够进入计量阀，影响正常运行。无论如何，在安装之前所有管道的里面应该正确地清理，并且确保没有任何异物。避免管道的热弯，任何要求焊接的时候，比如大号管道，焊接区域应用常规方法酸洗。应用一切合适的工具正确地保护管道以便它们不会松散。润滑剂通常由使用者提供，使用者应该根据供应商的推荐选择润滑剂。

在金川弃渣综合利用一期工程铜尾矿综合利用项目—1#、2#转底炉安装工程施工中，我公司从经营管理入手，优化施工工艺，科学合理的确定施工方法，大胆创新，降低了安全风险，节约了大型吊装设备台班费用和施工用料，提高工程质量，确保了施工工期。

采用本发明方法，转底炉安装工程施工实际费用与工程定额直接费用对比情况见表1：（单位：元）

表1 采用本发明安装方法实际费用与工程定额直接费用对比

从表1可以看出，采用本发明安装方法安装转底炉，能够降低成本。

Claims (6)

1.一种大型转底炉安装方法，其特征在于，该方法具体按以下步骤进行：

步骤1：用三维机械建模软件Solid works和钢结构建模软件Tekla Structures对转底炉的转底机械、炉体设备、炉体钢结构和管道系统进行三维实体建模，结合转底炉安装工艺流程对该三维实体模型分段模块化；

对于转底炉炉体钢结构的三维实体模型再进行图纸深化：首先，利用TeklaStructures 17.0软件将整个结构进行虚拟建造；然后，根据确定的安装方案及通用原则将虚拟建成的三维模型拆解，进行节点和构造方面的处理；最后，根据加工制作和安装的各种要求，将拆解下来的三维构件利用三视图原理生成平面深化图纸；

步骤2：将分段模块化的转底炉结构专业化工厂制造；

步骤3：现场安装转底炉：

一、转底机械的安装：

（1）建立测量控制网，接着设置基准线，然后设置标高基准点，设置沉降观测点；

（2）先外环后内环安装支撑辊，支撑辊安装时，根据出厂标记，分清内环、外环及支撑辊辊面锥度的方向，按图纸规定的方向施工；安装过程中采用基准块和精调架对支撑辊进行精调；最终使126个支承辊的上母线水平，且所有支承辊上母线标高的偏差为±0.5mm ，相邻支撑辊的标高偏差小于0.2mm，所有支承辊与下框架轨道动态接触率达96%；

（3）下框架安装：

按制造厂家标记的编号按号组装，首先安装第一块下扇形段，该第一块下扇形段的中心线通过转底炉的中心，保证销齿圈的圆柱度要求，下扇形段上平面和下平面的平面度要求；然后按安装第一块下扇形段的方法安装第二块下扇形段；两块下扇形段之间的间距通过组合调整垫片进行调整，保证螺栓拧紧后，相邻柱销之间齿距公差为±0.2mm；下框架整体安装调整完成，经检测验收合格后，扇形段之间的大六角高强螺栓连接副通过电动扭矩扳手统一拧紧，施工用的扭矩扳手使用前进行校正，其扭矩相对误差不得大于±5%；高强螺栓施拧时：用2台电动扭矩扳手由下框架中间向两侧对称拧紧，并分初拧和终拧；初拧扭矩值取终拧扭矩值得50%；

（4）定心辊安装：

各定心辊面外切圆所组成的圆柱中心与定心轨道面圆柱中心同轴，同轴度误差≤5mm，定心辊轴线对水平面的垂直误差≤0.2mm，定心辊与辊面轴线垂直度≤0.10mm /1000mm；定心辊安装完毕后，按照图纸的要求进行预紧，释放预紧力时一定要保证对称释放；

（5）上框架安装：

上扇形段安装时，内圆弧角板半径和外圆弧角板半径偏差为±10mm；上扇形段安装完即可安装水封装置；水封装置从炉底框架预留孔吊下，平移框架安装完成后，再安装刮渣装置；

（7）传动装置安装：

传动装置的中心线必须通过转底炉的中心，并在炉床安装结束后根据齿轮的啮合状况最终定位；将传动装置液压马达下方配流器上的溢流阀朝向油缸方向；炉底传动装置标高±1.00mm，炉底传动装置水平度≤0.1mm/1000mm，炉底传动装置中心线偏移≤1.0mm；

二、炉体钢结构的制作安装

（1）炉体钢结构制作：

1）内外环立柱的组对、焊接、钻孔

A、环形炉立柱的组对：加工时将牛腿与立柱分开加工，牛腿与立柱分别组对焊接矫正合格后再合拢，牛腿与立柱合拢时利用胎具组装，以保证装配精度；

B、立柱上下顶板与立柱的组对：顶板外侧面标注好十字中心线，保证钻孔精度；上下顶板不能装反，立柱的组对须在平面度误差为±1mm的标准平台上进行；

C、立柱的焊接：立柱在平台上采取翻滚焊接，焊脚高度4～5mm；牛腿与立柱上表面角焊缝磨平，以确保中圈梁的正确安装；

D、内外立柱钻孔：组对焊接整形后钻孔；

2）炉体圈梁的组对、焊接、钻孔

A、圈梁的加工：环形炉上层炉底钢结构、中圈梁、底部圈梁的制造加工要求和方法基本相同，圈梁的共性特点为型材的弯曲加工，型材弯曲加工时要保证型材的断面尺寸不变形，垂直度、平面度在规范规定的范围内；

B、圈梁组对前需在达标的平台上预先按图纸尺寸划好装配线，即组对胎架，胎架制作必须有2处过圆心的中心线标识，同时根据圈梁的外形特点增设必要的标识，在底部圈梁定心辊和支撑辊的位置孔保证中心线过圆，在装配构件时都要将胎具上的标识在构件上表示出来，打好钢印；组对时若型材弯曲弧度不符合要求，不能够强行安装，必需将型材弧度调整好再进行组对，组对时接头之间有3mm间隙；

C、圈梁的焊接：除按图纸设计要求施工外，需按照收缩量大的焊缝先焊的原则进行焊接，若焊件表面上带有交叉焊缝的对接接头，其焊接顺序应使交叉焊缝处产生的焊接应力最小，不要在焊缝交叉处中断焊接；对接焊缝应先于角焊缝焊接；多层焊接先于单层焊焊接；

D、圈梁的钻孔：圈梁钻孔的基本要求与立柱钻孔的基本要求一致，还要控制最外边孔的弦长及中间孔的弦高；

3）环形炉内外环钢板、炉门、水封槽、水冷隔墙的组对、焊接、钻孔：

A、内外环钢板在卷圆机上整形，加强筋与钢板组对时不可强制装配，加强筋和钢板装配后，两者之间不能有空隙；水封槽法兰连接面的平面不平度＜0.5mm，法兰平面不可向外变形，炉门的膨胀缝空隙为10mm，水封槽不锈钢的连接法兰一侧焊接，一侧点焊，水封槽热镀锌前进行预组装；

B、内外环钢板焊接时立在地面上或者在胎具上进行；且墙板的人孔门的法兰面和墙板焊接防止焊塌；水封槽所有的焊缝处做煤油渗透试验；

C、内外环钢板、炉门钻孔：炉门钻孔采用与炉门铸件一致的模具，其余构件统一采用模具钻孔保证可以互换性；

（3）炉体钢结构安装

1）炉体钢结构安装前在炉子中心处搭设临时安置找正平台；

2）安装炉墙立柱，垂直度误差<2 mm，并对所有立柱根据图纸进行编号；柱底轴线相对于定位轴线偏差不大于3mm；炉墙、炉底钢板、上下圈梁等可拼接，但焊缝位于型钢处；上部钢结构的炉顶大梁安装后不应下挠；炉墙钢板纵向接缝必须位于炉墙立柱内侧；

三、空气、煤气管道安装

（1）制作安装工艺流程

制造时，应符合《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2011及图纸、工艺设计文件的各项要求；

（2）空气、煤气管道的安装：

空气管和煤气管敷设在炉体钢结构上，标高8850mm；按图纸要求将空气管和煤气管吊装于炉体钢结构上；然后，按照设计文件和规范要求对安装完成的空气管和煤气管进行不同的试验；

四、液压、润滑管道安装

（1）液压系统的安装

1）购买已经过酸洗、油浸并封口的“液压管”；封口的塞子只能在安装时拿掉，并在安装后立即重新封口；

2）加工购买的“液压管”时，使用不磨损盘式剪刀切管，每次切割后，清除毛刺并吹扫加工件；对于大尺寸“液压管”，在必须使用焰切机的部位，必须研磨并清除切口内外毛刺，然后吹扫并清洁切片；对于必须进行对接焊接的“液压管”进行点焊时，不得点焊焊接边缘，而要使用连接板；用氩弧对接焊接；如果需要几个通道，第一道必须采用氩弧焊接，其它的通道使用基本电焊；

3）在装配前和装配过程中，须对“液压管”进行遮盖；“液压管”与胶管阀等连结用丝头一律采用标准件焊接对接，凡是焊接部位一律用氩弧焊打底；管子敷设应按液压配管图设置支架，支架按设计要求采用塑料管卡；管子安装后应进行试压，试验压力为使用压力的1.25倍；

4）管道安装后，使管道与液压元件、油缸及阀门断开，形成液压管道循环系统，采用小型管道酸洗泵站对该液压管道循环系统进行一次性循环酸洗，酸洗过程中定时进行正反向酸洗切换和排污；当管道内的酸浓度和铁离子浓度在2小时内检测基本不变时，可结束酸洗；在循环配酸过程中，定时测定清洗回路出入口的酸浓度，不应瞬间浓度过高；酸洗时管道系统最高点的压力不低于0.1MPa；酸洗时，敲击管线焊缝和各接头处；一次酸洗完检查合格后，用水冲洗管路至pH值为6～7，出水澄清；水冲洗后，碳钢管采用漂洗法再次除锈；

5）油循环：另设冲洗油箱，采用指定的冲洗专用油进行冲洗；冲洗标准符合NAS7.0级以上；过滤器中采用0.03～0.05mm的细滤芯；冲洗循环系统选用的设备和元件应满足在循环过程中使冲洗油在管道中达到紊流状态；达到冲洗标准后，拆除临时管件，恢复原安装管路，按液压系统管路原理，接通液压站设备，注满工作液压油，由工作系统油泵进行压力实验；

（2）润滑系统的安装：

润滑泵、所有的计量和分配器装置安装支架上，且相互之间不妨碍；暴露在高温中的管道、分配器、阀，用防护套保护；在安装之前清理所有管道，确保没有任何异物；避免管道热弯，任何要求焊接的区域用常规方法酸洗；完成大型转底炉的安装。

2.根据权利要求1所述的大型转底炉安装方法，其特征在于，所述步骤3中测量控制网的建立：采用导线测量法，建立相当于一建导线精度的平面控制网，并布置成环形网。

3.根据权利要求1所述的大型转底炉安装方法，其特征在于，所述步骤3中设置基准线：在转底炉的中心建立永久性的中心点“O”，中心点“O”为测量和安装的基准，转底炉安装须设置三条基准线，即转底炉中心线、进料辊道中心线和出料辊道中心线，并埋设固定中心标板，这三条线是一切尺寸的基准，炉子安装时应层层安装、层层校验；并根据出料中心线、装料中心线，烟道中心线设置永久中心线标板，根据转底炉基础结构特点设置成放射性的基准线。

4.根据权利要求1所述的大型转底炉安装方法，其特征在于，所述步骤3中的基准块，包括基板（1），基板（1）底部固接有四个支块（2），该四个支块（2）分成两排，每排有两个支块（2），支块（2）一个侧壁上加工有倾斜的基准面（3），处于同一排的两个支块（2上的基准面（3）相平行，且位于同一倾斜平面内；不同排中相邻两个支块（2）上的基准面（3）相对设置，且分别位于两个相交的倾斜平面内；基板（1）上表面设有两个标尺（14），标尺（14）的“0”刻线与基板（1）的一条中心线重合，两个标尺（14）相对于基板（1）的另一条中心线对称设置。

5.根据权利要求1所述的大型转底炉安装方法，其特征在于，所述步骤3中的精调架，包括平行设置的两根纵梁（4），两根纵梁（4）通过平行设置的两个横梁（5）相连接，两根纵梁（4）上和两根横梁（5）上均固接有两个支撑块（6），支撑块（6）上设有螺栓7，螺栓（7）与支撑块（6）螺纹连接，螺栓（7）可沿自身轴线方向往复移动，两根纵梁（4）上分别安装有把手（8）。

6.根据权利要求1所述的大型转底炉安装方法，其特征在于，所述步骤3液压系统的安装中对安装后的管道进行酸洗时，先混合缓蚀剂和柠檬酸，再用氨水调整pH值为3.5～4，形成酸洗液，将该酸洗液泵入系统，并每30分钟检测一次管道中的铁离子浓度和酸浓度，当铁离子浓度和酸浓度在1小时内基本不变化时，结束漂洗；漂洗过程中应保证酸洗液中的铁离子含量小于300mg/L，若超过该值，应更换稀释部分漂洗液重新循环达到该值范围。