CN1222579A - 高炉大修整装推移技术和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高炉大修整装推移技术和装置,在原高炉停产前建好新高炉,新炉体装好全部冷却壁及其连接管,炉底部砌好炉底炭砖和部分耐火炉衬,并对炉体和炉底进行加强加固处理,待原高炉停产拆除后,保留原炉体基础,将新炉体沿轨道用液压动力步进式推移装置和一系列滑动设备,将其准确推移到原炉体位置上就位,然后在炉底和原炉体基础之间进行炉底灌浆,完成整装推移,本发明技术处理合理,参数选用科学,可保证大吨位、大高度、大行程炉体或其它大型设备的整装推移成功,且工期短、效益高、可靠性强。
Description
本发明涉及一种高炉大修整装推移的技术和装置，特别是用于对大重量、大高度、大距离的高炉炉体的整装推移的技术和装置。
从目前现有技术看，高炉大修的技术方案大致有三种：一是分带分段的吊装方案，工期约130天左右；二是推吊结合的施工方案，可适当缩短工期，但费用较高；三是整体推移的技术方案，可大大缩短工期。《首钢科技》1993年6月第三期第1～4页发表论文“四号高炉炉体整体推移技术的应用”，其中介绍了首钢四号高炉在大修改造中采用整体推移的技术方案，炉体高度为32.9米，最大外围直径13.99米，重量为2442吨。炉体在指定位置预装，然后用步进式液压传动系统装置将其推移到高炉炉基上，推移距离为39.5米。采用了钢梁、轨道、滑槽和步进式液压传动推移装置等技术，成功地完成了推移。但是，首钢的技术方案和装置尚有一些不足，可进一步改进。主要表现为：1、滑槽与轨道摩擦副结构的缺陷，滑槽为半封闭式结构，与轨道有三个面接触，均为滑动摩擦，阻力大，容易产生卡阻现象，摩擦时产生的热量不易散发，大吨位推移时易产生粘着磨损，因此限制了推移重量不可太大；2、推移小车采用整体式结构，不能保证推移过程中板钩受力均匀；3、没有采用炉底及炉壳的加固防变形措施，不能在推移前安装全部冷却壁及其连接管，也不能砌筑炉底耐火砖和炉衬；4、润滑介质选用单一，只用二硫化钼，在大吨位推移时，将产生粘着磨损，摩擦副间的润滑膜及隔离膜的形成不理想；5、原炉体基础不保留，新炉体需重新建炉基，增加了工作量，也增加了推移重量，却减少了有效推移重量。
本发明的目的就是针对现有技术的不足和缺陷，提出一种高炉大修整装推移技术和装置，并可用于各行业大型设备和建构筑物的推移，它可大大缩短工期，提高整体效益，推移高度更高，重量更大，距离更长，而且推移可靠性更强。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明是一种高炉大修整装推移技术和装置，在原高炉停产前，在其近旁的轨道上建好新炉体，待原高炉停产拆除后，将新炉体沿轨道用液压动力步进式推移装置将其推移到原炉体位置上就位，它保留了原炉体的基础(1)，新建炉体装好全部冷却壁及其连接管，炉底部砌好炉底炭砖(2)和部分耐火炉衬，在原炉体基础外部，沿推移方向设置推移基础(3)和n=4～8条基础梁(4)，并采用灌柱桩加钢筋砼矩形梁的结构，在每一条基础梁(4)上再安装在推移过程中主要承载的箱形钢结构梁(5)，其上铺设两根重轨(6)，并一直延伸到原炉体基础(1)上，箱形钢结构梁(5)沿长度方向等距离设置轴套(7)，轴套(7)内插有可更换的销轴(8)，新高炉的炉体(9)和炉底(10)需进行加强加固处理，其中炉体(9)的下部设置炉体环形加固带，它包括传力基墩(11)和加固圈(12)，它们通过筋板(13)与炉体外壳(14)焊在一起，形成整体，其中炉底(10)的下层炉底工字梁在原设计的基础上沿推移方向进行加密，然后在炉底(10)的底部增加一块U形炉底板(15)，与下层炉底加密工字梁焊牢，整个炉底形成一个较理想的刚性体，成为承重和滑移的底盘，推移装置的滑动系统包括焊接在U形炉底板(15)下表面的n个定位挡块(16)和滑靴(17)，定位挡块(16)按规律均匀地沿4～8条滑移线布置在U形炉底板(15)的圆形部分下表面，滑靴(17)的导向滑块(18)上部被定位在定位挡块(16)之中，导向滑块(18)下表面与重轨(6)接触，形成摩擦副，导向滑块(18)中间的导向柱外有套(19)和挡板(20)，套(19)的内壁与导向柱动配合，套(19)的外壁与两根重轨(6)间均有间隙，重轨(6)与滑靴(17)的接触面均涂有润滑脂(27)，在传力基墩(11)的受力面挡板(21)上设有n=4～8个铰接装置(22)，与液压缸(23)相连接，推移小车包括液压站(24)，板钩(25)和小车(26)，小车(26)是液压缸(23)反作用力的支点，采用分体式结构，每条推移梁上设一个小车，每两个小车为一组，两个小车之间进行软连接，每个小车(26)通过两侧的板钩(25)与箱形钢结构梁(5)上插着的销轴(8)连接，可较均匀地把液压缸(23)的反作用力传给箱形钢结构梁(5)和基础梁(4)，当液压站(24)上作时，通过4～8个回路使所有的液压缸(23)同步工作，通过铰接装置(22)将推移作用力传到炉体传力基墩(11)的受力面挡板(21)上，作用力通过传力基墩(11)和加固圈(12)均匀地作用在新炉体上，新炉体通过U形炉底板(15)下的滑靴(17)在重轨(6)上经润滑脂(27)润滑摩擦滑移一个行程，推移小车上的板钩(25)脱钩，并向前移动挂接到箱形钢结构梁(5)的前一个销轴(8)上，再进行下一个行程的推移，直至将新炉体准确地推移到原炉体基础(1)上，然后，在炉底和原炉体基础之间进行炉底灌浆，完成高炉大修整装推移。
新高炉的炉体(9)和炉底(10)的加强加固处理中的传力基墩(11)由纵、横筋板(13)焊接成，将液压缸(23)的推力均匀分布在包角为140°～170°的炉体上，加固圈(12)有两层，层间及与炉底板间用小立筋连接，上层加斜筋，紧紧裹在炉体的推力影响区内，与炉体外壳焊牢，并通过受力面挡板(21)和传力基墩(11)的立筋板与U形炉底板(15)焊牢。
滑动系统中的滑靴(17)包括导向滑块(18)、套(19)和挡板(20)，导向滑块(18)纵向有两个导向柱，导向柱外有与之动配合的套(19)，套的高度小于导向柱的柱高，柱下有挡板(20)，通过螺栓被固定在导向柱上，并挡住套(19)，推移时导向滑块(18)的导向柱通过套(19)与重轨(6)发生滚动摩擦。
润滑脂(27)为二硫化钼钙基润滑脂和石墨粉的混合物，其重量比为1∶0.8～1.6。
铰接装置(22)包括铰接头(28)和铰接罩(29)，铰接头(28)为球面凹凸配合的接头，其凹接头连接在炉体传力基墩(11)的受力面挡板(21)上，其凸接头连接在液压缸(23)上，铰接罩(29)将凹、凸铰接头连成一体，液压系统正向给油时，液压缸(23)推动炉体前进，反向给油时，通过铰接罩(29)由炉体带动推移小车前行，完成一个行程的动作。
推移小车中的小车(26)，每两个为一组，两小车之间的软连接包括连接板(30)，板上分两行开有多个螺栓孔，它们分别和小车的上下底板(32)上的长螺栓孔配合，通过螺栓(31)连接，将两个小车连接为一体，但又可以在行程方向上位移。
n个定位挡块(16)和滑靴(17)的布置规律和数目n因基础梁(4)的条数不同而异，基础梁(4)的间距也因条数不同而异，但必须保持炉体外壳圆周上有均匀分布的(条数×2)个定位挡块(16)和滑靴(17)，其余[n-(条数×2)]个按规律分布在炉体外壳圆内、沿各条基础梁(4)的方向上。
本发明的优点是：技术处理合理，参数选用科学，可以保证大吨位、大高度、大行程炉体或其他大型设备的整装推移成功，可以获得加快施工进度、缩短工期、减少停产损失的较大经济效益，而且推移可靠性强。
附图1是高炉大修整装推移技术和装置的系统图；
附图2是高炉大修整装推移技术和装置的系统图的A向视图；
附图3是高炉大修整装推移技术和装置的推移位置图；
附图4是推移基础和基础梁的示意图；
附图5-1是箱形钢结构梁的示意图；
附图5-2是箱形钢结构梁的示意图的A-A向视图；
附图6是未进行加强加固处理的新炉炉底的示意图；
附图7-1是炉体加固结构示意图；
附图7-2是炉体加固结构示意图的B向视图；
附图8是炉底板上定位挡块和滑靴的布置图；
附图9是滑动系统的示意图；
附图10-1是滑靴的俯视示意图；
附图10-2是滑靴的正视示意图；
附图11是铰接装置的示意图；
附图12-1是小车软连接的正视示意图；
附图12-2是小车软连接的1-1俯视示意图；
下面结合附图介绍本发明的一个实施例。
酒泉钢铁公司一号高炉由1513M3扩容至1800M3的大修改造中，采用高炉大修整装推移技术和装置，成功地将重量为3328吨、高度为36.81米的高炉炉体推移43米就位，推移炉体中安装了全部冷却壁和连接管，并砌筑了炉底耐火砖和部分耐火炉衬，工期仅用57天，创造了整体推移技术的新纪录。
酒钢所实施的高炉大修整装推移技术和装置，在原高炉停产前，在其近旁的轨道上建好新炉体，待原高炉停产拆除后，将新炉体沿轨道用液压动力步进式推移装置将其推移到原炉体位置上就位，它保留了原炉体的基础(1)，在推移过程中新建炉体装好全部冷却壁及其连接管，炉底部砌好炉底炭砖(2)和部分耐火炉衬，在原炉体基础外部，沿推移方向设置推移基础(3)和4条基础梁(4)，并采用灌柱桩加钢筋砼矩形梁的结构，在每一条基础梁(4)上再安装在推移过程中主要承载的箱形钢结构梁(5)，其上铺设两根重轨(6)，并一直延伸到原炉体基础(1)上，箱形钢结构梁(5)沿长度方向等距离设置一系列轴套(7)，轴套(7)内插有可更换的销轴(8)，新高炉的炉体(9)和炉底(10)需进行加强加固处理，其中炉体(9)的下部设置炉体环形加固带，它包括传力基墩(11)和加固圈(12)，它们通过筋板(13)与炉体外壳(14)焊在一起，形成整体，其中炉底(10)的下层炉底工字梁在原设计的基础上沿推移方向进行加密，然后在炉底(10)的底部增加一块U形炉底板(15)，与下层炉底加密工字梁焊牢，整个炉底形成一个较理想的刚性体，成为承重和滑移的底盘，推移装置的滑动系统包括焊接在U形炉底板(15)下表面的12个定位挡块(16)和12个滑靴(17)，定位挡块(16)按规律均匀地沿4条滑移线布置在U形炉底板(15)的圆形部分下表面，滑靴(17)的导向滑块(18)上部被定位在定位挡块(16)之中，导向滑块(18)下表面与两条重轨(6)接触，形成摩擦副，导向滑块(18)中间的导向柱外有套(19)和挡板(20)，套(19)的内壁与导向柱动配合，套(19)的外壁与两根重轨(6)间均有间隙，重轨(6)与滑靴(17)的接触面均涂有润滑脂(27)，在传力基墩(11)的受力面挡板(21)上设有4个铰接装置(22)，与液压缸(23)相连接，推移小车包括一个液压站(24)，板钩(25)和小车(26)，小车(26)是液压缸(23)反作用力的支点，采用分体式结构，每条推移梁上设一个小车，每两个小车为一组，两个小车之间进行软连接，每个小车(26)通过两侧的板钩(25)与箱形钢结构梁(5)上插着的销轴(8)连接，可较均匀地把液压缸(23)的反作用力传给箱形钢结构梁(5)和基础梁(4)，当液压站(24)工作时，通过4个回路使四个液压缸(23)同步工作，通过铰接装置(22)将推移作用力传到炉体传力基墩(11)的受力面挡板(21)上，作用力通过传力基墩(11)和加固圈(12)均匀地作用在新炉体上，新炉体通过U形炉底板(15)下的滑靴(17)在重轨(6)上经润滑脂(27)润滑摩擦滑移一个行程，推移小车上的板钩(25)脱钩，并向前移动挂接到箱形钢结构梁(5)的前一个销轴(8)上，再进行下一个行程的推移，直至将新炉体准确地推移到原炉体基础(1)上，然后，在炉底和原炉体基础之间进行炉底灌浆，完成高炉大修整装推移。
新高炉的炉体(9)和炉底(10)的加强加固处理中的传力基墩(11)由纵、横筋板(13)焊接成，将液压缸(23)的推力均匀分布在包角为150°的炉体上，加固圈(12)有两层，层间及与炉底板间用小立筋连接，上层加斜筋，紧紧裹在炉体的推力影响区内，与炉体外壳焊牢，并通过受力面挡板(21)和传力基墩(11)的立筋板与U形炉底板(15)焊牢。
滑动系统中的滑靴(17)包括导向滑块(18)、套(19)和挡板(20)，导向滑块(18)纵向有两个导向柱，导向柱外有与之动配合的套(19)，套的高度小于导向柱的柱高，柱下有挡板(20)，通过螺栓被固定在导向柱上，并挡住套(19)，推移时导向滑块(18)的导向柱通过套(19)与两条重轨(6)发生滚动摩擦。
润滑脂(27)为二硫化钼钙基润滑脂和石墨粉的混合物，其重量比为1∶0.9。
铰接装置(22)包括铰接头(28)和铰接罩(29)，铰接头(28)为球面凹凸配合的接头，其凹接头连接在炉体传力基墩(11)的受力面挡板(21)上，其凸接头连接在液压缸(23)上，铰接罩(29)将凹、凸铰接头连成一体，液压系统正向给油时，液压缸(23)推动炉体前进，反向给油时，通过铰接罩(29)由炉体带动推移小车前行，完成一个行程的动作。
推移小车中的小车(26)，每两个为一组，共两组，两小车之间的软连接包括连接板(30)，板上分两行各开有9个螺栓孔，它们分别和小车的上下底板(32)上的长螺栓孔向应配合，通过螺栓(31)连接，将两个小车连接为一体，但又可以彼此在行程方向上位移，使四个小车受力尽量均匀。
12个定位挡块(16)和滑靴(17)的布置规律为炉体外壳圆周上有均匀分布的8个，其余4个均匀分布在炉体外壳圆内、并沿中间两条基础梁(4)的方向上，12个定位挡块(16)和滑靴(17)的分布如附图7所示，纵向正好在4条滑移线上。
酒钢高炉大修整装推移技术和装置与现有技术相比，具有安全可靠、低耗高效、适用性强等先进性，因此能实施大重量、大高度、大距离的炉体推移。其主要技术参数对比可见下表：
| 指标 | 推移重量(吨) | 推移距离(米) | 推移高度(米) | 摩擦系数(μ) |
| 现有技术 | 2442 | 39.5 | 31.3 | 0.16 |
| 酒钢高炉 | 3328 | 43 | 36.81 | 0.15 |
Claims (7)
1、一种高炉大修整装推移技术和装置，在原高炉停产前，在其近旁的轨道上建好新炉体，待原高炉停产拆除后，将新炉体沿轨道用液压动力步进式推移装置将其推移到原炉体位置上就位，其特征在于它保留了原炉体的基础(1)，新建炉体装好全部冷却壁及其连接管，底部砌好炉底炭砖(2)和部分耐火炉衬，在原炉体基础外部，沿推移方向设置推移基础(3)和n=4～8条基础梁(4)，并采用灌柱桩加钢筋砼矩形梁的结构，在每一条基础梁(4)上再安装在推移过程中主要承载的箱形钢结构梁(5)，其上铺设两根重轨(6)，并一直延伸到原炉体基础(1)上，箱形钢结构梁(5)沿长度方向等距离设置轴套(7)，轴套(7)内插有可更换的销轴(8)，新高炉的炉体(9)和炉底(10)需进行加强加固处理，其中炉体(9)的下部设置炉体环形加固带，它包括传力基墩(11)和加固圈(12)，它们通过筋板(13)与炉体外壳(14)焊在一起，形成整体，其中炉底(10)的下层炉底工字梁在原设计的基础上沿推移方向进行加密，然后在炉底(10)的底部增加一块U形炉底板(15)，与下层炉底加密工字梁焊牢，整个炉底形成一个较理想的刚性体，成为承重和滑移的底盘，推移装置的滑动系统包括焊接在U形炉底板(15)下表面的n个定位挡块(16)和滑靴(17)，定位挡块(16)按规律均匀地沿4～8条滑移线布置在U形炉底板(15)的圆形部分下表面，滑靴(17)的导向滑块(18)上部被定位在定位挡块(16)之中，导向滑块(18)下表面与重轨(6)接触，形成摩擦副，导向滑块(18)中间的导向柱外有套(19)和挡板(20)，套(19)的内壁与导向柱动配合，套(19)的外壁与两根重轨(6)间均有间隙，重轨(6)与滑靴(17)的接触面均涂有润滑脂(27)，在传力基墩(11)的受力面挡板(21)上设有n=4～8个铰接装置(22)，与液压缸(23)相连接，推移小车包括液压站(24)，板钩(25)和小车(26)，小车(26)是液压缸(23)反作用力的支点，采用分体式结构，每条推移梁上设一个小车，每两个小车为一组，两个小车之间进行软连接，每个小车(26)通过两侧的板钩(25)与箱形钢结构梁(5)上插着的销轴(8)连接，可较均匀地把液压缸(23)的反作用力传给箱形钢结构梁(5)和基础梁(4)，当液压站(24)工作时，通过4～8个回路使所有的液压缸(23)同步工作，通过铰接装置(22)将推移作用力传到炉体传力基墩(11)的受力面挡板(21)上，作用力通过传力基墩(11)和加固圈(12)均匀地作用在新炉体上，新炉体通过U形炉底板(15)下的滑靴(17)在重轨(6)上经润滑脂(27)润滑摩擦滑移一个行程，推移小车上的板钩(25)脱钩，并向前移动挂接到箱形钢结构梁(5)的前一个销轴(8)上，再进行下一个行程的推移，直至将新炉体准确地推移到原炉体基础(1)上，然后，在炉底和原炉体基础之间进行炉底灌浆，完成高炉大修整装推移。
2、根据权利要求1所述的技术和装置，其特征在于所述的新高炉的炉体(9)和炉底(10)的加强加固处理中的传力基墩(11)由纵、横筋板(13)焊接成，将液压缸(23)的推力均匀分布在包角为140°～170°的炉体上，加固圈(12)有两层，层间及与炉底板间用小立筋连接，上层加斜筋，紧紧裹在炉体的推力影响区内，与炉体外壳焊牢，并通过受力面挡板(21)和传力基墩(11)的立筋板与U形炉底板(15)焊牢。
3、根据权利要求1所述的技术和装置，其特征在于所述的滑动系统中的滑靴(17)包括导向滑块(18)、套(19)和挡板(20)，导向滑块(18)纵向有两个导向柱，导向柱外有与之动配合的套(19)，套的高度小于导向柱的柱高，柱下有挡板(20)，通过螺栓被固定在导向柱上，并挡住套(19)，推移时导向滑块(18)的导向柱通过套(19)与重轨(6)发生滚动摩擦。
4、根据权利要求1所述的技术和装置，其特征在于所述的润滑脂(27)为二硫化钼钙基润滑脂和石墨粉的混合物，其重量比为1:0.8～1.6。
5、根据权利要求1所述的技术和装置，其特征在于所述的铰接装置(22)包括铰接头(28)和铰接罩(29)，铰接头(28)为球面凹凸配合的接头，其凹接头连接在炉体传力基墩(11)的受力面挡板(21)上，其凸接头连接在液压缸(23)上，铰接罩(29)将凹、凸铰接头连成一体，液压系统正向给油时，液压缸(23)推动炉体前进，反向给油时，通过铰接罩(29)由炉体带动推移小车前行，完成一个行程的动作。
6、根据权利要求1所述的技术和装置，其特征在于所述的推移小车中的小车(26)，每两个为一组，两小车之间的软连接包括连接板(30)，板上分两行开有多个螺栓孔，它们分别和小车的上下底板(32)上的长螺栓孔配合，通过螺栓(31)连接，将两个小车连接为一体，但又可以在行程方向上位移。
7、根据权利要求1所述的技术和装置，其特征在于所述的n个定位挡块(16)和滑靴(17)的布置规律和数目n因基础梁(4)的条数不同而异，基础梁(4)的间距也因条数不同而异，但必须保持炉体外壳圆周上有均匀分布的(条数×2)个定位挡块(16)和滑靴(17)，其余[n-(条数×2)]个按规律分布在炉体外壳圆内、沿各条基础梁(4)的方向上。
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