CN202543242U - 四点悬挂式大型转炉炉壳安装快速定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种安装时能够使得炉壳支撑在托圈上，以方便对炉壳和托圈的相对位置进行调整的四点悬挂式大型转炉炉壳安装快速定位装置。它包括用于固定在炉壳外周部的四个以上的支撑板，各支撑板均布在炉壳的周向上；每一个支撑板与炉壳的轴线在同一个平面内。

Description

四点悬挂式大型转炉炉壳安装快速定位装置

技术领域

本实用新型涉及四点悬挂式大型转炉炉壳安装中的一种定位装置。

背景技术

四点悬挂式大型转炉主要由炉壳、托圈、四个吊挂机构、两个托圈耳轴、两个轴承座、两个轴承座支座、倾动机构等组成。托圈上连接有四个吊挂机构，四个吊挂机构与炉壳相连。两个托圈耳轴与两个轴承座内的轴承转动连接；轴承座固定在轴承座支座上。倾动机构与一个托圈耳轴相连，以带动托圈、炉壳等转动。

四点悬挂式大型转炉一般指单炉（钢水）产量在200吨以上的四点悬挂式转炉。例如，对于单炉（钢水）产量为250吨的四点悬挂式大型转炉，托圈总重（含轴承座）365t；炉壳总重月200吨。

由于四点悬挂式大型转炉体积重量较大，安装运输比较麻烦。安装时，一般先把托圈放置在高架上，然后把炉壳吊装在托圈上，对托圈、炉壳的相对位置调正后，再把四个吊挂机构与托圈相连。由于炉壳较重，起吊重量大，更重要的是无法把炉壳临时支撑在托圈上，难于对炉壳和托圈的相对位置进行调整。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种安装时能够使得炉壳支撑在托圈上，以方便对炉壳和托圈的相对位置进行调整的四点悬挂式大型转炉炉壳安装快速定位装置。

本四点悬挂式大型转炉炉壳安装快速定位装置，包括用于固定在炉壳外周部的四个以上的支撑板，各支撑板均布在炉壳的周向上；每一个支撑板与炉壳的轴线在同一个平面内。

本实用新型的有益效果：使用本定位装置时，把支撑板固定（一般是焊接）在炉壳外周部。在四点悬挂式大型转炉安装过程中，炉壳通过固定在其上的各支撑板支撑在托圈上表面，便于对炉壳和托圈的相对位置进行调整。本定位装置简单有效，可方便快捷地固定在炉壳上，对炉壳迅速定位，可以说是快速定位装置。

上述的快速定位装置，它还包括与支撑板数量相同的垫板块，垫板块与支撑板垂直，每个垫板块固定在一支撑板下部。垫板块可以增大与托圈的接触面积，也进一步保证了托圈对炉壳支撑的安全性。

上述的快速定位装置，支撑板和垫板块均为八个，以保证对炉壳支撑的安全性。

附图说明

图1是高架的主视图。

图2是高架（去掉平台、立柱上部之间的横撑等）侧视图（图1是左视图）

图3是图2中的立柱的俯视图。

图4是立柱与平台的连接示意图。

图5是台车横向轴线一侧的立柱示意图。

图6是托圈在托圈组装平台上的示意图。

图7是图6的A-A放大剖视图。

图8焊接后的炉壳下段示意图。

图9是托圈（去掉了轴承座）放置在高架上的示意图。

图10是炉壳下段放置在位于高架上的托圈上的示意图。

图11是炉壳下段、托圈、临时快速定位装置的相对位置俯视图。

图12是托圈、炉壳等落入轴承座上的示意图。

图13是退出高架时，将四根立柱的上段拆卸后的示意图。

图14是退出高架时，将四根立柱的上段拆卸后的高架的侧视图。

图15是转炉就位示意图。

图16是2座四点悬挂式大型转炉的安装的工艺流程图

图17是图6中的B-B剖面图。

具体实施方式

2座单炉（钢水）产量为250吨的四点悬挂式大型转炉的安装。

1、概述

某钢厂新建2座转炉是大型四点悬挂式顶底复吹转炉，它主要由炉壳、托圈、四个吊挂机构、两个托圈耳轴、两个轴承座、两个轴承座支座、倾动机构等组成。托圈上连接有四个吊挂机构，四个吊挂机构与炉壳相连。两个托圈耳轴与两个轴承座内的轴承转动连接；轴承座固定在轴承座支座上。倾动机构与一个托圈耳轴相连，以带动托圈、炉壳等转动。

根据该钢厂总网络计划要求，工期间隔仅为一个月，即2座转炉必须同时施工，施工任务紧；2座转炉位于炉子跨                                                

线-线间，施工场地狭窄，施工难度大。本施工方法根据工程特点，设备自身特点，形成了一套适用范围广、经济效益显著的施工技术。

2、施工方法的确定

2.1 两套转炉炉体的组装、吊装运输、安装就位

托圈和炉壳的组装、安装利用加料跨的420/80t行车吊装运输。托圈和炉壳的安装采用整体平移法施工。即将2台钢包台车临时连接，通过槽钢牢固的焊接成为一个整体，在钢包台车上放一个钢结构顶升高架，高架与钢包台车采用分段焊接，形成一个稳固的整体，高架上放置4台300t液压千斤顶，分别将托圈和炉壳吊到高架上，用垫板楔紧承力（此时轴承座下表面高于轴承座支座50mm，液压顶处于不受力状态），采用3吨卷扬对钢包台车牵引将托圈和炉壳移送至转炉轴承座支座处，然后利用4台300t液压千斤顶顶升、抽垫板、缓慢下降直至落到轴承座支座上。

针对2套转炉重复安装、同时施工、场地狭小的特点，以及工期短和安全的要求，结合本次转炉施工的现场实际情况，我们采取了现场同时搭设炉壳、托圈2个组装平台，炉壳、托圈可同时组装、吊装的施工方法。以确保第一套炉壳、托圈完毕，就进行第二套炉壳、托圈组装。通过对组装工艺、吊装工艺的合理控制，确保两套转炉从组装到吊装的合理衔接，以达到缩短工期、快速安装的目的。

2.2 成套轴承座的安装

根据安装工艺要求，轴承座与轴承座支座分体安装。即轴承座支座提前安装在转炉基础上，采用梯形座浆盒座浆法施工；轴承座提前安装在托圈耳轴上，采用电加热油浴法施工。

2.3 四点吊挂机构的安装调整

通过对托圈、炉壳相对位置的调正，以确定四点吊挂机构位置，然后进行测量放线，以确保四点吊挂机构自由空间。

托圈调整定位采用液压千斤顶辅以斜垫板找平找正，炉壳调整定位采用八点临时快速定位装置辅以厂家出厂标识找平找正。

2.4倾动装置二次减速机的吊装就位

倾动机构二次减速机吊装就位是转炉设备的重要工序之一。倾动机构位于炉子跨内，单重107吨，该跨无起重行车可用，其吊装难度大。为了达到快速安装的目的，缩短安装工期，倾动机构二次减速机整体吊装就位，采用500吨全方位汽车液压吊辅以滑移梁吊装就位。其优点是可在一天之内吊装就位2套倾动机构二次减速机，省时、省力、省台班。

3、施工方法的主要技术特点

3.1 炉壳、托圈各自独立组装平台，炉壳、托圈同一时间段组装，缩短组装工期，提高功效。

3.2 按照现场设备吊装工艺顺序合理安排组装工艺顺序，组装完即刻吊装至高架，及时为第二套炉壳、托圈让出组装位置，从组装至吊装合理衔接，工艺步骤清晰，不影响工期，大大的提高了进度，更节约了成本。

3.3 两套炉子，一套措施。高架设计成可拆卸式（台车横向轴线一侧的四根立柱均由呈可拆卸连接的上下两段组成），第一套炉子平移就位后，即可拆卸后方立柱，高架顺利推出供第二套炉子安装使用。高架重复利用，节约成本，缩短工期，提高功效，达到安全快速安装的目的。

4、工艺原理

本施工方法通过提前做施工准备，合理优化设备组装、吊运顺序，简化调整方法，减少临时措施，以达到节约成本，快速安装的目的。

5、工艺流程及操作要点

5.1 工艺流程，参见图16

5.2 主要的施工方法和步骤

5.2.1 施工准备

（1）结合四点悬挂式大型转炉特点设计制作高架。

四点悬挂式大型转炉中的四点吊挂机构均布于炉体四周。新建2座转炉，高架需要重复利用。结合以上特点，设计制作好高架，高架既要预留四点吊挂机构安装操作空间，又要保证再次重复利用。参见图1-5、图14所示。

高架1，设置在两个固定相连的可以沿轨道移动的钢包台车2上。在钢包台车上设置有八根用于支撑四点悬挂式大型转炉中的托圈的立柱。相邻的立柱之间以横撑16相连。八根立柱以垂直于钢包台车移动方向的台车横向轴线12为对称轴对称设置。在台车横向轴线12一侧的四根立柱11均由成可拆卸连接的上段、下段组成。另外一侧的四根立柱13是一个整体。八根立柱上端外侧部连接有平台17。参见图12-14，当钢包台车2移动时，不会与炉壳干涉的两根立柱11由成可拆卸连接的上段18、下段19组成；会与炉壳干涉的两根立柱11由成可拆卸连接的上段14、下段15组成。当托圈放置在立柱上时，上段14与下段15的连接处低于四点悬挂式大型转炉中的炉壳的底部。

（2）高架总装准备：将两台安装好的钢包台车连接成一个整体，在其上安装高架，高架牢固安全可靠。在高架上安装4个300t液压千斤顶和钢支撑（型钢和钢板组合），并使千斤顶伸出后轴承座（下表面）的高度比轴承座支座（上表面）的高度高50mm。钢包台车进行来回走行检验，对钢包台车走行偏差进行统计，对高架上转炉设计纵横向中心点标识进行修正。

（3）结合托圈、炉壳组装工艺特点，提前搭设调整好炉壳、托圈组焊(组装)平台。

托圈3由四部分托圈组件31-34周向焊接而成，相对的两个托圈组件31、33外侧上具有托圈耳轴35、36。参见图17，相连的两个托圈组件之间通过台阶面314对接。托圈组件在托圈组装平台上完成焊接。托圈组焊(组装)平台图6、7所示，组装平台4包括十个板坯组41及放置在各板坯组上的高度调整装置42；板坯组由废板坯叠摞而成；每个托圈组件下方放置两个高度调整装置和两个板坯组。两个托圈耳轴下部各放置一个板坯组及一个高度调整装置。

高度调整装置包括以斜面成滑动接触的动调整块43、静调整块44，调整螺栓45转动设置在静调整块上，调整螺栓与动调整块螺纹连接。当转动调整螺栓时，动调整块可沿斜面相对于静调整块移动。托圈组焊(组装)平台上完成托圈的焊接后，再将吊挂机构37安装在托圈上。

（4）结合转炉驱动侧、非驱动侧轴承提前设计制作好轴承加热油箱和轴承吊具。

（5）倾动机构位于炉子跨内，单重107吨，该跨无起重行车可用，其吊装难度大。结合倾动机构安装位置局限性，提前准备好滑移平台。

（6）结合炉体现场组装、吊装、横移工艺，并经过严密计算，提前准备好吊装用吊具。

5.2.2 测量放线

设备安装前，应对转炉轴线和纵、横中心线进行测量检查，并应对前一工序的测量成果进行复测检查，其精度不应低于《炼钢机械设备工程安装验收规范》GB50403-2007。以复测合格的转炉纵、横向中心线为准，测设机械设备安装的基准线并埋设中心永久中心标板和永久基准点，测定以下安装基准线：

(1) 转炉纵、横向中心线；

(2) 转炉轴承座纵、横向中心线；

(3) 钢包台车轨道中心线（以转炉中心线为基准）；

5.2.3 轴承座支座安装

参见图12、13，将轴承座支座71、72安装在转炉基础73上。具体过程如下。

（1）安装座浆垫板

由于垫铁较大、较重，为了使垫铁放置在座浆层后塌落度受控，采用梯形座浆盒进行座浆施工。即把梯形盒放置于座浆位置，然后在盒内加入座浆料捣实，并放置座浆垫板，待初凝后拆除梯形盒。

根据轴承座底板尺寸和地脚螺栓位置，确定座浆垫板位置和规格。

（2）轴承座支座安装

A、将T形地脚螺栓插入基础地脚螺栓盒内并旋转90°；

B、将两轴承座支座用钢包台车运至转炉中心，选用移动式液压汽车吊起吊就位；

C、以耳轴中心、标高为基准，调整和找正轴承座标高、中心、支座间距、对角线、水平度等；

D、记录和标记轴承座在轴承座支座上的位置，然后将轴承座38吊至托圈组装平台与耳轴组装；

E、非传动侧铰链式轴承座支座就位调整完后，应采取临时支撑进行支撑，以防止倾倒。

5.2.4 炉壳、托圈的组装

（1）炉壳和托圈在出厂前应做好组对标识。炉壳出厂前应做好中心线的标识，特别是应将中心线控制点标在炉壳外表面（分别在炉壳Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段、Ⅳ段的0度、90度、180度、360度位置标上中心线控制点或中心刻印，标示要求明显、不易擦掉）。

（2）炉壳分四段进场，现场组装成2段吊装，如图8所示，炉壳Ⅰ段为炉壳上段65，炉壳Ⅱ段61、Ⅲ段62、Ⅳ段63焊接成炉壳下段64。炉壳下段64焊接完成后，在炉壳下段外周焊接八个临时快速定位装置54。参见图8、10。

（3）参见图6、7，托圈分四片（托圈组件）进场，现场组装成一个整体（如图所示）吊装，且吊装前轴承座38安装在托圈耳轴上（参见图10）。

（4）炉壳、托圈同时在各自的组装平台上组装，缩短组装周期。

 5.2.5托圈的吊装、调整

（1）托圈上高架前，轴承座38等已安装在托圈耳轴上，四个千斤顶51应按设计位置摆放好并固定在四个立柱上。其余的四个立柱上放置垫板52。

（2）吊装：组装完的托圈总重365t（含轴承座）。利用420/80t行车将托圈吊装至高架上（参见图9）。吊具选用中国巨力生产的GJT72高性能无接头绳圈和S-BX150-4型卸扣，此种组合安全可靠。

（3）调整：托圈在起吊时尽量吊平。托圈放到高架上之后，根据已埋设的中心标板和标高基准点在高架上调整好托圈的中心和耳轴与轴承座的平行度（8根立柱上布置8组斜垫板配合液压千斤顶用于调整托圈中心线、耳轴水平度和标高），调整完毕后，确定托圈中心与设计安装中心完全重合，轴承座中心线与轴承座支座中心线平行，轴承座下底面标高比轴承座支座上表面高50mm，将托圈用钢支撑辅以斜垫板撑起并加以固定，此时4台300吨液压千斤顶处于不受力状态。

5.2.6炉壳下段的吊装、调整

（1）吊装：组装完的炉壳下段组合总重144吨。利用420/80t行车将炉壳下段吊装至高架上。吊具选用中国巨力生产的GJT66高性能无接头绳圈和S-BX55-2型卸扣，此种组合安全可靠。

（2）调整：炉壳下段组合吊上高架之前，按设计图纸中托圈与炉壳之间的相对位置将八点临时快速定位装置54（包括支撑板541和垫板块542）焊接于炉壳下段64上（待吊挂系统和上挡座安装完毕后割除临时定位板），炉壳下段吊上高架后，进行炉壳下段与托圈之间精找正。临时快速定位装置采用八点定位支撑，其焊缝强度足以承接炉壳重力剪切强度。

5.2.7炉壳Ⅰ段（炉壳上段）的吊装、调整

（1）吊装：炉壳Ⅰ段由Ⅰ段本体、炉口法兰、加强圈组成。托圈和炉壳下段组合调整好之后就吊装炉壳Ⅰ段，在炉壳Ⅰ段吊运前先将加强圈和Ⅰ段本体进行组焊。利用420/80t行车将炉壳Ⅰ段吊装至高架上。

（2）其找正以托圈中心线和标高为基准，按照厂家出厂标识定好位置。参见图12、12，炉壳Ⅰ段65找正之后与炉壳下段64点焊固定。

5.2.8 四点吊挂机构与炉壳下部组合组焊

（1）参见图9、10，吊挂机构37在托圈吊上高架前先安装到托圈3上，然后随托圈一起吊装上高架，采取临时措施先将托圈固定，然后进行炉壳整体找正；找正完成后将吊挂机构37与炉壳下部（下段）64组合焊接。

（2）通过对托圈、炉壳相对位置的调正，以确定四点吊挂机构位置，然后再炉体上放出四点吊挂位置线，以确保四点吊挂机构自由空间。

（3）托圈调整定位采用液压千斤顶辅以垫板找平找正，炉壳调整定位采用八点临时快速定位装置辅以厂家出厂标识找平找正。

5.2.9炉体整体水平横移

用3t卷扬辅以3×3滑轮组将炉壳和托圈牵引运至转炉中心，在正、反向各设置一台3吨手拉葫芦对炉壳和托圈进行定位调整，使轴承座标准线与轴承座支座标准线重合（轴承座支座标记位置）。

5.2.10炉体就位

（1）控制4套液压千斤顶51同时上升，使托圈下表面高出支撑托圈用垫板52上表面5mm，抽出支撑垫板52，然后控制液压千斤顶51同时下降，如此液压千斤顶51与垫板52交替工作，将炉体和托圈降下落于轴承座支座71、72上，检查配合情况，安装轴承座上盖。

5.2.11退出高架、进行2#转炉横移就位安装

（1）1#转炉就位后，将高架靠炉后的4根立柱11的上段拆除（参见图13），再将钢包台车推出，然后将高架吊装就位于2#转炉钢包台车轨道上，用于安装2#转炉横移就位安装。

（2）2#转炉炉壳、托圈从组装--吊装—横移工艺与1#转炉相同。

（3）1#托圈吊装后，就开始在平台上组装2#托圈；1#炉壳吊装后，就开始在平台上组装2#炉壳；做到1#炉体横移就位完毕时，2#托圈、炉壳已经组装完毕，高架退出后，即刻吊装2#托圈、炉壳的状态。

5.2.12 倾动机构二次减速机吊装就位

倾动机构二次减速机吊装就位是转炉设备的重要工序之一。倾动机构位于炉子跨内，单重107吨，该跨无起重行车可用，其吊装难度大。为了达到快速安装的目的，缩短安装工期，倾动机构二次减速机整体吊装就位，采用500吨全方位汽车液压吊辅以滑移梁吊装就位。其优点是可在一天之内吊装就位2套倾动机构二次减速机，省时、省力、省台班。

本实施例的安装通过充分的施工技术措施准备，合理的优化组装、吊装工艺，做到2座托圈、炉壳共用一套施工措施，从组装到吊装做到良好的衔接。缩短了组装周期、节省了安装时间、提高了工作效率、提前了施工工期、达到了快速安装、节约施工成本的目的。

本施工方法可广泛应用于150吨、250吨及以上大型悬挂式转炉炉体安装工程中，特别是同时新建或改造2座及2座以上大型转炉本体设备安装的施工项目。

Claims (3)

1.四点悬挂式大型转炉炉壳安装快速定位装置，其特征是：它包括用于固定在炉壳外周部的四个以上的支撑板，各支撑板均布在炉壳的周向上；每一个支撑板与炉壳的轴线在同一个平面内。

2.如权利要求1所述的快速定位装置，其特征是：它还包括与支撑板数量相同的垫板块，垫板块与支撑板垂直，每个垫板块固定在一支撑板下部。

3.如权利要求2所述的快速定位装置，其特征是，支撑板和垫板块均为八个。

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