(十一冶建设集团有限责任公司 广西 柳州市 545007)
摘要:本文所述的氧气底吹炉规格为Ф4.8m×20m,安装在+2.679m基础上。设备安装位置场地狭小,大型起重机械在车间里面无法正常工作,所以采用移动式龙门架来完成底吹炉的地面组装与吊装就位。
关键词:氧气底吹炉 龙门吊 吊装 安装施工工艺技术
1 工程概况
五矿铜业(湖南)有限公司金铜综合回收产业升级技术改造项目,为年产10万吨铜冶炼工程项目,采用氧气底吹法冶炼铜生产工艺。该工艺的核心设备是氧气底吹炉,它是一个筒体卧式回转炉,由两组托轮支承。此工艺具有能耗量低,铜的回收率最高,流程短、熔炼强度高、投资省,对原料适应性强,环保条件好,炉衬寿命长、专业率高等特点。
图2 龙门吊示意图
3 220t龙门吊的设计
3.1龙门吊结构及设计参数选取
设计吊重220t;跨度10.5m;高度:净空高度12.0m;轴距6m+5m;
风力:由于在室内吊装,且四周都有建筑物,不考虑风载荷;
主横梁:焊接H型钢,HW1000×360×12×24,3根;
系梁: 格构式钢梁:尺寸976×976mm,主受力筋为L100×8,缀条采用L63×6,4根;
立柱: 格构式钢柱,尺寸1000×1000mm,主受力筋L160×12,缀条为L90×8,6根;
地梁: 焊接H型钢,HW700×300×15×24,2根;
起升吊具 :采用12台20t手拉葫芦同时起吊,设6个吊点,每个吊点设置2台20t手拉葫芦;主梁上钢丝绳采用规格为6*19+1,直径为34mm,共12根;底吹炉吊装的钢丝绳采用规格为6*61+1,直径为61mm,共3根;
牵引 :龙门吊水平移动采用DHT5t*12m环链低速电动葫芦牵引;
行走轮 :直径630mm,6个;
轨道 :P43,75m;
钢材为A3钢
图3:主横梁剖面图 图4:立柱剖面图:
图5:钢丝绳位置图 图6:吊装扁担大样图
4 底吹炉吊装施工技术
4.1 底吹炉安装工艺流程图
根据底吹炉的安装设想,安装的工艺流程图确定为
熟悉图纸→现场勘察→制定吊装方案→制作安装移动龙门架→龙门架试吊→安装氧气底吹炉底座、托轮→套装滑动端滚圈进筒体→人工拉葫芦提升筒体到安装高度以上→电动葫芦水平牵引并吊装就位→套装固定端齿圈吊装就位并固定→安装减速机→完成设备调试工作
4.2 吊装施工技术要点
4.2.1 施工前准备
1)确定龙门吊平面布置图及安全警戒线:如图7
2)平整并用压路机压实安全警示区域内的场地,对吊装场地进行承载力检测,承载力≥200KPa。
4.2.2 架设龙门架
1)轨道安装
(1)使用规格为16mm厚的钢板作为轨道枕木,其下面浇筑C25钢筋砼基础,高度为400mm,宽度为1000mm,如图3所示,轨道打磨后使用CO2气体保护焊与钢板焊接固定,D轴钢板与E轴钢板分别和D轴钢柱,E轴钢柱使用角钢进行连接。
(2)以底吹炉基础中心线为基准,分别确定D轴、E轴轨道安装中心线,并在钢板上弹出轨道中心线,轨道间距为10500mm。使用1台弹簧秤和20m钢尺配合,弹簧秤指针显示在150N时进行读数,控制轨道间距精度。
(3)轨道间接头采用焊接工艺,焊接前先对接头进行打坡口,轨道对正后,两端接头进行预热,温度控制达到150度才能焊接,焊接时轨道不能有气孔,夹渣等缺陷,焊接完成后用石棉包裹,进行保温,待轨道冷却后拆除。
d、轨道安装完成后,在轨道两端300mm处设置车档,防止龙门吊跑出轨道。
2)龙门架安装
(1)龙门架安装步骤
a、把底梁安装上轨道,并用架管将底梁支撑好,防止倾覆,在行走轮及轨道面接触处前后使用方木塞紧,防止行走轮在受力时移动。
b、利用25吨吊车分别按D轴底梁和E轴底梁方向组装龙门吊,组装起吊的为内、中两个立柱(靠27轴为内,靠34轴为外,两柱间为中),柱脚采用DN100的钢管连接固定,防止吊装时变型。
c、利用1台70吨吊车和1台25吨吊车进行配合吊装,分别把组合好的单片龙门吊安装至底梁上。首先利用70吨吊车把组合好的单片龙门吊吊装至D轴底梁上,用螺丝把底梁和龙门吊柱进行连接,利用L70角钢把龙门吊和主厂房钢柱子焊接固定,固定后方可松开吊钩,进行D轴龙门吊的单片吊装;利用25吨吊车分别安装D、E轴立柱,从下到上安装系杆,使其连成整体,利用相同的方法安装E轴单片龙门吊,安装到位后不松吊钩。
d、利用25吨汽车吊吊装11.5m的主梁,先把主梁和已经固定好的D轴单片龙门吊用螺栓固定,再利用70吨吊车配合,调节E轴龙门吊与主梁配合,完成连接。
e、按4步骤完成外主梁的连接,注意先里后外,按顺序安装。
f、利用25吨吊车完成主梁间连接格构架,立柱间格构架的安装
g、割除龙门架柱与行车梁固定的角钢,拆除底梁架管支撑,龙门架安装完成。
(2) 龙门架吊具安装
利用16吨汽车吊安装12台20吨手拉葫芦。
(3)龙门架试运行
a、人工使用撬棍,同时撬动D、E轴行走轮,使龙门架空载缓慢行走,前后需专人行走看守,安排技术员观察龙门架行进过程中行走轮与轨道接触情况,并做好记录。
b、龙门架安装完成后,需行走3次(每个来回为一次),用于纠偏及压实轨道。在行走其间有下沉必须填实恢复后再行走2次。行走合格后,检查龙门架螺栓松紧情况并紧固。
c 移动龙门架试吊.
.安装完成后检查各连接螺栓是否紧固。
.空负荷全程试运行2次。
.进行试吊工作。使用底吹炉筒体作为试吊物,试吊步骤为:
龙门吊就位,使用水平仪测量龙门吊空载时标高,并用长尺测量横梁中点至基准点的距离,使用经纬仪定位此时横梁状态;
同时操作12台20吨手拉葫芦,拉紧吊物,观测此时手拉葫芦状态,合格后方能继续起吊;
观测手拉葫芦合格后,起吊吊物离开地面200mm,静置30min,同一位置测量此时龙门吊地梁标高,观测下沉情况,通过经纬仪观测横梁下挠程度,并使用长尺在同一位置测量横梁至基准点的距离,精确下挠程度,专业工长不断巡视,观测龙门吊行走轮、轨道情况,如此2次上述步骤,合格后方能进行吊装工作。
4.2.3筒体吊装及安装
1) 炉体组装后的重量为211t,龙门架的设计吊装重量为220t;炉体吊装与就位是该设备安装的难点。从炉体吊起到就位要经过:(1)炉体在组装位置垂直起吊;(2)炉体水平移位到安装位置;(3)炉体落下放在托轮上等三个过程;
2) 炉体的垂直起吊与下落,吊装机具采用12台20t手拉葫芦进行吊装;水平移位利用5t卷扬机牵引完成
3) 底吹炉安装在图7的基础上,用已安装调试好的移动龙门架进行组装工作,场地内安装两组临时托座,用于组装炉体; 临时托座如下图:
图8临时托座布置图 图9 临时托座布置图
4)在地面上先把筒体吊装至临时托座上,将滑动端滚圈套进筒体,重量为185+26=211吨,然后人工拉葫芦整体提升筒体到安装高度以上后,用电动葫芦水平牵引并吊装就位,用人工拉葫芦把筒体放下,靠近固定端滚圈的筒体搁在临时托座上,然后套装固定端轮带,再用人工拉葫芦把整个筒体吊起来,拆除临时托座,人工拉葫芦把筒体放下就位,氧气底吹炉吊装完成。
5 结语
本工程采用龙门吊安装氧气底吹炉,从炉体的垂直起吊、水平牵引到下落就位只用半天的时间就完成了,从而有效缩短了施工工期以及节约了施工成本,取得了不错的经济效益和社会效益。该方法已在蒙自矿冶公司和五矿铜业(湖南)有限公司金铜综合回收产业升级技术改造项目使用,均取得了不错的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1] 北京钢铁学院.钢结构设计规范:GB50017-2003[S].北京:中国计划出版社,2003.
[2] 北京起重运输机械研究所.起重机设计规范:GB/T3811-2008[S].北京:中国标准出版社,2008.
作者简介:彭华,男,1965年10月出生,本科学历,副总工程师,高级工程师职称,高级爆破工程技术人员安全作业B证,一级建造师,主要从事建筑及市政工程施工技术管理,爆破工程的设计及施工技术管理。
论文作者:彭华
论文发表刊物:《科技研究》2019年1期
论文发表时间:2019/4/23
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