摘要：转化炉对流段模块吊装是转化炉施工安装中的重点和难点，由于模块外形尺寸大，重量重，迎风面大，外围钢结构刚性较差，吊装中易产生结构变形，从而导致模块内部衬里易被破坏，设计、制造合适的框式平衡梁作为吊装工具，借助该平衡梁较好的结构刚性，则可有效地防止对流模块吊装时产生变形，确保优质高效地完成对流段模块吊装任务。
关键词：转化炉；对流段模块；框式平衡梁；吊装
1 转化炉对流模块吊装参数
本装置转化炉的对流室共分成5个模块，我公司采用工厂模块化预制，模块分别运输到现场吊装就位，模块之间通过螺栓、焊接连接。其吊装参数见表1：
表1 模块吊装参数
2 转化炉对流模块结构简介和吊装方法
每个模块均呈长方体形，外壳钢结构主要由H400×400×13×21mm型钢立柱、20号槽钢以及6mm厚炉壁板组成，模块内壁筑有衬里，管板坐落在固定于墙板上的管板托架上。每个模块的上下口均为一个水平面，上下两端部法兰面上均设有模块之间相互连接用的螺栓孔。每个模块沿长度方向重量基本上是均匀分布的。长度方向上由20号槽钢将各立柱连接而成，沿长度方向无较强的钢梁，模块整体结构细长，刚性较差。
为了防止模块吊装时结构发生变形破坏，传统的做法是对每个模块钢结构进行临时加固，以增强模块本体的刚度。但这种措施耗费大量的人力、物力，经济性和可行性均较差。根据模块的结构特点，只需考虑模块垂直受力吊装而不受横向外力作用，其自身的刚度是完全能满足安全吊装要求的。为此，设计适用于模块吊装的刚性框式平衡梁（如图1所示），可有效地解决模块吊装变的问题，也可省去模块外壳钢结构加固的工序，既节省了用料成本，又可直接进行安全吊装。
图1 模块吊装用框式平衡梁结构图
该平衡梁主要由型钢和钢板焊接而成，制作简便，整体刚性好。平衡梁的上方设置了4只板式吊耳，平衡梁上部通过钢丝绳卸扣与吊车的吊钩相连接，下部则通过吊耳连接板、销轴、定位挡圈等连接件与安装在模块顶部的吊耳相匹配。平衡梁实物见图2，模块顶部吊耳见图3，模块吊装时平衡梁的现场吊装见图4。
图4 框式平衡梁现场吊装模块照片
框式平衡梁具有如下优点：
（1）制作简单，可重复利用。平衡梁主要由型钢、钢板下料、焊接而成，且能“一梁多用”，即一套框架可用于多个模块的吊装，避免了在每个模块上分别加固工装。
（2）拆装方便。平衡梁吊耳与模块顶部的吊耳采用销轴连接，结构合理，使用方便。
（3）整体刚性好。因平衡梁为焊接结构，根据模块结构及重量设计出合适的框架，在使用时能保证整个平衡梁结构的完好，从而确保模块不会产生吊装变形。
（4）模块抗弯截面系数增大，改善了模块受力。由于在模块上采用多点分散吊装，降低了弯矩，可有效防止模块产生挠变。
框式平衡梁制作注意点：
（1）制作平衡梁的型材须尺寸达标、质量可靠。
（2）制造精度应严格控制。框架上、下吊耳的孔中心要求在同一水平线上，框架吊耳与模块顶部吊耳板孔的中心要求在同一垂直面内，以保证模块吊装时各吊耳均匀受力。
（3）焊接质量要求高。我公司设计的平衡梁对接焊缝均采用全熔透坡口型式，焊缝100%进行磁粉及超声波探伤检测，以确保所有连接节点可靠、无缺陷。
论文作者:程鹏
论文发表刊物:《知识-力量》2019年8月24期
论文发表时间:2019/5/7
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