高炉大修改造施工组织技术创新

吴 颖 ，胡雅萍，马跃强，康相国，赵艳琴，李咏昕

（河钢集团宣钢公司，河北 张 家口 0 75100）

一、项目背景

长期以来，宣钢炼铁厂6#高炉炉体变形开焊、冷却系统水管大量烧漏、水管水箱腐蚀严重；7#高炉炉腰、炉腹冷板多处烧坏，炉底侵蚀加剧，风口大套开裂变形，炉喉1#、2#冷板烧漏，对6#、7#炉炉况带来严重影响。为提高设备产能，决定于2008年对6#、7#高炉进行全面升级改造。

项目从2008年3月准备开始，至2008年9月底施工结束，通过采用科学的管理手段和施工技术，完成了对两座高炉的项目论证、组织设计考察、设计交底、物料订货、施工方案准备、组织拆除、施工、进行验收等任务。这两个工程既相互独立又互相制约，属于技术性强、施工工艺复杂、施工时间相对最短的大修联合工程。

二、工程难点、关键点

1.6＃、7#高炉大修内容

此次6#高炉大修保留原高炉框架，高炉容积由302m3扩容到350m3，高炉基墩下刨约230mm，炉底采用半石墨质烧成炭块加塑性相结合刚玉复合砖的薄炉底技术。炉缸采用国产微孔模压小炭块和塑性相结合刚玉复合砖的陶瓷杯壁结构。炉身采用全冷却壁薄壁炉衬结构，即4～6段采用铜冷却壁加喷涂技术，7～10段采用铸铁冷却壁镶砖技术。高炉炉壳、上料斜桥及炉顶设备全部拆除更新。将出铁棚、绞车房屋面及粗煤气系统全部更新。

7#高炉大修保留原高炉框架，高炉容积由450m3扩容到530m3，高炉基墩外扩300mm，炉底和炉缸同6#炉；高炉炉壳、热风围管、主卷扬、料车全部拆除更新。

2.合理编排施工网络计划，进行施工工艺创新，将网络计划控制技术应用于施工全过程中

在保证施工质量的前提下满足目标工期要求，是本次大修最大的难点。高炉本体施工是制约工期的关键。本次6#、7#炉炉体框架不动，增加了施工难度，影响了施工进度。

为不影响公司生产和大修施工进度，首先应用施工流程图（见图1、2）与网络计划相结合的方法编制施工网络计划图，利用关键线路法优化流程图及网络图。网络计划的编制采取两个步骤：先排工序流程图，再排网络计划，主要是针对安装工段。具体做法是先将炉体所有关键工序按施工时间列出来，然后将不影响主线工期的工序一一摘出，置于网络计划作为辅线工序。工序流程图上剩余关键线路上的工序按照初步时间顺序安排编制网络计划，标志各工序时间，然后进行网络优化。由于网络计划庞大复杂，调整、改动不方便，就结合网络在工序流程图上做细小改动，最后编制全面的网络计划。由于工序时间反复商讨，施工顺序反复对比，使得此次施工网络计划科学可行，与实际施工情况非常贴近，实施中真正起到了指导施工的作用。

3.精确计算，确保整体预装、炉下开孔施工质量

第一代炉壳带水冷炉底（由于吊装重量及空间所限，不在炉下穿管），其余二代炉壳在炉下预装平台组对后吊装。冷却壁安装孔（包括螺栓孔和水管孔）及风口安装孔在炉壳预装之后吊装之前进行。在炉下开孔易造成预装尺寸与实际安装尺寸偏差很大，影响安装质量。炉壳提前开孔主要考虑焊接收缩量，保证上炉炉壳安装后开孔位置标高不变。利用经验公式，根据不同的板厚及坡口形式计算出相应的收缩量，确定出合理的开孔位置。此外，还采取相应的防变形措施，开孔时分别从炉皮外向炉皮内，沿圆周对称切割，炉壳内防变形用角钢进行加固。炉壳预装后，提前安装风口大套框并焊接验收。由于风口开孔直径较大，炉壳预装找正后先放出风口线，根据风口线分别在风口孔洞上下100～150mm用工字钢桁架进行加固。在风口带炉壳中心，采用特制的法兰与工字钢桁架相连接，为放线校验风口提供必要的空间，然后再对称开孔、对称安装焊接大套法兰。风口大套法兰安装完成后，在风口段以下炉壳安装时必须保证其上口水平相对于风口中心线标高误差≤10mm。

4.合理实施分层、交叉作业，确保施工进度

为加快安装进度，必须实现分层作业。此次分层分别在炉腹、炉喉安装一个死盘，实现三层作业，炉腹死盘下进行炉底砖砌筑，中间进行冷却壁安装，炉喉上部实施钢砖吊挂件的安装。利用炉壳运输平车，推入炉内可起到上下隔层的作用。最多的情况炉内可实现四层作业，加快了施工进度。为提早分层作业，保证炉底早日进入施工，同时也避免镶装的难度，此次6#、7#炉大修均在冷却壁之间设立炉腹死盘：在1～3段冷却壁（7#炉为1～4段冷却壁） 安装后在三代（四代）冷却壁上沿立缝间炉内壁均匀插安厚20mm钢板条座，然后将预制好的25＃B工字钢环梁均匀对称放置在钢板条座上焊接固定。环梁中心再焊接3根20＃工字钢，环梁上铺设钢板。同时，将炉腹保护棚周边缝隙及延边用岩棉及铁皮覆盖，防止坠物伤人。炉腹死盘以下进行炉底、炉缸砌筑施工。

5.加强施工管理，科学组织协调工程过渡衔接及施工过程的组织协调

此次大修，高炉框架不动，炉壳全部更新，原有框架势必影响炉壳吊装施工。同时，施工场地受旧有设施制约，场地狭小，施工项目多，上料系统、高炉本体、炉前系统及粗煤气系统等大多多工种交叉作业，为此，采取多种现场解决方式，如辅线严重拖沓，影响整个施工进度，即将其变成主线、将主线工期关键工序调整到辅助施工线路等，保证了正常的施工秩序和施工安全。

按照公司生产要求，6#高炉施工没有结束，7#高炉就要开工，为此在安排施工公司进行7#炉现场预装作业的同时，对6#炉施工现场及7#炉预施工现场进行协调安排，合理分配施工力量，保证两项工程作业紧凑，做到从施工安排上紧张有序、施工力量适时转移。

图1 6#炉大修施工流程图

三、关键技术及创新点

（1）应用工序流程图与网络计划相结合的方法编制施工网络计划图，利用关键线路法优化流程图及网络图。

（2）采用网络计划控制技术，应用于施工各工序之中，在较短的时间内组织完成两项大修工程联合施工。

（3）采用三次分层作业交叉施工，利用活动平台实现四次分层，根据工序要求适时对主辅线路进行灵活调整，最大限度地利用空间实行平行作业，极大地缩短了主线工期时间。

（4）施工中实施整圈预装炉壳、炉下提前开孔等施工技术，炉下开孔时提前计算炉壳焊接后收缩量，确定开孔位置，保证安装精度，优化了施工工艺。

四、运行效果比较（见表1）

表1