天铁炼钢厂2#转炉大修工程中吊装新工艺的实践

付志敏

（天津天铁冶金集团机械装修部，河北涉县056404）

1 引言

天铁炼钢2#转炉大修工程中需要更换转炉炉壳和烟道，这是大修工程的难点。以往烟道及炉壳的更换费时费力，施工时对吊装工艺进行了改进创新。

通过对转炉烟道、炉壳重量及尺寸和现场具体环境的分析研究后，提出利用转炉现场天车、平台大梁设置卷扬机和滑轮组进行吊装作业的新工艺方案。巧妙地实施各段烟道及炉壳的拆装工程，缩短了工程时间，节省了工程费用支出，取得了良好的施工效果。

2 现状分析

2.1 场地条件

由于施工现场场地狭小，各种设备分布密集，且烟道和炉壳的拆装空间极其狭窄，大型吊装机械根本无法进入现场。转炉现场仅有一台32 t天车，无法完成大部件的吊装任务。转炉烟道在车间的布置情况见图1。

图1 烟道在车间的布置图

2.2 吊装要求

根据施工要求，2#转炉有四段烟道需要拆除安装，炉壳需要更换。整个炉体重量总计64.126 t，1段烟道重量为 14.6536 t，2 段烟道重量为 12.429 t，3、4段烟道重量都在10 t左右。最长的烟道为第2段，长11.0148 m，吊装部件巨大。

3 施工方案确定

3.1 烟道的拆除及安装

经过现场勘查，结合实际情况，确定施工方案。首先，利用转炉各个平台上的支撑点和大梁作为吊挂的着力点，进行烟道的悬挂固定。固定后，再进行烟道的拆除工作。根据现场环境特点，拆除的烟道要顺利运至转炉平台上，还需要拆除12 m平台大梁。然后利用卷扬机、天车和滑轮组配合转炉的转动，将烟道拆除、运至转炉操作平台（6.6 m平台），由天车吊出施工区域。烟道拆除及安装的施工流程如下：

拆除活动烟罩的管线→拆除活动烟罩→拆除1段烟道→拆除2、3、4段烟道→4、3段烟道大体就位→吊装2、1段烟道→1段烟道调整就位、固定支座安装→2、3、4段烟道就位，吊挂安装→活动烟罩安装就位→恢复水冷管线→试车。

3.2 炉壳的拆除及安装

拆除炉壳作业为破坏性拆除。炉壳重约31 t。拆除时，先将转炉摇至水平位置，炉口朝前。在炉壳内部沿焊口位置将炉壳分为2段，先拆下半段，由6.6 m平台天车配合吊出。在炉壳上半段割3个吊点，然后拆除。在支座旁焊接千斤顶支架，用50 t千斤顶将上半段炉壳顶出，从转炉上口吊出。

新炉壳分为3段来安装，炉壳1、2、3段提前预装。炉口下方护板安装符合图纸使用要求后做好标记，同时在3段炉壳内壁的对称位置焊4个吊点，以便安装3段炉壳。先安装1、2段炉壳。将2段炉壳通过3个球形支座与托圈相连，用天车小钩吊住托圈前侧，天车大钩吊住炉壳出钢处，往托圈内放。由于托圈处于活动状态，可随炉壳自由转动，等2段炉壳放入托圈后，再用11 m平台上固定好的4×4滑轮组来安装球形支座。安装3段炉壳时，先用炉底车将3段运至2段下方，将转炉摇至垂直位置，用4个10 t倒链通过炉壳内4个吊点，将3段炉壳吊起，与2段炉壳连接、固定。

4 施工准备及安装技术要求

4.1 施工组织

施工一共设置了4台卷扬机，每台卷扬机安排一名有操作资质且经验丰富的起重工和1名钳工共同负责。每层平台安排6人，其中焊工2名、铆工4名，分别负责焊接和吊装时的找正工作。总指挥1人，统一指挥现场所有人员，确保吊装安全。质量检测1人，负责检测安装质量，使之符合技术要求。

4.2 施工机具准备

根据现场环境和本次吊装任务量，经过现场勘查和计算，确定施工机具，见表1。

表1 施工机具表

4.3 技术要求

根据图纸技术要求及炼钢厂的具体要求，将本次安装工程的技术指标定为：

（1）要求炉壳的安装同轴度允许偏差为±3.0 mm，检验方法是使用挂尺和直尺；要求转炉与氧枪的同心度误差为±2.0 mm，检验方法是使用挂尺和直尺。

（2）要求烟道的纵向中心线允许偏差±3.0 mm，检验方法是使用挂尺和直尺；要求烟道的同轴度允许偏差±3.0 mm，检验方法是使用挂尺和直尺；要求烟道的标高允许偏差±5.0 mm，检验方法是使用水准仪。

（3）要求烟道的水平度或垂直度允许偏差1.0‰，检验方法是使用水平仪吊线尺量；要求烟道的纵向中心线允许偏差±5.0 mm，检验方法是使用挂线和尺量；横向中心线允许偏差±5.0 mm，检验方法是使用挂线和尺量。

5 钢丝绳选择和吊点吊具的设置

5.1 钢丝绳的选择

对钢丝绳进行受力分析，受力情况见图2。

图2 钢丝绳受力图

根据公式：

式中：S——钢丝绳许用拉力；

∑S1——钢丝绳总和破断拉力；

Ψ——钢丝绳的折减系数，取Ψ=0.82；

K——安全系数，取K=6；

F——钢丝绳的拉力，抗拉强度1850 N/mm2。由钢丝绳受力图可知：

式中：G取最重件，即烟道1段，为14.66 t，则：

代入公式S=∑S1×Ψ/K中，得：

查五金手册可知，6×19-φ31-1850的钢丝绳满足要求。

5.2 吊具的设置

5.2.1 1段烟道固定吊点的吊具设置

用2个5 t倒链抱住活动烟罩，封在1段烟道上。2台50HP卷扬机固定在6.6 m操作平台上，卷扬机的后腿通过4×4滑轮组固定在17 m平台大梁上，锁上1段烟道。卷扬机的前腿通过设在天车大梁筋板上的4×4滑轮组挂在活动烟罩，设好后由转炉配合一次性拆下1段烟道及活动烟罩。具体设置见图3。

5.2.2 2段烟道固定吊点的吊具设置

图3 1段烟道吊装图

在17 m平台的东南面设置1台30HP卷扬机，前后腿分别设置在22 m平台的东西两面大梁上。通过4×4滑轮组挂住2段烟道，固定好后，开动卷扬机缓慢把2段烟道下放至1段烟道处，用17 m平台上的4×4滑轮组将其移至6.6 m操作平台上，再由车间32 t天车吊至废钢存放位置。具体设置见图4。

图4 2段烟道吊装图

5.2.3 3、4段烟道固定吊点的吊具设置

在27 m平台上设置1台30HP卷扬机。通过2套3×3滑轮组分别吊住3、4段烟道。把3段烟道卸至转炉上方，用天车托至6.6 m操作平台上。吊运4段烟道时使用之前设置好的3×3滑轮组沿着烟道通道下移至炉壳上方，用天车吊至6.6 m平台。具体设置见图5。

5.2.4 转炉炉壳吊点的吊具设置

用2台50HP卷扬机，后腿通过悬梁上的4×4滑轮组挂住炉口后面，用32 t天车挂住炉口前面，缓慢起吊至6.6 m平台处。具体设置见图6。

图5 3、4段烟道吊装图

图6 转炉吊装图

6 施工效果

吊装过程中没有使用大型吊车，全部吊装作业由提前设置好的卷扬机、滑轮组及现场天车完成。整套吊装方案安全可靠，缩短了工程时间，节省了工程费用支出。由于在吊装过程中吊点固定科学，吊件平稳，为调整安装位置和保证安装尺寸提供了有利条件，各项安装技术指标均达到了设计要求。

7 结束语

通过对炼钢2#转炉大修中新吊装工艺的实践，解决了施工场地狭小、不能利用大型吊车对尺寸大、重量重的构件直接进行吊装的难题。充分利用转炉现场的安全支撑梁、柱和现有的设备设施，安全可靠地对转炉烟道及炉壳进行拆除安装，取得了良好的施工效果，为今后进行类似吊装工程提供了借鉴实例。