三电快速安装技术在高炉大修中的应用

钱国

摘 要：高炉快速大修是指在尽可能短的时间内，完成旧的炉体分段拆除，原炉体基础处理后，并安装新的炉体的一种新型的施工方法。为了实现短期内高炉快速大修的目标，在相对有限工期内完成。文章通过宝钢2BF、1BF、3BF、4BF高炉快速大修，对电气安装调试的施工方式和技术措施进行跟踪和总结，形成了适合大型高炉快速大修的三电快速安装调试技术。

关键词：三电；快速安装；高炉大修；应用

中图分类号：TF576 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）22-0114-02

Abstract： The rapid overhaul of blast furnace is a new construction method， which is to remove the old furnace by sections in the shortest possible time， to install the new furnace after the foundation of the original furnace has been treated. In order to achieve the goal of rapid overhaul of blast furnace in a short period of time， it will be completed in a relatively limited period of time. Through the rapid overhaul of Baosteel's 2BF， 1BF， 3BF and 4BF blast furnaces， the construction mode and technical measures of electrical installation and commissioning are tracked and summarized in this paper， and the rapid installation and commissioning technology for large blast furnaces is formed， forming rapid three-network installment and adaption technology which is suitable for large blast furnaces.

Keywords： three-network； quick installation； blast furnace overhaul； application

高炉快速大修是指在尽可能短的时间内，完成旧的炉体分段拆除，原炉体基础处理后，并安装新的炉体的一种新型的施工方法。在此期间，也必须完成高炉其配套设施的大修和维护[1]。高炉快速大修涉及面广，土建、管道、筑炉、机械、电气等多专业安装、多工序交接，同时为了保证工期，还涉及现场安全、环境保护等方面，所以高炉快速大修是一种集质量、施工、安全等管理为一体的综合性工程。

為了实现短期内高炉快速大修的目标，前期准备工作是不可或缺的，这是保证在相对有限工期内完成各系统的安装、单体试车和系统调试工作的必备条件。前期准备主要是指对工程各系统大修状态信息的掌握、各类资源的组织协调、电气供配电系统的前期安装施工、部分控制回路和三电预调试、热风炉的快速切换和保温等工作内容。只有这样才能既保证工程质量和施工安全，又加快大修期间的施工进度[2]。近几年，通过宝钢2BF、1BF、3BF、4BF高炉快速大修，对电气安装调试的施工方式和技术措施进行跟踪和总结，形成了适合大型高炉快速大修的三电快速安装调试技术。

1 三电快速施工要点

1.1 停炉前的电气策划要点

主要表现为施工项目多、现场设计和临时变更多、设备更换的程度不同。因此做好施工前的“软”工作显得尤为重要，详实了解大修的范围、内容、设备更换程度状况，加强与业主的沟通，集思广益切实做好各项目施工方案。对各区域的进度安排、改造的内容、设备的到货时间和检验，施工人力资源的分配等都要进行精心策划[3]。

1.2 停炉前的预安装和预调试

为了保证预调试的顺利进行，停炉前主要的安装项目有新辟主电缆通道和线缆预敷设，选定离线设置的预调试场所和提前对新建电气室操作室内设备的安装及配接线工作。电缆的预敷设及保护：通常电气安装中电缆敷设在电缆的二端设备安装到位后再进行，但高炉大修在停炉中二端的设备才能拆除，如果等到停炉中设备安装到位再进行电缆敷设、配接线、校线、调试等工作，时间是来不及的，所以在停炉前主干路打通后就开始电缆敷设，二端设备电缆不到位就预留好长度做好保护棚进行保护，等停炉后设备到位后利用少部分劳动力就可以完成电缆的到位及配接线等工作，为停炉中的调试保证了时间，确保了设备单试联试节点时间。大修中，高炉供配电和自动化控件系统改造分为在原地或异地进行设备的全部或部分更换，比如宝钢1～3高炉大修在停炉前异地进行新建电气室并在大修前完成设备安装调试工作的三电系统和水渣系统就是在异地进行新建电气室和全部更换设备，因此大修开工前就进行电气盘箱的安装和调试，水渣的高压系统也采取了临时送电措施进行试车，提前发现并处理设备、设计、工艺的问题和缺陷，保证停炉期间现场设备具备条件后一次试车成功是保证大修顺利进行的关键[4]。

2 三电快速施工工艺原理

大型高炉快速大修电气安装调试技术是指在熟悉高炉控制工艺的基础上，通过采用新的、有针对性的安装调试技术与施工组织管理，充分消化“软”工作、扎实做好项目前期准备工作，以完成供配电及三电PLC控制系统的离线安装和预调试，在“交叉重叠”工作作息换班制度和保证充沛的人力资源的基础上，精心组织，科学统筹，将电气安装与调试融为一体[5]，从而确保在有限的工期内，完成高炉系统设备检查、送电、单体试车、机械运行、区域联动和工艺调试确认等一系列工作的高炉大修工艺施工方法。大型高炉快速大修电气安装调试技术使电气安装调试一次规划，分步实施。停炉前主要的安装项目有新辟主电缆通道和线缆敷设，供配电系统的离线安装和预调试，热风炉三电控制系统的二次快速切换和改造，跟踪上道工序，科学统筹。短工期完成离线单体设备预调试、高炉工艺流程控制确认，无负荷联动试车、烘炉并交付生产点检方接收的一种特殊条件下针对性的工艺施工方法。采用易地预安装法和与工艺专业并行施技术来实现超短期大修工期要求。可缩短工期、效率的提高、减少成本的投入、避免人力资源的浪费，每道工序和关键点都有针对性。

3 三电快速安装主要施工方法

3.1 电缆桥桥架快速拆除安装技术

通过改变传统电缆桥架成套立柱托臂安装方式，改为同规格镀锌槽钢角铁替代桥架立柱和托臂，不但保证了原有电缆不受桥架拆除而影响停炉前的系统稳定及施工安全性，而且大大缩短了三电路由拆除和安装时间。本技术实施简易，施工安全性高，降低了施工强度，减少了施工成本，提高了施工效率。本技术适用于冶金行业大修改造电气桥架拆除安装施工[6]。用卡簧自固式管接头代替先前配管套丝再用管接头螺纹连接的施工工艺，避免套丝配管连接复杂的工序和套丝太紧引起的接头处松动的质量问题，保证了配管连接处紧密性施工质量。本技术大大降低了施工强度，减少了施工成本，提高了施工效率和施工质量。本技术主要适用于所有电气配管安装工程。

3.2 热风炉二次快速切换技术

以热风炉系统控制的相关标准、要求为依据，安装临时小房（临时保温系统控制中心）、信号端子箱（输出输入现场信号）。然后在新端子箱和现场设备之间进行正式控制电缆的敷设工作。确认输出输入信号后（完成离线打点），标记电缆（位于现场电位端），从而在切换时，提高快速配接的便捷性。

完成切换准备后，停止热风炉，并以规定顺序为依据分别拆除临时电缆（位于端子箱和现场设备之间），与此同时，进行新电缆的配接敷设（位于端子箱和中控室之间），并对现场设备的执行情况、运行状态进行确认。至此，完成第二次切换。

第二次快速切换：

热风炉停炉后，依次将现场设备端原电缆拆下，同时配接新敷设的电缆（图2）。因为已离线确认过输出输入的所有信号，所以只需要对现场设备的执行情况、运行情况进行确认，可在36小时完成切换工作。

3.3 快速调试施工技术

高压系统包括的断路器试验、电压互感器试验、电流互感器试验、避雷器试验、綜合继电保护整定试验等提前进行交接试验[7]。到达现场后只进行组装后的交流耐压试验，确保受电或送电的安全，避免设备到达现场后发现问题而耽误工期。在单体试验结束后对各操作盘箱进行系统预调试，确认接线是否正确，对于PLC的控制进行点对点的确认，确保每一点至PLC的操作画面一一对应正确。利用短接线进行连接，通电后进行工艺联锁及操作试验、继电保护动作试验，保证所有设备动作按工艺要求正常可靠。通过对热工检测（压力、流量、温度等）仪表等设备单体离线调试与校验，确认设备量程、性能与系统控制软件功能的匹配性。

4 结束语

本技术的应用，使大型高炉快速大修电气安装及调试工作更加规范、可靠、安全。使本公司在工程的改造能力居于国内第一，世界领先的地位，在宝钢2BF、1BF、3BF、4BF大修工程中，分别以98天、78天、76天、72天的超短工期创造了国内大型高炉快速化大修的历史，一方面为业主创造了可观的经济效益，同时也标志着公司在大型高炉快速化大修电气安装调试技术领域处于国内领先并达到国际先进水平。目前国内4000立方以上的高炉不少于10座，一代炉龄陆续接近寿命周期，因此，本技术的应用具有相当广阔的发展前景。

参考文献：

[1]李有庆.宝钢4#高炉新技术新工艺新材料的应用[J].宝钢技术，2007（1）：31.

[2]项钟庸，王筱留.高炉炼铁工艺设计理论与实践[M].北京：冶金工业出版社，2007：439.

[3]刘文权.高炉大型化与竞争力分析[J].鞍钢技术，2006（05）.

[4]宋萍，邢铭.包钢2～#高炉大修炉体设计[J].包钢科技，2005（01）.

[5]曹传根，周渝生，曹进，等.宝钢3号高炉冷却壁破损机理的热态试验研究[J].钢铁，1999（04）.

[6]王华强，陶维青，苏建徽，等.合钢3～#高炉监控系统[J].冶金自动化，1997（06）.

[7]唐怀斌.工业控制系统的进展与趋势[J].自动化与仪器仪表，1996（02）.