[发明专利]一种使上涨后的高炉炉壳复位的施工方法

摘要

一种使上涨后的高炉炉壳复位的施工方法，属冶炼设备改造施工方法，其具体步骤是：一、前期准备，二、炉壳开孔，三、安装数控液压顶升器的顶升板，四、数控液压顶升器、成套液压控制系统的设置，五、高炉炉壳的顶升、下降和第一带炉壳的切割，六、高炉中心、标高的调整，七、第一带炉壳的更换，八、更换的第一带炉壳的焊接，九、与高炉炉壳相连的设备、构件、炉底冷却系统的整体复位；是将第一带炉壳按周长等分为八等份，对应开八个长方形孔并焊接控液压顶升器的顶升板，通过八台数控液压顶升器及集中液压站控制来实现高炉炉壳的同步升降，再利用顺时针方向逐步分块切割、更换第一带炉壳，来实现上涨后的高炉炉体的整体复位。

主权项

一种使上涨后的高炉炉壳复位的施工方法是通过采用将第一带炉壳按周长等分为八等份，在高炉炉体的第一带炉壳底部对应开八个高750mm×宽500mm的长方形孔，将加工好的由顶板、加强筋板焊制的各顶升板与高炉第一带炉壳上的各孔壁对应焊接，作为八台TJJ‑2000G型数控液压顶升器的顶升板，通过八台TJJ‑2000G型数控液压顶升器及集中液压站控制来实现高炉炉壳的同步升降，再利用顺时针方向逐步分块切割、更换高炉的第一带炉壳，来实现上涨后的高炉炉体的整体复位； 一种使上涨后的高炉炉壳复位的施工方法，其具体步骤是：一、前期准备，二、炉壳开孔，三、安装数控液压顶升器的顶升板，四、数控液压顶升器、成套液压控制系统的设置，五、高炉炉壳的顶升、下降和第一带炉壳的切割，六 、高炉中心、标高的调整，七、第一带炉壳的更换，八、更换的第一带炉壳的焊接，九、与高炉炉壳相连的设备、构件、炉底冷却系统的整体复位；其中：一、前期准备：a、技术准备：根据原施工图纸，技术人员先将高炉炉壳及附属设备的净重计算出，作为顶升板和液压顶升器的配置依据，对施工人员进行详细的技术交底，并签字确认；b、资源准备：配备铆工、电焊工、起重工、操作工和气割工，备足板厚为30mm和90mm的顶升板用料，配备八台TJJ‑2000G型数控液压顶升器与成套液压控制系统，配齐常规施工机具和测量器具；c、待更换的第一带炉壳钢板的加工：切割和弯曲，按需切割待更换的第一带炉壳的钢板以备用，钢板边缘必须平整，切割线应符合设计尺寸，其中，八分之一周长的第一带炉壳切割四块，十六分之一周长的第一带炉壳切割八块，切割后的对接接头处的尺寸偏差均为±1 mm；各第一带炉壳备用钢板的弯曲加工，应符合规定的曲率半径，现场用半径不小于1500mm的弧形样板检查，钢板弧线与样板之间的间隙不得大于2mm，钢板在弯曲成型前应进行端部预制压头，经压头后，钢板端部应达到要求的弧度，其偏差不得超过±1 mm；d、因炉体异常上涨，为防止高炉内的耐火材料拆除过程中，炉体突然下沉，保证拆除施工的安全，高炉停炉后，先将炉底安装的煤气封罩和封罩内的捣打料、灌浆料拆除，在炉壳支撑环与基础之间用垫铁塞紧，防止炉体突然下降，保证拆除施工的安全，炉壳与基础垫实后，拆除高炉内的炉衬、底部第一层冷却壁、炉底水冷梁管、炉底封板和耐热基墩；e、将高炉炉顶设备与炉顶法兰相连的螺栓松开，并用液压顶升器顶起，让高炉炉顶设备的重量作用在高炉钢结构框架上，以减少数控液压顶升器顶升炉壳（体）的重量；f、在高炉炉壳顶升前，必须对原高炉的高炉中心、标高进行复测，并做好记录，再与高炉的永久标高和中心进行比较，超差部分，在高炉炉壳复位时予以消除；二、炉壳开孔：根据数控液压顶升器的工作空间及炉壳下降高度，将高炉第一带炉壳按周长均分八等份，在高炉混凝土基础面（+1875mm）上方的第一带炉壳上均布开设八个长方形孔，孔的尺寸为高750mm×宽500mm；三、安装数控液压顶升器的顶升板：在上述八个长方形孔（4）中，分别安装数控液压顶升器（5）的顶升板（1），此顶升板（1）的材质与高炉第一带炉壳（8）的母材相同，该数控液压顶升器（5）的顶升板（1）主要由加强筋板（2）和顶板（6）组成，该顶板（6）的长×宽×厚为200mm×200mm×90mm，该顶板（6）与长方形孔（4）的顶部炉壳相焊接且顶板（6）的前后段分别外伸出第一带炉壳（8）的外侧和内侧，在顶板（6）的前、后外伸段与第一带炉壳（8）的内、外表面之间分别焊装厚为30mm的加强筋板（2），各焊肉高度不小于最小板厚的厚度，以作为数控液压顶升器（5）的顶升板（1）；四、数控液压顶升器、成套液压控制系统的设置：在第一带炉壳（8）上的八个长方形孔（4）中分别安装带有压力传感器的数控液压顶升器（5），各数控液压顶升器（5）均位于顶板（6）中部的下方并承托在高炉混凝土基础（7）面上，该数控液压顶升器（5）为TJJ‑2000G型；将成套液压控制系统安装在高炉斜桥侧的平整地面上，将随设备配套来的八根高压软管一头分别与八台数控液压顶升器牢固连接，另一头分别与液压站分配器上八个液压油输出口牢固连接，此八个液压油输出口分别由八个高压手动阀门控制，液压站分配器总管又由一个高压总阀控制；各数控液压顶升器（5）上的作用力通过压力传感器显示作用力大小；为使第一带炉壳（8）不受顶升弯矩引起的应力，各数控液压顶升器（5）的顶升力应直接作用在第一带炉壳（8）的正下方；五、高炉炉壳的顶升、下降和第一带炉壳的切割：将液压控制系统受电，将液压站分配器上的液压油输出口处八个高压手动阀门打开，将控制液压站分配器的高压总阀的按钮开关打开，实现八个数控液压顶升器同步上升，当各数控液压顶升器的作用力由传感器系统显示作用力达到满负荷时，锁定此液压顶升系统；在高炉第一带炉壳底部将涨出的高为200‑300mm余量带用气割工具进行切除，这时八台数控液压顶升器通过液压站分配器的高压总阀按钮开关卸荷实现同步下降； 六、 高炉中心、标高的调整：高炉炉壳利用八台数控液压顶升器降到设计高度后，检查高炉中心线和高炉标高的偏差值是否在规范要求的范围内，高炉标高主要控制点为风口标高或炉顶钢圈标高，如果炉顶设备不拆除，就主要以风口标高作为控制点，由于风口标高和高炉中心密切相关，标高和中心调整时两者要同时兼顾；在炉底支撑环处采用斜垫铁对高炉炉壳标高和中心进行微调，并且垫实；七、第一带炉壳的更换：更换第一带炉壳（8）之前用样板检查上部高炉炉壳（3）的圆弧度，记录弧度偏差值，作为第一带炉壳（8）更换的参考，该第一带炉壳（8）按对称位置从1#按备用的更换板的高度割开炉壳，第一带炉壳（8）的更换采用分片更换法，即第一带炉壳（8）的前二分之一部分，是采用十六分之一分片进行更换，先拆换第一带炉壳（8）的十六分之一片，将更换板先点焊定位，然后与上层炉壳焊接牢固，经射线探伤合格后，再拆换相邻的十六分之一片，第二块相邻十六分之一片炉壳更换后，将更换板先点焊定位，然后与上层炉壳焊接牢固，经射线探伤合格后，再焊接第一块十六分之一片与第二块十六分之一片更换板之间的立缝，依次顺时针方向逐步更换；第一带炉壳（8）的后二分之一部分，是采用八分之一片分片更换，即先拆换第一带炉壳（8）的八分之一片，再拆换相邻八分之一片，依次顺时针方向逐步拆换，其步骤与十六分之一片拆换相同；第一带炉壳（8）及支撑环的更换均同步进行；新的炉壳支撑环安装完毕后，为了保证第一带炉壳（8）焊装时支承环不发生位移，用临时固定块将支撑环与原来的炉壳焊接固定，再将新更换的炉壳按设计要求安装，炉壳支撑环的焊缝与炉壳立焊缝位置错开不小于200 mm；第一带炉壳（8）分片安装时应测量炉壳对口错边量，并用卡具调整对口错边量，保证对口平齐，两者之差即对口错边量不大于3 mm；将炉壳上的横焊缝分别与上层炉壳和炉底支承环座焊接，为保证后续炉壳组对，上下两侧各留500mm左右焊缝点焊，焊接完毕后，支承座与高炉基础之间用垫铁塞紧；八、更换的第一带炉壳的焊接：第一带炉壳的第一片更换就位后，与上层炉壳先以200‑300mm间距进行横焊缝定位点焊，然后将两侧焊缝气刨清根后再分层满焊，第一带炉壳的第二片以同样的焊接方法进行横焊缝焊接后，再焊接与第一带炉壳的第一片之间的立缝，依次类推并依次撤除数控液压顶升器；焊接第一带炉壳的最后一片时，此时八台数控液压顶升器已全部撤除，第一带炉壳最后一片的横焊缝是在受压状态下进行焊接，其焊接方法是：将焊缝的一侧全部满焊，不先进行气刨清根，将焊缝另外一侧也进行满焊，然后以长为300mm分段进行气刨清根，再逐段满焊处理这最后一片板的横焊缝；焊接最后一条立缝时，在T字缝末端，用气割工具开一个直径为10‑20mm的孔予以释放应力，最后将孔塞焊满；九、与高炉炉壳相连的设备、构件、炉底冷却系统的整体复位：第一带炉壳更换完毕后，将高炉钢结构框架（12）上的与高炉炉壳（3）相连的高炉炉顶设备（11）、上料斜桥（9）、下降管（10）上的临时支撑拆除，将与高炉炉壳（3）相连的高炉炉顶设备（11）、上料斜桥（9）、下降管（10）整体复位，支撑环座与高炉混凝土基础（7）之间用灌浆料灌实；再进行炉内浇注耐热基墩、安装水冷梁水冷管、炉底封板、恢复第一层冷却壁、砌炉内耐火材料（13）、烘炉，直至满足生产条件。