QC成果报告-创新转炉快速拆装方法

1 创新转炉快速拆装方法创新转炉快速拆装方法 中国一冶集团有限公司冶金建设分公司朝阳 QC 小组 1 1 课题简介课题简介 西宁特钢炼钢车间设置有 2 台 120t 转炉，由于设备老化严重，不能满足正常生产的要求，需要进行 设备更新。为保证生产，业主拟更换其中一台，另一台继续生产。 图图 1 1- -1 1 需拆装转炉现场实体图需拆装转炉现场实体图 转炉设备位于上料跨和出钢跨两跨厂房之间，没有吊装空间，且重量较大，采用行车无法直接吊装， 拆除和新装难度较大。为将检修对生产的影响降到最小，业主要求检修工期控制在 8 天内，且不得影响另 一台转炉正常生产。 小组活动由此展开。 2 2 小组概况小组概况 小组注册小组注册/ /课题登记表课题登记表 表表 2 2- -1 1 小组名称 中国一冶集团有限公司冶金建设分公司 朝阳 QC 小组 小组注册号 YYYJ-J09-16 课题注册号 YYYJ-JK09-16 课题名称 创新转炉快速拆装方法 课题类型 创新型 组建日期 2008 年 1 月 活动时间 2016 年 4 月-2016 年 12 月 小组成员 序号 姓名 性别 文化程度 职务职称 组内分工 1 所明义 男 大学 高级工程师 组长 2 李和平 男 大学 教授级高工 程序指导 3 张芝峰 男 大学 工程师 副组长 4 徐 军 男 大专 工程师 技术协调 5 刘 超 男 大学 工程师 组织协调 6 金 钊 男 大学 工程师 实施 7 周汉生 男 技校 技能大师 实施 8 刘金平 男 大学 工程师 实施 9 王良玉 男 技校 高级技师 安全员 10 孙世红 女 大专 助理工程师 资料整理 指导者 本单位 外单位 国家级诊断师 省市、行业诊断师 转炉本体 2 小组接受 QC 知识教育 情况 人均受 QC 教育：72 小时 活动频率：4 次/月 小组出勤率：100% 上年度课题 渣滚筒设备吊装就位方法研究 获奖情况 荣获“全国优秀质量管理小组”称号 4 项，“全国质量信得过班组”1 项 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.4.72016.4.7 3 3 选择课题选择课题 3.13.1 提出问题提出问题 因另一台转炉仍在生产，而业主要求待检修的转炉尽快恢复生产，工期较短，受施工成本限制，检修 费用需尽量节约。结合现场条件，转炉检修主要存在以下三个问题： 1）采用常规方法工期无法满足要求。常规转炉拆除的施工方法是将轴承座、一二次减速机及裙板等 部件全部拆除，只剩下炉壳与托圈，拆除炉底两侧隔热板后，利用两台钢包车配合承运台架双车联合平 移至吊装位置，然后断开托圈和转炉之间的铰链连接，利用行车逐件吊装。安装过程则需按上述步骤逆 向进行，工期需要 15 天，无法满足工期要求。 2）单台行车起重能力无法满足直接吊装要求。为满足施工进度的要求，可考虑采用转炉整体拆装的 方法。分解后的转炉连接部件整体重量最小可减至 165t，如采用单台行车吊装，起重能力应大于转炉的计 算重量，即： Q起重Q计算=Qk1=165t1.1=181.5t（k1 为动载系数，取值 1.1）。而车间内现有行车单 台最大起重能力为 125t，起重能力不够，无法直接整体吊装。 3）行车使用难度大。两台转炉在车间内并列布置，检修期间另一台转炉要正常生产，行车需频繁上 料，时间间隔为 40min，而需检修转炉位于上料通道，要将每次行车使用时间控制在 40min 内难度较大。 3.23.2 研究方向研究方向 通过以上分析，采用常规方法，转炉设备拆装难度较大，成本高，且工期不易控制，拆装难题将直接 影响检修进度和成本控制，必须在“转炉设备拆装”的方法上进行创新。 3.33.3 查新查新 小组按照关键词“转炉 拆装”在专利信息网（soopat）进行了查新和检索，结果显示如图 3-2 所示， 检索到 37 项相关专利，但其表述内容与本次施工条件不同，无法直接使用。 图图 3.33.3 课题查新结果示意图课题查新结果示意图 3 3.43.4 确定课题确定课题 经过充分讨论，小组成员一致决定将“创新转炉快速拆装方法”作为本次活动的课题。 3.53.5 小组活动计划小组活动计划 课题确定后，小组制定了详细的活动计划表。 活动计划表活动计划表 表表 3 3- -2 2 时间 项目 四月 五月 六月 七月 八月 九月十二月 主要 负责人 选择课题 所明义 李和平 设定目标 李和平 刘 超 提出并确定 最佳方案 徐 军 周汉生 制定对策 金 钊 刘金平 对策实施 金 钊 熊师发 效果检查 金 钊 标准化 刘金平 孙世红 总结及下一 步打算 所明义 刘金平 计划进度 实际进度 制图人：孙世红制图人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.4. 72016.4. 7 4 4 设定目标设定目标 4.14.1 总体目标总体目标 创新转炉快速拆装方法。 4.24.2 具体目标具体目标 1）控制转炉设备拆装工期8 天(业主要求)。 2）转炉设备拆装施工费用62 万元(公司责任成本)。 4.34.3 目标可行性分析目标可行性分析 1）理论分析 转炉设备经局部分解后，吊装重量可降至 165t，而车间内设置有两台起重能力为 125t 的行车，两台 行车总起重能力 Q起重=125t2=250t。如采用两台行车抬吊，预计使用 21t 的吊具辅助吊装，Q计算=Q吊装 k1k2=（165t+21t）1.1(1.11.25)=225.06255.75t（k1 为动载系数，取值 1.1；k2 为不均衡载 荷系数，取值 1.11.25），具备联合吊装的可能。 2）技术基础 公司长期从事设备安装工作，完成过多项大型设备吊装课题研究，取得了多个大型设备吊装科技成果 和施工工法，如：省部级工法转炉插装施工工法、转炉整体更换施工工法、梁吊法安装行车工 法和省部级科技成果转炉整体更换施工技术的研究与应用、梁吊法安装行车施工技术的研究与应 用等，具有丰富的大型设备吊装经验。 3）技术保证 小组自 2008 年成立以来，依托国家级技能大师工作室“周汉生大师工作室”，开展了多个创新型课题 活动，攻克了多项技术难题，并取得多件与本专业相关的专利，曾多次被评为“全国优秀质量管理小组” 和“全国质量信得过班组”，小组成员理论知识扎实，经验丰富，对新技术有较好的把握能力。 通过以上综合分析，小组有能力完成本次活动任务，目标可行。 4 5 5 提出方案，确定最佳方案提出方案，确定最佳方案 5.15.1 提出方案提出方案 针对课题小组运用“头脑风暴法”，提出了多种方案，并使用亲和图归纳整理： 图图 5.15.1- -1 1 方案整理亲和图方案整理亲和图 制图人：孙世红制图人：孙世红 审核人；所明义审核人；所明义 制图日期：制图日期：20162016 年年 5 5 月月 6 6 日日 小组经过分析，将提出的方案归纳整理出以下三种可选方案： 图图 5.15.1- -2 2 可选方案图可选方案图 制图人：孙世红制图人：孙世红 审核人；所明义审核人；所明义 制图日期：制图日期：20162016 年年 5 5 月月 7 7 日日 5.25.2 选择方案选择方案 针对以上三种可选方案，小组从方案步骤、可实施性、经济性、操作难点及目标值控制等方面进行分 析评估，详见表 5.2： 方法要求方法要求 质量符合规范要求 工期、成本满足要求 安全、可靠 转炉快速拆装转炉快速拆装方法方法 去除全部倾动整体拆装去除全部倾动整体拆装法法 倾动装置和隔热板全部拆除 设备平移 新转炉散件安装 转炉和托圈整体吊装 承运台架固定 保留完整部件整体拆装法保留完整部件整体拆装法 隔热板拆除 设备平移 新转炉整体安装 转炉整体吊装 承运台架固定 保留部分倾动整体拆装法保留部分倾动整体拆装法 一次倾动装置和隔热板拆除 设备平移 新转炉部分整体安装、部件完善 转炉整体吊装 承运台架固定 转炉快速拆装转炉快速拆装方法方法 保留部分倾动整体拆装法保留部分倾动整体拆装法 保留完整部件整体拆装法保留完整部件整体拆装法 去除全部倾动整体拆装法去除全部倾动整体拆装法 5 三种可选方案分析三种可选方案分析 表表 5.2 5.2 方案 方案步骤 可实施性 经济性 操作难点 目标值 控制 方案一：方案一： 去除全部倾动 整体拆装法 1）将炉体和托圈 临时固定后，倾 动装置可在平移 前拆除 2）上料平台可在 检修期间破除， 形成设备平移通 道，之后恢复 3）炉底两侧隔热 板可拆除 4）托圈与炉体平 移出来后，可整 体吊装 1）检修前，在车间内将转炉、 托圈拼装成整体，需 12 人 4 天 完成，合计 12 人4 天0.064 万元/人天=3.072 万元 2）制作二次减速机脱离工具和 吊装平衡梁、承运台架需 15 人 13.5 天完成，合计 15 人13.5 天0.064 万元/人天=12.96 万元 3）分解、拆除设备和底部隔热 板需 72 人 5 天完成， 合计 72 人 5 天0.064 万元/人天 =23.04 万元 4） 设备散件安装需 72 人 6 天完 成， 合计 72 人6 天0.064 万 元/人天=27.648 万元 4）调遣费、工机具使用费和辅 料费用约 15 万 1）轴承座和二 次减速机与托 圈轴之间为过 盈配合，拆除难 度大 2）托圈与转炉 分离时， 需长时 间占用行车， 影 响业主正常生 产上料 预计占 用关键 工期 11 天，成 本合计 3.072+ 12.96+ 23.04+ 27.648 +15=81 .72万 元 工期计划工期计划 方案二方案二： 保留完整部件 整体拆装法 1）业主可提供材 料制作吊装平衡 梁 2）转炉可提前在 车间内拼装成整 体 3）整体拆除的转 炉可交由业主运 至机修车间处理 1）检修前，在车间内将转炉、 托圈、 减速机拼装成整体， 需 12 人 5 天完成， 合计 12 人5 天 0.064 万元/人天=3.84 万元 2）检修前，制作承运台架、吊 装平衡梁需 15 人 13.5 天完成， 合计 15 人13.5 天0.064 万 元/人天=12.96 万元 3）拆除设备需 58 人 2 天完成， 合计 58 人2 天0.064 万元/ 人天=7.424 万元 4）安装设备需 58 人 3 天完成， 合计 58 人3 天0.064 万元/ 人天=11.136 万元 5）调遣费、工机具使用费和辅 料费用约 16 万 1）减速机与转 炉整体平移和 吊装，传动侧偏 重量大，危险性 较高 2）全部减速机 和转炉整体重 量及平衡梁重 量达到 210t,考 虑 不 稳 定 系 数 和 动 载 系 数，起重量将 达 289t， 超过 两 台 行 车 起 重能力 预计占 用关键 工期 5 天， 成本 合计 3.84+12 .96+7.4 24+11.1 36+16=5 1.36 万 元 工期计划工期计划 承运台架固定承运台架固定 减速机隔热拆除减速机隔热拆除 炉体托圈吊装炉体托圈吊装 平台破除平台破除 设备设备平移平移 转炉散件安装转炉散件安装 承运台架固定承运台架固定 隔热板拆除隔热板拆除 整体吊装整体吊装 平台拆除平台拆除 设备平移设备平移 整体安装整体安装 6 方案三方案三： 保留部分倾动 整体拆装法 1）业主可提供材 料制作吊装平衡 梁 2）转炉可提前在 车间内拼装成整 体 3）一次减速机可 拆除 4）整体拆除的转 炉可交由业主运 至机修车间处理 1）检修前，在车间内将转炉、 托圈、二次减速机拼装成整体， 需 12 人 8 天完成， 合计 12 人 8 天0.064 万元/人 天=6.144 万元 2）检修前，制作承运台架、吊 装平衡梁等需 15 人 13.5 天完 成，合计合计 15 人13.5 天 0.064 万元/人天=12.96 万元 3） 拆除设备需58人3.5天完成， 合计58人3.5天0.064万元 /人天=12.992 万元 4） 安装设备需 58 人 4.5 天完 成， 合计 58 人3 天0.064 万 元/人天=16.704 万元 5）人员调遣费、工机具使用费 和辅料费用约 17.5 万元 1）二次减速机 与转炉整体平 移和吊装，传动 侧偏重，操作过 程中应做好受 力调整 2）重量较大， 需做好受力分 配和平衡 预 计 占 用 关 键 工 期8 天， 成本 合计 6.144+1 2.96+12 .992+16 .704+17 .5=66.3 万元 工期计划工期计划 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.82016.5.8 通过以上综合分析，方案一工期和成本都无法满足要求，方案二虽然工期和费用能够满足要求，但实 现难度大，方案三工期在控制范围内，成本通过控制，有实现的可能，小组成员一致选择“方案三”为选 定方案。 5.35.3 方案分解和分析方案分解和分析 为有效达成目标，小组按施工难点对方案三进行了分解，制定出方案分解系统图，并对每一难点进行 分析： 图图 5.35.3- -1 1 方案分解系统图方案分解系统图 制表人制表人：孙世红：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.102016.5.10 承运台架固定承运台架固定 一次减速机拆除一次减速机拆除 整体吊装整体吊装 平台隔热板拆除平台隔热板拆除 设备平移设备平移 整体安装整体安装 一台钢包车承运 钢绳吊装 平衡梁吊装 转炉部件拆装 一次减速机和轴承座拆装 一次减速机拆装 承运设备确定 两台钢包车承运 吊装设备选择 外部设备吊装 车间内行车吊装 吊装工具选择 保 留 部 分 倾 动 整 体 拆 装 7 （1）转炉部件拆装）转炉部件拆装 转炉整体重量较大，使用吊装设备直接吊装难度大，施工费用高，在保证工期的前提下，需尽量降低 其吊装重量，因此，可将转炉炉壳、托圈和铰链以外的部件进行适当拆除。根据设备的结构形式、重量及 现场条件，可以采用以下两种方法进行拆除： 图图 5.35.3- -2 2 转炉部件拆装方法选择方案系统图转炉部件拆装方法选择方案系统图 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.112016.5.11 方案对比分析方案对比分析 表表 5.35.3- -1 1 方案 一次减速机和轴承座拆装 一次减速机拆装 方案形式 可操作性 1）扭力杆、一次减速机可在工作位逐 件拆除 2）拆除前，需制作相应平台进行支撑 3）轴承座需待转炉顶起后拆除 1）扭力杆、一次减速机可逐件拆除 2）拆除前，需制作相应平台进行支撑 经济性 扭力杆、一次减速机和轴承座拆装约 需 12 人 1 天，人工费约 12 人1 天 0.064 万元/人天=0.768 万元 扭力杆、 一次减速机拆装约需 6 人 0.25 天， 人工费约 6 人0.25 天0.064 万元/ 人天=0.096 万元 安全性 拆除一次减速机后，待转炉整体顶起 后，再利用倒链散件拆除两侧轴承座 利用上部的检修葫芦和倒链配合，逐渐拆 除一次减速机和电机，安全性较高 对目标值影响 1）影响关键工期 1 天 2）施工成本较高 1）影响关键工期 0.25 天 2）施工成本较低 结论 经过分析，一次减速机拆装能够保证施工安全，对关键工期影响较小，成本较大， 小组决定采用 制制表人：孙世红表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.112016.5.11 （2）承运设备确定）承运设备确定 转炉整体重量和外形尺寸较大，设置于上料跨和出钢跨之间，无法使用吊装设备直接吊装，需使用承 运设备平移至上料跨才能吊装。对于转炉平移的承运设备，根据设备的结构形式、重量及现场条件，可以 采用以下两种方式： 图图 5.35.3- -3 3 承运设备确定方案系统图承运设备确定方案系统图 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.122016.5.12 转炉部件 拆装 一次减速机和轴承座拆装 一次减速机拆装 承运设备 确定 两台钢包车承运 一台钢包车承运 8 方方案对比分析案对比分析 表表 5.35.3- -2 2 方案 两台钢包车承运 一台钢包车承运 方案形式 可操作性 1） 制作承运台架， 支托转炉托圈底部， 利用两台钢包车承运 2）需要拆除下部挡渣板 3）需拆除部分上料平台，形成转炉平 移通道 1）制作承运台架，支托转炉底部支腿，利 用一台钢包车承运 2）钢包车载重能力为 150t，小于转炉重量 165t。考虑钢包车有一定超载能力，且平 稳运输路径只有 10m，经多次负重实验，满 足要求 3）需拆除部分上料平台，形成转炉平移通 道 经济性 1）制作、安装承运台架需 10 人 7 天， 人工费约 10 人7 天0.064 万元/ 人天=4.48 万元 2） 挡渣板和平台拆装费用约 1.5 万元 1）制作、安装承运台架需 10 人 6 天，人 工费约 10 人6 天0.064 万元/人天 =3.84 万元 2）平台拆装费用约 0.9 万元 安全性 通过两台钢包车联合承运，台架支撑 托圈底部，运输安全 通过一台钢包车承运，台架支撑转炉底部 四个支腿，有一定危险性，但可通过措施 保证 对目标值影响 1）影响关键工期 3 天 2）施工成本较高 1）不影响关键工期 2）施工成本较低 结论 经过分析，使用一台钢包车承运方案成本较低，且工期较短，小组决定采用 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.122016.5.12 （3）吊装设备选择）吊装设备选择 转炉保留部分倾动装置拆装时，设备重量较大，结合现场条件和转炉部件重量，转炉吊装可采用以下 两种方案： 图图 5.35.3- -4 4 吊装设备选择方案系统图吊装设备选择方案系统图 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.142016.5.14 方方案对比分析表案对比分析表 表表 5.35.3- -3 3 方案 外部设备吊装 车间内行车吊装 方案形式 吊装设备 选择 外部设备吊装 车间内行车吊装 9 可操作性 1）前期，在厂房外部拼装转炉炉体、 托圈和减速机 2）拆除厂房屋面结构，利用大型吊机 将平移至吊装位置的转炉整体吊装和 更换 3）恢复厂房屋面 1）车间内设置有两台用于上料的 125t 行 车，具备联合吊装的可能，且业主能够免 费提供制作吊具的材料 2）前期，可在厂房内合适位置拼装转炉炉 体、托圈和减速机 3）利用行车将平移至吊装位置的转炉整体 进行吊装和更换 经济性 1）拆除和恢复屋面费用约 2 万元 2）外部拼装和吊装更换转炉，吊机租 赁费约 20 万元 制作吊具由业主免费提供材料， 15 人 12 天 完成， 合计15人2天0.064万元/人 天 =11.52 万元 安全性 吊装前后，需拆除和恢复屋面系统， 高空作业多，危险性较高 采用两台行车联合抬吊，起重能力有保证， 但需监测吊装平衡，有一定危险性 目标值控制 1）吊装拆除和恢复屋面，影响关键工 期 4 天 2）施工成本较高 1）吊具可在施工前期准备，不影响关键工 期 2）施工成本较低 结论 经过分析， 选用车间内行车吊装方案施工安全， 且成本和工期都在目标控制范围内， 小组决定采用 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.142016.5.14 （4）吊装工具选择）吊装工具选择 转炉整体吊装重量和外形尺寸都较大，采用行车吊装时，根据吊装重量及现场条件，吊装工具可以采 用以下两种方式： 图图 5.35.3- -5 5 吊装工具选择方案系统图吊装工具选择方案系统图 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.152016.5.15 方案对比分析方案对比分析 表表 5.35.3- -4 4 方案 钢绳吊装 平衡梁吊装 方案形式 可操作性 1） 在转炉托圈轴承座方向两侧分别设 置吊耳 2）将钢绳分别与吊耳和行车连接，通 过行车直接吊装 1）业主无偿提供材料，可在检修前制作吊 装平衡梁 2）在转炉托圈轴承座方向两侧分别设置吊 耳，通过平衡梁与行车连接，整体吊装 3）通过平衡梁过渡，使行车吊点与转炉匹 配 经济性 1）采购钢绳费用约 1 万元 2）制作、安装吊耳需 4 人 1 天，费用 约 4 人1 天0.064 万元/人天 =0.256 万元 1）制作吊装平衡梁需 15 人 12 天完成，合 计15人12天0.064万元/人 天=11.52 万元 2）制作、安装吊耳需 4 人 1 天，费用约 4 人1 天0.064 万元/人天=0.256 万元 吊装工具 选择 钢绳吊装 平衡梁吊装 10 安全性 转炉外形尺寸与行车吊钩间距不一 致，吊装时产生水平分力，易造成设 备损坏和钢绳断裂，危险性较大 通过计算平衡梁受力矩 M，测算内部应力 ， 经过计算 =M/W， 与材料允许应力 比较，确定 ，制作平衡梁选型能 够满足要求 对目标值影响 1）耗时一天，可在转炉传动装置拆除 时同步进行 2）施工危险性较高 1）平衡梁可在转炉检修前制作完成 2）吊耳制作安装耗时一天，可在转炉传动 装置拆除时同步进行 结论 经过分析，采用平衡梁吊装能够保证施工安全，成本和工期都在控制范围内，小组 决定采用 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.152016.5.15 5.4 5.4 确定最佳方案确定最佳方案 经过以上综合分析，小组确定了关键工序的最佳方案，如图 5.4： 图图 5.45.4 最佳方案系统图最佳方案系统图 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.162016.5.16 5.55.5 最佳方案细化最佳方案细化 为保证方案顺利实施，小组成员对最佳方案进行了优化和分解。如图 5-1 所示 图图 5.55.5- -1 1 最佳方案工序分解系统图最佳方案工序分解系统图 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.162016.5.16 （1 1）倾动装置局部拆装）倾动装置局部拆装 转炉一次倾动装置共有 4 台，每两台联合控制一个动作。按照设备布置型式，结合现场条件，一次倾 转炉部件拆装 一次减速机拆装 承运设备确定 一台钢包车承运 吊装设备选择 车间内行车吊装 吊装工具选择 平衡梁吊装 保 留 部 分 倾 动 整 体 拆 装 转炉部件拆装 一次减速机拆装 承运设备确定 一台钢包车承运 吊装设备选择 车间内行车吊装 吊装工具选择 平衡梁吊装 保 留 部 分 倾 动 整 体 拆 装 固定台架承运 活动台架承运 固定平衡梁吊装 可调整平衡梁吊装 拆装 2 台一次减速机 一次减速机全部拆装 一台行车直接吊装 两台行车联合吊装 11 动装置拆除可采用以下方式： 图图 5.55.5- -2 2 减速机局部拆装方案选择系统图减速机局部拆装方案选择系统图 制表人：制表人：孙世红孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.192016.5.19 方案对比分析表方案对比分析表 表表 5.55.5- -1 1 方案 拆装 2 台一次减速机 一次减速机全部拆装 方案形式 可操作性 1）转炉检修时，可将内部砌筑全部去 除，并且内部没有钢水，重量减轻 2） 每个方向的倾翻动作通过一台减速 机可以完成 3）可以拆除 2 台减速机 1）减速机可在转炉内砌筑清理完毕后 拆除 2）二次减速机可通过刚性连接固定 3）可以拆除 4 台减速机 经济性 1）转炉砌筑破除阶段拆除 2 台减速 机，仅需 3h 2）转炉检修时拆除 2 台减速机，耗时 3h 3）人工费约 6 人0.125 天0.064 万元/人天=0.048 万元 1）4 台减速机拆除耗时 6h 2） 人工费约 6 人0.25 天0.064 万 元/人天=0.096 万元 安全性 1） 倾动装置与转炉之间有隔热装置分 隔，拆除 2 台减速机与转炉内砌筑破 除工序不影响，能够保证安全 2）一次减速机每台重量 5t，只拆除 2 台，转炉重量仍超过行车起重能力 1）一次减速机拆除后，可通过刚性连 接固定二次减速机 2）重量能够满足行车吊装要求 对目标值影响 1）占用检修关键工期 3h 2）吊装危险性较高 1）占用检修关键工期 6h 2）吊装重量满足行车起重能力要求， 安全有保证 结论 经过分析， 4 台减速机全部拆除方案能够满足起重要求，且工期在控制范围内， 小组决定采用 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.192016.5.19 （2 2）一台钢包车承运）一台钢包车承运 采用一台钢包车承运转炉时，根据转炉结构型式，结合现场条件，可采用以下两种方式的承运台架进 行支撑。 图图 5.55.5- -3 3 钢包车承运方案钢包车承运方案选择系统图选择系统图 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.202016.5.20 一台钢包车承运 固定台架承运 活动台架承运 一次减速机拆装 拆装 2 台一次减速机 一次减速机全部拆装 12 方案对比分析表方案对比分析表 表表 5.55.5- -2 2 方案 固定台架承运 活动台架承运 方案形式 可操作性 1） 将固定台架设置低于转炉支腿20cm 2）台架运行到转炉底部后，利用千斤 顶顶住转炉，然后架设垫板固定 1）将运行方向前方两个支腿设置为可活动 支腿，放置在两侧，避免运行时与转炉支 腿干涉 2）台架运行到位后，将两个活动支腿安装 到位，支撑转炉并固定 经济性 1）由业主免费提供材料 2）6 人制作耗时 3 天，费用约 6 人 3 天0.064 万元/人 天=1.152 万元 1）由业主免费提供材料 2）10 人制作耗时 6 天，费用约 10 人6 天0.064 万元/人天 3.84 万元 安全性 支撑过程中， 需要利用垫板垫高20cm， 稳定性较差，危险性较高 承运台架到位后，承运台架与转炉支腿直 接接触，稳定性较好 对目标值影响 1）架设承运台架耗时 9h 2）成本在控制范围内 1）架设承运台架耗时 6h 2）成本在控制范围内 结论 经过分析，采用活动台架承运，安全性较好，且能够满足工期和成本要求，小组决 定采用 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.202016.5.20 （3 3）车间内行车吊装）车间内行车吊装 利用车间内行车吊装转炉时，根据现有条件，转炉吊装可以采用以下两种方式： 图图 5.55.5- -4 4 行车吊装方案选择系统图行车吊装方案选择系统图 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.232016.5.23 方案对比分析表方案对比分析表 表表 5.55.5- -3 3 方案 1 台行车直接吊装 2 台行车联合吊装 方案形式 可操作性 1）检修前制作平衡梁，使转炉吊点与 行车吊点相匹配 2） 转炉平移至靠近厂房柱位置吊装位 置后，利用 1 台行车进行吊装 1）将两台行车刚性连接，并根据两台 行车吊点尺寸， 检修前制作相应的平衡 梁， 通过平衡梁转换， 使转炉吊点与两 台行车吊点相匹配 2） 转炉整体拆除并平移至吊装位置后， 利用 1 台行车进行吊装 一台行车直接吊装 两台行车联合吊装 车间内行车吊装 13 经济性 利用车间内行车吊装，不需产生额外 租赁费 利用车间内行车吊装， 不需产生额外租 赁费 安全性 1）转炉整体重量约 165t，吊具预计 重量 15t 2）单台行车起重能力为 125t 3）转炉重量超过行车起重能力，危险 性很高，易出现安全事故 1）转炉整体重量约 165t，吊具预计重 量 21t 2）2 台行车起重能力为 250t 3）转炉重量在两台行车联合吊装起重 能力以内，满足要求 结论 经过分析，采用两台行车联合吊装方案施工安全，且工期和成本都在控制范围 内，小组决定采用 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.232016.5.23 （4 4）平衡梁吊装）平衡梁吊装 转炉分解后，保留部件整体重量最低可降低至 165t，且外形尺寸较大，根据设备的结构形式、重量及 现场条件分析，采用专用平衡梁吊装可以有以下两种方案： 图图 5.55.5- -5 5 平衡梁吊装方案选择系统图平衡梁吊装方案选择系统图 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.242016.5.24 方案对比分析表方案对比分析表 表表 5.55.5- -4 4 选择依据 转炉分解后，保留部件整体重量最低可降低至 165t，且外形尺寸较大，根据设备的结构形式、重量及现场条件， 结合现有材料分析，平衡梁可按照以下三种方式进行选型 方案 两根 HN8003001426 型钢 为主梁，制作双梁平衡梁 =40mm 钢板制作 H 型钢，形成双梁 平衡梁 =40mm 钢板制作 H 型钢，形 成双梁平衡梁，并设置可调整 吊点 结构型式 选择思路 两台行车中心距为 17.5m， 每台行车有两个吊点， 其间距为 4.6m。 在转炉托圈上表面设置吊耳， 吊点中心距为 8.156m。 根据受力核算，主要验收平衡梁强度和吊装受力能否满足要求。小组针对以下三个方案，按照 PDPC 方法逐一核算。 如果不可行，将采用委外加工方式解决 平衡梁吊装 固定平衡梁吊装 可调整平衡梁吊装 PDPCPDPC 实验思路：由左向右依次排列实验思路：由左向右依次排列 A A：常规：常规 H H 型型 钢制作钢制作 C C：可调整：可调整 平衡梁平衡梁 B B：自制：自制 H H 型型 钢制作钢制作 D D：采用：采用 外委方式外委方式 14 PDPC 实验核算 1、根据核算，平衡梁最大受力点受力力矩 为 M=46200000kg cm， H 型钢 HN800300 1426 双梁截面模量为 4993.6cm 3，根 据应力计算， =M/W=9521.8kg/cm 2 2、查手册可知，Q235-B 钢材的许用应力 为 = 1600kg/cm 2， ，选型不 满足要求 1、根据核算，平衡梁最大受力点受力 力矩为 M=46200000kgcm，自制 H 型 钢H12004004040双梁截面模量 为 117760cm 3，根据应力计算， =M/W=392.3kg/cm 2 2、查手册可知，Q235-B 钢材的许用应 力为 = 1600kg/cm 2， ，选 型满足要求 3、通过模拟吊装，当两台行车起升速 度不一致时，两端受力点受力不均匀， 易损伤行车 1、根据核算，平衡梁最大受力 点受力力矩为 M=46200000kgcm，自制 H 型 钢H12004004040双梁截 面模量为 117760cm 3，根据应力 计算， =M/W=392.3kg/cm 2 2、查手册可知，Q235-B 钢材的 许用应力为 = 1600kg/cm 2， ，选型满足要求 3、通过模拟吊装，当两台行车 起升速度不一致时， 通过两端受 力点自动调节平衡， 受力点受力 均匀，能够保证行车安全 结论 经过分析，采用自制 H 型钢形成双梁平衡梁，并设置可调整吊点方案施工安全，能够满足要求，小组决定采用 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.242016.5.24 通过详细分析和综合比选，小组确定了转炉拆装最佳方案的关键控制步骤，优化系统图如下： 图图 5.55.5- -7 7 最佳方案优化系统图最佳方案优化系统图 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.262016.5.26 5.65.6 最佳方案施工流程图最佳方案施工流程图 转炉部件拆装 一次减速机拆装 承运设备确定 一台钢包车承运 吊装设备选择 车间内行车吊装 吊装工具选择 平衡梁吊装 保 留 部 分 倾 动 整 体 拆 装 一次减速机全部拆装 活动台架承运 两台行车联合吊装 可调整平衡梁吊装 15 根据最佳方案，小组制定出实施工艺流程图，如图 5.6 所示。施工过程中，小组将严格按照工艺流程 施工，并根据施工关键点，在吊点设置阶段进行重点控制。 图图 5.65.6 最佳方案实施流程图最佳方案实施流程图 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.5.282016.5.28 6 6 制定对策制定对策 根据最佳方案，结合施工程序，小组成员经过充分讨论，按照“5W1H”方法制定对策表： 对对 策策 表表 表表 6 6 方 案 对 策 目 标 措 施 地点 完成 时间 负责人 承运设 备和吊 具确定 并准备 一台钢包 车承运 采用平衡 梁吊装 准备阶段完成， 不占关键工期， 成本16 万元 1）通过验算，设计并确定承运台架和吊具 2）自制 H 型钢，并拼装成双梁平衡梁 3） 将与行车连接部位制作成可调整活动单元 4）一台钢包车承运，制作承运台架，将运行 方向前端两支腿设置成可活动部分，并放置 在两侧部位 施工 现场 2016. 6.26 徐 军 周汉生 李和平 刘金平 新转炉 准备 转炉部件 拼装 准备阶段完成， 不占关键工期， 成本6 万元 1）设置托圈和转炉临时支撑台架 2）将托圈放置到位，调整并固定 3）将转炉壳体吊装到托圈内，调整并支托在 准确位置 4）安装水平和立式铰链 施工 现场 2016. 6.29 所明义 张芝峰 转炉部 件拆除 一次减速 机和隔热 板拆除 工期3.5 天， 成本4 万元 1）将转炉往上料平台侧倾斜，配合业主拆除 炉内砌筑料 2）承运台架底部支托转炉支腿并固定 3）分别拆除扭力杆和一次减速机部件 4）拆除转炉两侧隔热板 炼钢 车间 2016. 7.20 刘 超 金 钊 王良玉 刘金平 转炉 拆装 保留部分 倾动整体 拆除和安 装 工期4.5 天， 成本18 万元 1）破除部分上料平台，形成平移空间 2）将转炉整体平移至吊装位置 3）已拼装部件整体吊装至临时存放台架， 交 业主处理 4） 将已拼装的新转炉部件整体吊装承运台架 并支托稳定 5）将新转炉整体吊装到位 6）分别安装扭力杆、一次减速机，固定轴承 座 7）完善其他部件和上料平台 施工 现场 2016. 7.25 刘 超 金 钊 王良玉 刘金平 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.6.22016.6.2 7 7 对策实施对策实施 实施一：实施一：承运设备和吊装平衡梁确定并准备承运设备和吊装平衡梁确定并准备 1）勘察现场，并根据受力核算，设计承运台架和吊装平衡梁型式，并确定拼装台架结构和型式。 16 活动梁扁担梁 钢板吊带 图图 7.17.1- -1 1 吊装平衡梁型式图吊装平衡梁型式图 制图人：刘金平制图人：刘金平 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.6.22016.6.2 图图 7.17.1- -2 2 转炉承运台架型式图转炉承运台架型式图 制图人：刘金平制图人：刘金平 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.6.22016.6.2 图图 7.17.1- -3 3 转炉托圈拼装台架型式图转炉托圈拼装台架型式图 制图人：刘金平制图人：刘金平 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.6.22016.6.2 17 图图 7.17.1- -4 4 转炉炉壳支撑台架型式图转炉炉壳支撑台架型式图 制图人：刘金平制图人：刘金平 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.6.22016.6.2 2）与业主联系，由业主免费提供材料，在相邻钢包修理跨制作承运台架和吊装平衡梁等辅助工具和 台架。 3）复核制作的承运台架和吊装平衡梁等辅助工具和台架尺寸与型式，做检修前准备。 图图 7.17.1- -5 5 转炉承运台架制作图转炉承运台架制作图 图图 7.17.1- -6 6 吊装平衡梁制作成型图吊装平衡梁制作成型图 18 实施验证一：实施验证一：2016 年 6 月 26 日，检查承运台架和吊装平衡梁制作情况。经现场检查，承运台架和吊装平 衡梁按照设计尺寸和型式制作完毕，符合检修要求。材料由业主免费提供，吊装平衡梁和辅助台架制作需 15 人 12 天完成，承运台架 10 人制作耗时 6 天，均在检修前的准备阶段完成，不占用检修关键工期。 实施效果检查表实施效果检查表 表表 7.17.1 用工情况 检修关键 工期 材料费用 合计费用 目标比较 98人天 0 天 0 万元 15 人12 天0.064 万元/ 人天+10 人6 天0.064 万元/人天=15.36 万元 检修关键工期 0 天= 目标工期 0 天； 实际成本 15.36 万元 目标成本 16 万元 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：202016.6.2616.6.26 实施二：新转炉准备实施二：新转炉准备 1）针对转炉保留部分倾动枕头拆装的方案，为不影响检修，应在检修前，将新转炉需拼装部件拼装 完毕。 2）与业主沟通，在钢包上料跨合适位置搭建拼装平台，并准备拼装支撑台架。 图图 7.27.2- -1 1 搭建平台并准备拼装图搭建平台并准备拼装图 3）首先将托圈整体放置在支撑台架上，并调整水平度和垂直度。 4）将转炉壳体从托圈上部吊放至连接部位，并通过支架支撑，调整与托圈之间的相互配合尺寸，并 保证垂直度。 图图 7.27.2- -2 2 转炉炉壳与托圈拼装图转炉炉壳与托圈拼装图 5) 依次安装并连接水平铰链和立式铰链。 19 图图 7.27.2- -3 3 转炉铰转炉铰链安装图链安装图 6）将轴承加热使其内圈膨胀至满足尺寸要求后，吊至托圈连接轴，分别安装托圈两侧轴承和轴承座。 图图 7.27.2- -4 4 转炉轴承座安装图转炉轴承座安装图 7）制作临时平台，通过行车将二次减速机吊装至安装位置，在平台上垫支滚杠，利用行车和倒链牵 引，安装到位并固定。 图图 7.27.2- -5 5 二次减速机拼装图二次减速机拼装图 20 实施验证二：实施验证二：2016 年 6 月 30 日，现场检查，新转炉炉壳、托圈、铰链和二次减速机已按要求拼装完 毕，12 人 7 天在检修前完成，符合要求。 实施效果检查表实施效果检查表 表表 7.27.2 用工情况 检修关键工期 合计费用 目标比较 84人天 0 天 12 人7 天0.064 万元 /人天=5.376 万元 实际关键工期 0 天=目标工期 0 天； 实际成本5.376万元目标成本6万元 制表人：孙世红制表人：孙世红 审核人：所明义审核人：所明义 日期：日期：2016.6.302016.6.30 实施三：转炉部件拆除实施三：转炉部件拆除 1）业主将待检修转炉停炉后，配合业主进行停炉相关能源介质停止和手续的确认，确保检修安全。 2）将转炉往上料平台侧倾斜，配合业主拆除炉内砌筑料。 图图 7.37.3- -1 1 清理转炉砌筑料图清理转炉砌筑料图 3）将承运台架安装至钢包车上，使两个活动支腿安装在运行的前方，保证移动过程中承运台架不与 转炉底部支腿干涉。 图图 7.37.3- -2 2 承运台架运行图承运台架运行图 4）移动钢包车，将承运台架平移至转炉底部，然后将活动支腿安装至正确位置，使承运台架平稳支 托转炉底部 4 个支腿并固定。 21 图图 7.37.3- -3 3 承运台架支撑图承运台架支撑图