250t转炉主体设备安装实践.doc

中国冶金装备网中国冶金人的网250t转炉主体设备安装实践 李新宇1， 王敏2， 李新鹏3， 罗晓敏1（1. 邯钢集团邯宝公司 设备部，河北 邯郸056015；2. 邯钢集团 自动化部，河北 邯郸056016；3. 邯钢集团公司 炼钢厂，河北 邯郸056015）摘要：本文介绍了对于配置VAI吊挂系统的250吨顶底复吹转炉采用倒装推移法进行主体设备整体安装的工程实践，并对其中拖动卷扬的能力选择、钢丝绳直径选择进行了计算，同时也提出了部分工序的主要安装技术参数。关键词：转炉；倒装；推移；奥钢联吊挂； 250 tons converter main equipment installation practice LI Xin-yu1,WANG Min2,PAN Shu-min 3,LI Hong-peng1(1.The Department of Equipment, HanSteel Hanbao Company, Handan056015, China；2.The Department of Automation, HanSteel , Handan056016, China；3.The Steelmaking Plant, HanSteel Hanbao Company, Handan056015, China)Abstract： This article introduced the project practice of the 250 tons BOF regarding disposes VAI to hang system which using inversion removing ways to carry on the main body equipments integral installing, and computed the choice of drag ability and steel wires diameter, and also proposed the primary installing technique parameter of the partial working procedures simultaneously.Keywords：converter; inversion; removing; VAI Con-link一、工程概况根据建设项目规划，炼钢产能设计为520 万（t/a）吨连铸板坯，工程建成后具备能够生产低碳、低硫、低气体含量钢种的能力，以满足市场对高级别管线钢、轿车内板和面板的需求。炼钢厂主体配置为铁水倒罐站1座、复合喷吹铁水预处理站2座、250t顶底复吹转炉2座、250tLF钢包精炼炉1座（预留1座）、250tRH真空脱气精炼炉1座、转炉炉后吹氩喂丝装置2套；连铸车间配置双机双流2150mm板坯连铸机台。该项目由中冶京城公司总包设计、22冶机电公司施工。转炉系统引进了达涅力副枪、奥钢联吊挂等国外先进技术和关键设备；炉壳、托圈和倾动装置分别由国内一重、太重承制供货。由于该转炉吊挂系统为下悬挂方式，故采用了先倒装炉壳及托圈、后焊接炉体吊挂，最后整体推移顶升的安装工艺方法。二、主体设备性能结构与参数、转炉炉壳：全焊接式固定炉底结构。炉口由六块用耐热球墨铸铁制造、内埋蛇形管冷却的扇形段拼装而成，上部圆锥段外表面半割钢管焊接成冷却水循环通道。、转炉托圈：焊接箱形结构，其内通循环水冷却。耳轴是空心结构，以容纳供炉口水冷、圈水冷、炉帽水冷的管路及转炉底部搅拌供气管。、倾动装置：全悬挂四点啮合防倾支座型式。一次减速机采用飞溅润滑、二次减速机采用强制润滑，设有一套稀油集中智能润滑系统。、吊挂装置：柔性连接结构，该设计为专利技术，吊杆装置内采用特殊材质的球绞结构免维护设计，同时在克服炉壳托圈热应力膨胀变形的补偿能力方面也具有明显优势。设备有关参数如（表1）所示：三、安装工艺流程 测量放线转炉基础施工 炉下轨道施工 轴承底座安装找正耳轴轴承装配在钢包车上安装支架 托圈与炉壳组装移动钢包车安装托圈托圈吊装定位倾动装置、炉口等安装垫铁安装扭力杆安装炉壳组装焊接加料跨起重机安装炉壳吊装到支架上在支架上安装千斤顶四、主要施工方法及技术要求1、测量放线：依据土建移交的基础基准中心线和标高，对基础进行复测，并埋设永久安装中心标板和标高基准点。2、垫铁安装：由于设备重量较大、负荷较大，易产生振动，因此垫铁采用平垫铁座浆法安装。垫铁根据施工图纸布置在地脚螺栓两侧设备的加固筋板及底板处，间距不大于800mm，垫铁上表面标高控制在0 -1mm，水平度控制在0.05/1000。座浆按照机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50231-98的附录七座浆混凝土配置的技术要求及施工方法进行。3、轴承座和底座安装找正：安装前，由于非传动侧轴承底座上半部分可以转动，需要用型钢将其上下两部分临时固定，固定时须保证上下两平面平行度公差为0.1/1000。然后将传动侧和非传动侧的轴承座与底座组装在一起。上部轴承座在安装位置调整好，作好标记后拆除，准备与托圈耳轴组装。耳轴轴承座安装的允许偏差参见（表2）。 4、安装钢水罐车和牵引装置：转炉整体推移时，炉下轨道必须施工完毕，并符合要求，然后钢水罐车就位。由于实际载荷超出1台罐车设计载荷较多，且厂家焊接吊挂装置持续时间较长，在转炉炉下轨道上安装两台钢水罐车，罐车之间用钢管连接成整体，在钢水罐车轨道两端各设置一台卷扬机和滑轮组，卷扬机牵引力按下式计算：F=10K(/R+r/R) Q ，式中：K起动系数, 取 K=1.52F牵引力 吨R车轮的半径， 60厘米r车轮轴的半径， 16厘米车轮与钢轨间的滚动摩擦系数， 取0.020.03 车轮轴与轴瓦间的滚动摩擦系数, 取=0.010.015Q 推移时罐车轨道实际承载力：722.5+100吨822.5吨；F102（0.03/60+0.01516/60）822.574吨故：选用HQD6-80滑轮组、JM-10T电控慢动卷扬机。5、车上支撑平台：在钢水罐车上安装的支撑平台为立体框架结构。其截面选择及结构强度、焊缝强度效验本文略，在支撑平台上安装4台200t液压千斤顶（最小高度320，行程200）和临时调整垫铁（400）。根据提升标高、罐车及炉壳托圈有关尺寸，按如下（图1）布置，支架结构示意图参照（图2）所示。 表1转炉公称容量250t转炉平均出钢量275t倾动角度360最大倾动力矩650t.m托圈（在耳轴方向）总宽度15950mm托圈断面高度2700 mm托圈断面宽度900 mm托圈与炉壳之间的间隙240 mm耳轴中心至炉顶的距离5590mm倾动装置型式全悬挂四点啮合柔性传动倾动转速0.11.0 r/min；倾动电机额定容量4250 kW 表2项目允差（mm）项目允差（mm）标高5纵向水平度0.10/1000固定端轴承座纵横中心线1横向水平度（固定式）0.20/1000移动端轴承座纵横中心线1横向水平度（铰接式）0.10/1000两轴承座中心距1轴承座局部间隙0.05两轴承座对角线相对差4两轴承座高低差16、轴承耳轴装配：应先进行水压试验，水压试验合格后采用温差法装配轴承，应保证装配间隙应大于0.30mm，根据间隙计算所需加热温度，一般采用热油加热轴承，油的加热温度不应超过120。托圈耳轴装配完成后，用天车将托圈吊放在临时支架上。7、托圈及炉壳吊装、整体牵引顶升7.1、整体思路将钢水罐车放置在托圈、转炉组对场地之间的轨道上钢包车临时电源接好，并经试运行正常在钢包车上安装托架，确保立柱垂直度及顶部钢板水平度根据转炉中心线，利用经纬仪在转炉支架及罐车上做出纵横向中心标记，并在炉壳上也做好中心标记，利用450/80T天车吊起炉壳就位于支架，调整好中心位置后就位并用支撑固定在托圈上做出中心标记，吊起托圈，套过炉壳放在钢水罐车支撑平台4个立柱支撑上，根据支撑平台上所作的中心标记，调整托圈纵横座标位置，同时用4台200吨液压千斤将托圈调成水平并保证轴承座底面标高高于轴承底座上面标高约30mm，调整合格后用垫铁垫实焊接牢固调整炉壳与托圈相对位置，安装所有连接装置利用卷扬将钢包车拖至安装位置，用千斤顶降下托圈，保证轴承座与底座的4个连接螺栓孔重合，螺栓紧固。7.2、炉壳吊装按照倒装法安装炉壳托圈，需将已组装焊接并检验合格的炉壳翻转180使炉口朝下，出钢口朝北，然后垂直放置于地面，在炉口两侧焊接两个吊耳利用加料跨450/80t天车进行翻转；在炉壳上部图示位置焊接4个吊装用的吊耳，用450/80t天车将炉壳本体吊起，炉口朝下，放到钢水罐车支架上方，调整炉壳位置后临时就位。7.3托圈重心计算总重：托圈255吨+轴承座44吨299吨驱动端多出重量：68.9-49.319.5吨重心偏移：（251.8-19.6）x19.6(8.01-x)，x0.6237.4托圈吊装受力分析及钢丝绳选择4F1 4F2托圈与炉体分开单独吊装，托圈组装后重为299吨，炉壳为233吨，为保证托圈吊平，选择4根等长钢丝绳对折使用，设每根钢丝绳单股受力分别为F1和F2，托圈在钢丝绳拉力、托圈轴承自重作用下力矩平衡，受力计算如下：4F14.6/5+4F24.6/5=299 F135.3t 4F1（150+4580+623）=4F2(150+4580-623) F245.9t则钢丝绳单根的拉力按F2计算：根据公式：SS1/KF,式中S:钢丝绳许用拉力；S1:钢丝绳总和破断拉力；K:安全系数取K6；F:钢丝绳的拉力 抗拉强度1870Mpa代入公式SS1/K中,得S11=45.962754KN查五金手册选用6*37股（1+6+12+18）65mm圆股纤维芯钢丝绳（破断拉力为2900KN,1850Mpa）。S12=35.3*62118KN查五金手册选用6*37-180,66mm圆股钢芯钢丝绳（破断拉力为2590KN,1870Mpa）。注：炉壳及托圈吊耳计算及布置内容略。7.5托圈与炉壳组装托圈调整完毕后，用千斤顶和倒链配合调整吊挂位置，连接托圈与炉壳连接的全部吊挂。炉壳安装的允许偏差如下：项目允许偏差（mm）检验方法炉口纵横向中心线2.0挂线尺量炉口平面至耳轴轴线距离1.0/2.0水准仪炉壳轴线对托圈支撑面的垂直度1.0/1000吊线尺量水冷装置中心与炉口中心应在同一垂直线上5.07.6移动罐车整体就位安装启动卷扬机缓慢牵引钢水罐车向托圈安装位置移动，当每侧轴承座上4个精制螺栓孔与底座上螺栓孔基本对齐后，同步顶升4台200t千斤顶，拆除托圈下部垫板，边穿螺栓边同步下降4台200t千斤顶，直到轴承座与底座全部贴合，最后将螺栓按要求力矩紧固。五、结语本次1#转炉安装项目自08年2月初开始进行炉壳、托圈现场组对焊接，至6月4日实施整体推移顶升安装就位结束，排除施工场地等不利因素造成的延期影响，实际工期时间仅为3个月，安装设备总重约为800吨。该方法简便易行，可操作性强，是目前国内配置Con-link装置的200吨级以上大型顶底