酒鋼(集團)宏興股份公司 吳登嵐 閻志 趙志偉
摘 要：高爐是現代煉鋼煉鐵過程中必不可少的重要設備,為最大化發揮高爐的應用價值,本文以實際施工經驗為例,對高爐爐頂氣密箱及溜槽更換施工策略進行詳細論述,旨在為相關人員提供參考。
關鍵詞：氣密箱;溜槽;更換施工
某煉鐵廠7#高爐2020年7月1日休風投產后，于7月2日早上因爐內懸料后，減風坐料過程中風壓冒頂，出現溜槽脫落、十字測溫端部上翹，高爐于7月2日14:22休風，待新溜槽到位，回裝溜槽后復風生產。同時風壓冒頂有可能導致氣密箱溜槽保持架變形，需整體更換氣密箱以便消除故障。因氣密箱是項目安裝的，為徹底消除隱患,煉鐵廠計劃利用休風時間回裝溜槽，并檢查確認更換氣密箱。由于7#高爐升級改造后，以往爐頂吊裝氣密箱的軌道已拆除，未恢復到位，現場的貓頭吊梁因安裝下密閥需要拆除5米左右，目前條件不能滿足氣密箱吊裝更換要求。要更換氣密箱需要恢復吊裝軌道，利用自行設計制作的吊裝氣密箱的專用滑車和吊具配合進行更換作業。完成氣密箱更換施工后恢復生產。同年9月15日， 煉鋼廠對7#高爐進行22小時系統檢修，鐵前作業區承擔爐頂溜槽更換檢修任務。本文將闡述高爐爐頂氣密箱及溜槽更換施工的詳細策略。
一、高爐爐頂氣密箱及溜槽更換施工方案
(一)氣密箱及溜槽相關設備的技術參數
氣密箱技術參數：型號WBL65A，重量38t。
氣密箱溜槽重量8t，溜槽架子重量8t。
爐頂50t/16t天車及16t電葫蘆配合吊裝溜槽。
(二)施工準備
①施工材料準備。對氣密箱、溜槽等備件的規格、尺寸、質量等進行深入檢查，為氣密箱及溜槽更換做好物質準備。
②施工工具準備。施工配備液壓扳手2套、電焊機4臺、角向磨光機2臺、氣焊工具4套、鋼絲繩扣φ32mm×9m2對、鋼絲繩扣φ32mm×6m2對、鋼絲繩扣φ17.5mm×6m4根、32噸千斤頂4臺、干粉滅火器4瓶、CO報警儀4臺、氧氣乙炔及常用工具和安全防護用具。
③機械設備入場。提前制作氣密箱吊裝專用滑車并倒運現場；準備不同規格的倒鏈、千斤頂、氣密箱拆裝液壓扳手和鋼絲繩扣；準備火車版車3臺，并在檢修前入場。
④施工人員準備。所有參與施工的專業人員都需要具備專業技能證書，由于工期緊張，需采用24h倒班連續作業形式，需做好人員倒班銜接工作。前期拆除階段主要安排起重工、 氣焊工、天車工和鉗工，后期安裝恢復階段主要安排起重工、電焊工、天車工和鉗工，施工人員排班表如表1所示。
(三)溜槽回裝施工
①高爐休風檢修人員打開爐喉人孔配合點火。確認點火成煤氣處理，辦理動火票、停電停液壓掛牌手續具備檢修條件。
②拆除爐喉方人孔時，方人孔吊裝采用下部吊點固定，上部吊點使用兩臺2T倒鏈進行調節，保持方人孔原有角度拆除。用爐頂 50t/16t 天車將溜槽安裝溜槽吊具上，放在人孔正前方。
③用 16t 電葫蘆將溜槽和吊具吊起(使用 φ21mm 鋼絲繩扣)，使用爐頂天車將吊具配重吊住保持吊具平衡。
④用電葫蘆和天車配合將溜槽慢慢放入爐內，從平面鏡內觀察，確認溜槽底面與布料器弧形掛鉤完全接觸。緩慢吊起配重架后側，天車和電葫蘆配合撤出溜槽吊具。
⑤試車時，氣密箱溜槽轉動靈活，上、下擺動自如，溜槽角度在10°～50°之間。
⑥方人孔法蘭盤墊，回裝方人孔，螺栓孔要對正。注：此次天車和電葫蘆配合安裝，需要使用10T倒鏈進行調整對裝，施工現場作業圖如圖1所示。
(四)氣密箱更換施工
①高爐休風檢修人員打開爐喉人孔配合點火。確認點火成功，煤氣處理，辦理動火票、停電停液壓掛牌手續等，確保檢修條件完備。
②調整氣密箱上部波紋螺栓，使波紋壓縮，拆除波紋上下法蘭螺栓。用爐頂天車將原有電葫蘆小車吊至爐基火車板。氣密箱波紋壓縮后拆除波紋上下法蘭螺栓，吊出波紋。
③用千斤頂頂起下密閥并拆除上法蘭螺絲，把下密放到軌道上。將下密箱體沿軌道向東側推移5米,用爐頂吊車將其吊運至火車板，氣密箱吊起施工如圖2所示。由檢修人員拆除氣密箱底盤螺栓。同時用4個32t千斤頂從氣密箱四個角位置均勻向上頂起100mm。用爐頂天車將爐臺位置吊裝孔打開。 同時用爐頂天車將放在2#火車板上的專用滑車吊入軌道并推移到氣密箱上部。在自制車體吊掛點掛4臺10t倒鏈把氣密箱吊起500mm。用倒鏈向東拉出氣密箱至爐頂天車能吊到位置。
④空中倒繩，用爐頂天車掛住氣密箱，拆除滑車鎖具，使用爐頂50/16t天車吊下氣密箱放到火車板上，新舊氣密箱安裝尺寸校核。安裝氣密箱中心喉管，把1#火車板上的新氣密箱先用爐頂天車吊到專用滑車位置，空中倒繩鎖在滑車上。
⑤氣密箱向西拉回原位，安裝金屬密封墊找正，安裝氣密箱法蘭螺栓并用液壓扳手緊固螺栓。
⑥安裝氣密箱減速機、電機。恢復氣密箱拆除的介質管道和電氣，并具備動車條件。用天車將滑車吊下放到1#火車板。將電葫蘆小車吊入軌道，氣密箱溜槽安裝，溜槽角度調整。用爐頂天車將1#火車板上的下密閥吊入軌道推回工作位找正并支撐固定
⑦安裝氣密箱波紋和密封墊，連接波紋上下法蘭螺栓并緊固，恢復拆除的其他介質管道、閥門及東側平臺。
⑧封方人孔。拆除的梯子平臺欄桿回裝，安全設施恢復。
⑨現場清理試車、封爐喉人孔。
二、高爐爐頂溜槽更換施工方案
(一)溜槽相關參數
溜槽重量5t，溜槽架子重量6t。
爐頂50t天車配合吊裝溜槽。
(二)施工準備
①施工材料準備。施工前全面清理爐頂大平臺作業位置，確認溜槽、方孔蓋板、專用吊架放置位置，按圖3所示圖紙對新溜槽尺寸進行核驗。
②施工工具準備。75mm液壓扳手1套、電焊機1臺、大錘3把、平面鏡1塊、角向磨光機2臺、氣焊工具1套、鋼絲繩扣φ 28mm×6m2 對、鋼絲繩扣 φ24mm×8m2 對、鋼絲繩扣 φ28mm×10m2對、鋼絲繩扣φ17.5mm×6m4根等。
③施工人員準備。人員安排：起重2名、氣焊1名、鉗工5名、天車工1名，起重、焊工特殊工種必須持證上崗。
④檢修環境檢查。必須在檢修前對施工環境進行全面檢查，為高爐溜槽更換創造可靠施工條件，具體來說，需要將高爐料位控制在1500mm-2000mm(爐喉鋼磚上沿到料面的距離)， 方人孔下沿到爐喉鋼磚上沿距離為1534mm；高爐頂溫控制在200℃左右，方人孔處溫度為50℃；高爐休風點火后，檢修人員通過爐喉人孔處測量爐內煤氣含量小于60ppm,如果煤氣含量超標，崗位操作人員繼續需要對爐內點火情況進行確認，保證爐內煤氣充分燃燒，達到降低煤氣含量的目的。
(三)溜槽更換施工
①拆除施工作業。將作業人員分成南北兩組，首先標記方人孔16、17、18、56、57、58六條螺栓最后拆除(待方人孔吊點設置受力后拆除)；之后將方人孔1、13、31、43號螺栓拆除；其次將標記的六條螺栓以外的其余螺栓全部拆除。
②設置方人孔吊掛點：使用天車大鉤配合φ28mm×6m鋼絲繩扣將方人孔上吊點提升；天車小鉤處使用兩臺5t倒鏈分別將方人孔下吊點提升；再在方人孔下吊點兩側各設置一臺3T倒鏈將方人孔牽引。指揮天車、5T/3T倒鏈受力，拆除方人孔16、17、18、56、57、58六條標記的螺栓，通過來回提升5T倒鏈將方人孔活動，用撬杠撥動，脫開連接后，指揮天車和倒鏈配合將方人孔水平移出，吊運至爐頂大平臺東側定制擺放。以手動操作方式對溜槽角度進行調整，通過β角減速機將溜槽調至背對方人孔，ɑ角度調整到45°。
③使用鋼絲繩扣φ28mm×6m兩對，如下圖所示：在溜槽吊具1號位置吊掛點設置在天車大鉤上；在溜槽吊具配重尾部2號位置吊點設置在天車小鉤上；使用兩臺3T倒鏈，將溜槽吊具配重兩側吊點與方人孔兩側上升管處固定吊點連接，保證吊具平穩進出爐內，操作示意圖如圖4所示。
④將溜槽吊具平穩進入爐內，調整吊具至溜槽定位銷處，作業人穿戴隔熱防護服和阻燃安全帶，通過吊具到達定位銷處(在方人孔上設置2米長的安全繩，作業人員全程佩戴安全帶。)使用8磅大錘將定位銷拆除。如果定位銷無拆除，立即使用氣焊進行割除。
⑤手動操作，通過β角減速機將溜槽調至正對方人孔，ɑ 角度調整到45°。通過天車調整溜槽角度，將溜槽前端與吊具前端定位槽卡牢，通過人孔再次確認吊具與溜槽可靠接觸，聯系崗位人員調整ɑ角度調整到0°，完全將溜槽脫開固定在吊具上，慢慢將舊溜槽移除。
⑥使用油漆在溜槽底部卡槽處做寬40mm的標記。將吊具與溜槽放置在方人孔正前方，使用φ24mm×8m鋼絲繩扣將舊溜槽吊出吊具，將新溜槽安裝到吊具上，確認安裝牢固可靠。 為防止溜槽脫落，可使用2根φ24mm*6m鋼絲繩扣將溜槽鎖死后,將鋼絲繩另一頭固定在溜槽吊具配重后方的兩個吊耳上。
⑦將溜槽和吊具吊起(使用φ28mm鋼絲繩扣)，使用爐頂天車將吊具配重吊住保持吊具平衡，利用方人孔兩側設置的2臺3t倒鏈調整吊具左右位置，用爐頂天車大小鉤調整吊具上、 下位置，慢慢提升溜槽的懸臂，使溜槽嵌入氣密箱吊架中。通過爐喉西、北二個人孔、窺視孔、平面鏡觀察，確認溜槽到達布料器弧形掛鉤根部，聯系崗位人員調整ɑ角度至45°，再次確認溜槽底面與布料器弧形掛鉤完全接觸。緩慢吊起配重架后側，天車和倒鏈配合撤出溜槽吊具。
⑧聯系點檢人員，檢查、測量方人孔及人孔結合面平面度，確認方人孔及人孔結合面無變形。清理檢查大方人孔法蘭面，保證人孔密封面打磨清理干凈，檢查法蘭面無缺陷及明顯高點。
⑨在方人孔法蘭結合面上安裝5圈石棉繩￠19mm。(石棉繩由里向外盤5圈，接頭錯開1.5米，使用細鐵絲每隔300mm對石棉墊綁扎固定至螺栓孔處，對每個綁扎點采用單根串聯固定，確保石棉繩整體綁扎在方人孔結合平面上，專人確認石棉繩平整)
⑩回裝方人孔，通過倒鏈和天車配合將方人孔平移對裝到位，對方人孔1、6、13、19、25、31、37、43、49、55號安裝定位螺栓，逐步開始分兩組進行回裝方人孔其余螺栓。(第一遍為額定扭矩的50%(1960N.M)，先對25、49、55、19、13、43、31、1、6、37 號定位螺栓進行緊固后，其余螺栓分南北兩側同步用大錘緊固，螺栓緊固后對石棉繩厚度進行測量。第二遍是額定扭矩的 60%(2400N.M)，先對 19、49、25、55、31、1、13、43、6、37 號定位螺栓緊固，其余螺栓分南北兩側同步用大錘緊固，螺栓緊固后對石棉繩厚度進行測量。第三遍為額定扭矩的 100% (3920N.M)，先對25、19、55、49、13、1、31、43、37、6定位螺栓進行緊固，緊固過程中一點一側石棉繩壓縮間隙，確保石棉繩均勻壓縮到￠12)，現場三方共同確認簽字。完成以上操作后進行試車，檢查溜槽安裝質量，關閉爐喉人孔。
三、結束語
綜上所述，高爐爐頂氣密箱及溜槽更換施工過程中需要關注的施工要點、施工細節較多，相關單位在進行類似操作時，可充分參考以上施工策略，保障高爐設備的檢修質量。
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