一种转炉炉壳及托圈的快速更换施工方法

技术领域

本发明涉及冶金设备安装技术领域，涉及一种转炉炉壳及托圈的快速更换施工方法。

背景技术

炼钢转炉本体系统主要设备有炉壳、托圈、倾动系统，随着产能提升以及技术升级，这些设备经过长期运转，存在较大的安全风险，设备也达到了设计寿命末期，为了确保安全生产，需对转炉炉壳、托圈、倾动减速机等设备进行更换。但转炉设备体积大、重量大、作业空间狭窄、吊装的难度大、施工与生产交叉多、生产协调难度大，传统的转炉炉壳及托圈更换施工方法不能满足快速更换的要求。

因此，开发一种施工效率高、对作业空间要求较小且能够最大限度降低因施工造成的损失的转炉炉壳及托圈更换施工方法极具现实意义。

发明内容

由于现有技术存在上述缺陷，本发明提供了一种施工效率高、对作业空间要求较小且能够最大限度降低因施工造成的损失的转炉炉壳及托圈更换施工方法，以克服现有转炉炉壳及托圈更换施工方法不能满足快速更换的要求、施工效率低、对作业空间要求较高且耗时较长的缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种转炉炉壳及托圈的快速更换施工方法，包括以下步骤：

(1)拆除转炉周边钢结构及配套系统；

(2)拆除减速机；

(3)拆除炉前平台；

(4)在载具上安装作业平台，在作业平台上对应炉壳位置以及托圈位置的下方分别安装用于顶升炉壳的炉壳千斤顶及用于顶升托圈的托圈千斤顶，将载具移动至炉体的下方，利用炉壳千斤顶和托圈千斤顶顶升起炉体，将载具移出即将炉体移出；

(5)炉壳和托圈解体，拆除炉壳和托圈并将炉壳和托圈移出作业平台；

(6)在作业平台上安装新炉壳以及新托圈；

(7)将载具移动至原炉体安装位置后，利用炉壳千斤顶和托圈千斤顶将新炉体顶升至指定高度并固定新炉体；

(8)回装倾动减速机；

(9)回装炉体附件。

本发明的转炉炉壳及托圈的快速更换施工方法，利用载具(钢包车)及千斤顶配合将转炉炉壳及托圈运出，在外(方便操作处)拆卸原炉壳及托圈后更换新炉壳及托圈，再将其运至原安装位置，利用千斤顶顶升至安装高度，即可完成转炉炉壳及托圈的快速更换，相比于在狭窄空间内进行更换操作，大大提高了施工效率，降低了安全风险，应用前景好。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种转炉炉壳及托圈的快速更换施工方法，所述载具是由多台钢包车连接固定而成的，相邻钢包车之间通过钢包车连接板固定连接且钢包车连接板与钢包车通过螺栓固定。以多台钢包车组装成一载具，能够确保载具满足负载转炉炉体的需要。

如上所述的一种转炉炉壳及托圈的快速更换施工方法，所述载具的前端固定有牵引绳且牵引绳由卷扬机牵引。

如上所述的一种转炉炉壳及托圈的快速更换施工方法，步骤(6)具体为：

(6.1)确定新炉壳与新托圈的十字中心线，沿中心线设置多个吊耳，整体吊装新炉壳并将新炉壳缓慢落至作业平台上；

(6.2)安装耳轴轴承座，并在新炉壳的外壁上焊接限位平台，多个限位平台围绕新炉壳圆周均匀分布，限位平台的顶面标高与新托圈底部的标高平齐；

(6.3)在限位平台的顶面上焊接托圈调整定位板，吊装新托圈将其放在限位平台上，此时托圈调整定位板位于新炉壳外壁与新托圈内壁之间；

(6.4)将新悬挂吊至新托圈上，穿上销轴，在新炉壳上焊接两根槽钢用以悬挂位置的确定与安装，并将槽钢与新悬挂焊接。

如上所述的一种转炉炉壳及托圈的快速更换施工方法，在吊装新炉壳前后，均使用水准仪测量所有的液压千斤顶的顶面标高，确保所有的液压千斤顶的顶面标高一致。

如上所述的一种转炉炉壳及托圈的快速更换施工方法，所述托圈调整定位板为类直角梯形板，类直角梯形与直角梯形的不同在于缺了直角梯形的锐角且切线与直角边平行。

如上所述的一种转炉炉壳及托圈的快速更换施工方法，所述限位平台共有四个；

所述限位平台包括限位水平板和三角支撑板，限位水平板边缘打磨成与新炉壳匹配的弧形且弧形边缘与新炉壳外侧，三角支撑板竖直布置且三角支撑板分别与限位水平板、新炉壳焊接；

所述三角支撑板与新炉壳焊接部、三角支撑板与新炉壳焊接部、三角支撑板与限位水平板焊接部均打磨坡口。

如上所述的一种转炉炉壳及托圈的快速更换施工方法，步骤(9)回装炉体附件后对转炉进行试运行。

以上技术方案仅为本发明的一种可行的技术方案而已，本发明的保护范围并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际需求合理调整具体设计。

上述发明具有如下优点或者有益效果：

(1)本发明的转炉炉壳及托圈的快速更换施工方法，相比于传统施工方法，操作可靠，更加便捷，大量减少施工人员，节约近300工作日，大大降低了因更换施工造成的损失；

(2)本发明的转炉炉壳及托圈的快速更换施工方法，只需将附属设备拆除完毕，从旧炉壳移出至新炉壳安装后移进只需大约96小时，工期缩短近3天；

(3)本发明的转炉炉壳及托圈的快速更换施工方法，以多台钢包车作为载具(即滑移基座)，将转炉拉出工作位至炉前施工，作业空间变大，安全性得到保障，应用前景好。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明的转炉炉壳及托圈的快速更换施工方法的步序图；

图2为转炉炉体顶升滑移示意图；

图3为新炉壳与托圈装配前的示意图；

其中，1为炉壳；2为托圈；3为炉壳千斤顶；4为托圈千斤顶；5为操作平台；6为钢包车；7为钢包车连接板；8为卷扬机；9为限位平台；10为托圈调整定位板。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明中的结构作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。

实施例1

一种转炉炉壳及托圈的快速更换施工方法，包括以下步骤(步序如图1所示)：

步骤一、拆除转炉周边钢结构及配套系统

停炉后，拆空炉砖、挡渣板及炉口水箱拆除，拆除耳轴旁防火墙，将炉前挡火门及两侧固定挡火门拆卸，拆除炉本体配套系统，沿炉前方向至耳轴位置，拆除足够高的空间便于滑移，将转炉转至炉口朝下。

步骤二、减速机拆除

拆除减速机附属油管及电气电缆，将托圈进行固定，确保转炉稳定，拆除一次减速机；拆除二次减速机上盖，拆除减速机内的大齿轮；采用H型钢制作减速机滑道，将二次减速机底座拆除。

步骤三、炉前平台拆除

使用割枪及行车配合，拆除炉前平台钢板，使用破碎机拆除炉前平台混凝土；拆除长度尺寸以轴承座中心线为起点，往操作室方向拆除1个半炉壳直径的距离，宽度尺寸需宽于炉壳直径2～3米的空间，便于滑移。

步骤四、炉体顶升、滑移，其如图2所示

(1)由于炉壳加托圈的整体重量达到700吨，由于一台钢包车承重极限在500吨，决定采用两台钢包车进行连接，钢包车6先拆卸两侧连接部位的耐火材料，焊接钢包车连接板7，钢包车连接板采用螺栓连接，提前采用H型钢、方坯等材料制作操作平台5，操作平台5放置在两台钢包车6上。

(2)操作平台5顶部设置8台千斤顶(包括4台炉壳千斤顶3和4台托圈千斤顶4)，其中4台500吨的炉壳千斤顶3用于支撑炉壳1，4台300吨的托圈千斤顶4用于支撑托圈2，当千斤顶达到要求数值后，继续交替增加垫板顶升约50mm高度，便于轴承座的拆除，最后固定垫板，对垫板进行焊接，防止晃动。

(3)利用10吨卷扬机8及滑轮配合牵引炉下钢包车向炉前方向缓慢移动。

步骤五、炉壳和托圈解体、拆除

钢包车移动至计算位置后，首先将炉壳与托圈的连接悬挂拆除，再将炉本体切割分成上、下两部分，行车配合将炉壳底部吊走，再将托圈吊走，最后将炉壳炉口段吊走。

步骤六、炉壳及托圈安装

(1)查阅行车起升高度后，通过测量，确定炉壳与托圈的十字中心线，沿中心线设置2个吊耳，整体吊装炉壳就位，炉壳回装时需要通过激光水平仪与炉壳上提前做好的基准线进行校准，确保出钢口在转炉中心位置，最后将炉壳缓慢落至操作平台上。

(2)安装托圈前，耳轴轴承座需安装完成，然后安装托圈，为确保托圈与炉壳的间隙距离均匀一致，提前在炉壳上焊接4个限位平台9(限位平台包括限位水平板和三角支撑板，限位水平板边缘打磨成与新炉壳匹配的弧形且弧形边缘与新炉壳外侧，三角支撑板竖直布置且三角支撑板分别与限位水平板、新炉壳焊接，三角支撑板与新炉壳焊接部、三角支撑板与新炉壳焊接部、三角支撑板与限位水平板焊接部均打磨坡口)，该限位平台中间设置托圈调整定位板10(其类直角梯形板，类直角梯形与直角梯形的不同在于缺了直角梯形的锐角且切线与直角边平行)用于限制托圈的活动范围，此时如图3所示，托圈2回装时在距离就位高度200mm处，缓慢下放托圈2至限位平台9上，操作平台顶部与托圈之间采用预制垫板塞紧密实，并焊接牢固，托圈就位后，在耳轴轴承座下放置垫板做临时支撑，最后开始找平炉口，在操作平台上通过激光水平仪，使用4台500吨的炉壳千斤顶调整炉壳的水平度，控制在≦5mm以内，最后在炉壳与托圈的间隙部位焊接不同厚度的钢板，防止碰撞移位。

注：吊装作业过程中，先进行试吊，试吊高度为200～500mm左右，持荷检查机械状况、制动性能、物体绑扎情况，确认安全以后开始进行起吊作业。

(3)采用行车将悬挂吊至托圈上，穿上销轴，在炉壳上焊接两根槽钢用以悬挂位置确定与安装，随后根据相关要求进行焊接。

步骤七、炉壳和托圈整体滑移到工作位

悬挂焊接完毕后，使用10吨卷扬机缓慢牵引到位，调整好轴承座的安装位置以后，使用炉壳千斤顶及托圈千斤顶配合抽垫块，缓慢下落至基座上，穿好螺栓。

步骤八、倾动减速机回装

检查耳轴、减速机箱体，搭设临时平台对耳轴进行检查修磨；检查切向键位置；对下减速机壳体进行油污清理；检查下部减速机壳体内的油路，确保油路紧固无堵塞，检查测量新大齿轮与耳轴配合尺寸，切向键尺寸检查，把新的二次减速机大齿轮与下齿轮箱通过滑移回装，再安装上盖，按照拆除时工序的反向方法回装4台一次减速机。

步骤九、炉体附件安装、运行

回装炉前平台及周边钢结构，恢复安装减速机相关介质管线，管线连接确保位置正确，安装牢固，最后运行。

经验证，本发明的转炉炉壳及托圈的快速更换施工方法，利用载具(钢包车)及千斤顶配合将转炉炉壳及托圈运出，在外(方便操作处)拆卸原炉壳及托圈后更换新炉壳及托圈，再将其运至原安装位置，利用千斤顶顶升至安装高度，即可完成转炉炉壳及托圈的快速更换，相比于在狭窄空间内进行更换操作，大大提高了施工效率，降低了安全风险，应用前景好。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。