電解銅種板高位槽的吊裝設計

湯永升，杜長海

(金川集團股份有限公司銅冶煉廠，甘肅 金昌 737100)

1 引言

電解銅種板高位槽是為電解系統(tǒng)生產(chǎn)銅皮提供電解液的關鍵設備，一是對電解液的傳遞起到平衡和自流作用，二是對儲存的電解液內存在的氣體進行緩釋，提高銅皮質量[1]。生產(chǎn)出的銅皮經(jīng)機組加工后成為始極片，為電銅生產(chǎn)提供陰極。由于儲存介質含酸濃度較高，因此電解系統(tǒng)各類槽罐材質多采用的是玻璃鋼。

玻璃鋼儲罐具有重量輕、耐腐蝕、維護費用低、使用壽命長等特點，被廣泛應用于濕法電解和凈化系統(tǒng)[2]。在金川集團某銅企業(yè)，由于玻璃鋼儲槽強度低，1臺種板高位槽在使用中發(fā)現(xiàn)中部外凸變形嚴重，經(jīng)加固后仍存在安全隱患，一旦高位槽破裂，近30m3的電解酸液將全部傾瀉于廠房內，對人員及設備造成嚴重威脅，因此必需對變形的高位槽進行更換。由于高位槽自重約3t，材質為玻璃鋼，受空間限制，采用傳統(tǒng)吊裝無法完成作業(yè)，而且容易變形和破損。

在槽體安裝的副跨廠房有1臺5t單梁吊，但吊車大梁下沿距地面僅為5m，種板高位槽凈高2.7m(包括頂部法蘭管口)，而高位槽安裝平臺高度為1.7m，單梁吊無法完成吊裝就位，由于設備處于廠房內，大型吊車也無法利用，舊件拆除和新件的安裝都無法實現(xiàn)。不更換，安全隱患無法徹底去除，更換又不具備吊裝條件。

2 明確思路，確定方案

由于高位槽位于電解廠房副跨，沒有直接吊裝進出空間，通過對現(xiàn)場位置的核實，決定由主廠房吊裝孔通過雙梁吊提升到二樓，利用架設支撐和滾杠的方法平移到副跨廠房，再充分利用單梁吊。由于單梁吊無法獨立完成安裝工作，設計了專用吊架，并對單梁吊增加輔助吊具，采用抬轎法順利完成舊高位槽的拆除和新高位槽的安裝就位。吊裝路線見圖1。

圖1 吊裝路線

3 具體吊裝方案的實施

3.1 利用滾杠平移運輸

在主廠房和副跨結合處(圖1中2、3位置)，將一段欄桿拆除后開辟為設備運輸通道。由于主廠房為電解槽，因此在兩廠房架設的支架高度要高于電解槽高度，支架上鋪設2根320mm規(guī)格工字鋼。為了保證運輸平穩(wěn)，在工字鋼上平鋪5根φ8管子作為滾杠。吊車將設備吊放在滾杠上后，另一端通過倒鏈牽引，平緩地將設備由主廠房平移到副跨廠房[3]81－82，[4]。

3.2 單鉤作業(yè)設計

方形玻璃鋼槽罐傳統(tǒng)的吊裝是采用吊裝帶從底部穿過，吊鉤從上部提起，由于吊裝繩夾角處到物體垂直距離達0.5m，電葫蘆從橫梁下沿到吊鉤距離達1m，由于這兩部分距離限制，傳統(tǒng)吊裝無法實施，因此首先針對高位槽設計吊具。由于高位槽材質為玻璃鋼，高度為2.7m，在槽體中部加強筋位置，采用中間焊接吊耳的Ⅰ14工字鋼對槽體進行對夾，另兩邊用圓鋼連接，由螺母和工字鋼鎖緊，形成固定吊架，橫擔槽鋼起到平衡梁的作用[3]33－35。

單鉤吊運時，為了保護槽體邊緣及上部管口，槽頂放置4個120mm*120mm方木，方木上橫擔一槽鋼，兩端開孔，孔距與槽體兩端吊耳距離一致，用一對長度相同的鋼絲繩穿過形成吊裝，如圖2所示。

圖2 吊裝吊具

3.3 雙鉤抬轎法設計

通過對現(xiàn)場各位置的測量，由于吊車大梁下沿距地面僅為5m，吊鉤最高點距離地面僅為4m，種板高位槽凈高2.7m，槽體安裝平臺高度為1.7m，由于按單鉤方案無法完成作業(yè)，只能通過單梁吊想辦法。

單梁吊橫梁為工字鋼形式，因此在單梁吊小車軌道上掛一5t錨頭吊，去除槽體頂部橫擔槽鋼，將單梁吊和錨頭吊鉤頭直接掛在槽體中部工字鋼的吊耳上，這樣就降低了吊點高度，對槽體兩側同步抬升，利用抬轎法實現(xiàn)平穩(wěn)吊裝[5]。

思路明確后再對高度進行核實，槽體中部加強工字鋼距離地面1.7m，安裝平臺高度1.7m，加之槽體上半部分1m，合計為4.4m，單梁吊橫梁下沿距離地面高度5m，滿足槽體提升到平臺的高度，方案可行，安裝位置見圖3。

圖3 安裝位置

3.4 作業(yè)順序

為了最大限度降低對生產(chǎn)的影響，檢修前充分做好各項準備。首先利用單鉤作業(yè)將新槽體吊裝平移至路線圖位置3放好，對變形的舊槽體也安裝工字鋼吊具，拆除并清理平臺欄桿。停產(chǎn)指令下達后，打開閥門對高位槽溶液進行排放，放空余液后對管口進行包扎，防止余液灑落。

利用抬轎法(錨頭吊和單梁吊)將舊槽體從平臺提起后移離平臺，在位置5降低高度再移送到圖1中指定臨時存放點放下。操作時由1人指揮，2人分別操作單梁吊和錨頭吊，動作一致，吊裝平穩(wěn)，防止撞擊、搖動、滑落等意外事故發(fā)生，特別是單梁吊和錨頭吊起升降落要一致，防止槽體傾覆。

采用同樣方法將新槽體平穩(wěn)安裝就位，實現(xiàn)了對空間受限槽體的更換。

4 效果

該設計方案有兩大亮點，一是設計單鉤作業(yè)用吊具，有效保護槽體在吊裝中不受擠壓，吊裝平穩(wěn);二是增加錨頭吊，采用抬轎法順利實現(xiàn)受限空間設備的吊裝，縮短檢修時間，提高工作效率，為電解系統(tǒng)生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。

在銅生產(chǎn)企業(yè)，應用于各電解和凈化系統(tǒng)的玻璃鋼儲罐較多，設計獨特抬轎法可順利完成對槽體的吊裝，該設計新穎，操作方便，為銅電解檢修提供新思路。

[1]張志國.銅電解高位槽工藝設計和探討[J].安徽冶金，2002(2):48－50.

[2]李慧峰.大型玻璃鋼儲罐的特點及應用[J].油氣田地面工程，2008，27(6):92

[3]李寶.起重工工藝學(初級本)[M].北京:科學普及出版社出版，1982.

[4]李寶.重工工藝學(中級本)[M].北京:科學普及出版社出版，1985:168－172.

[5]魏磊.外置式錨頭吊索在斜靠式系桿拱橋中的應用[J].山西建筑，2006(22):329－330.