鎳閃速熔煉爐安裝施工技術(shù)重點(diǎn)難點(diǎn)及解決的關(guān)鍵技術(shù)

【摘 要】本文介紹了鎳閃速熔煉爐安裝工程概述、總體安裝程序、安裝施工中的技術(shù)重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決的關(guān)鍵技術(shù)，指出全面電子模擬、爐周環(huán)形懸挑平臺、底梁反變形、電動平車和爐頂天車的合理設(shè)置等施工技術(shù)，在工期緊、工作量大、交叉作業(yè)多、作業(yè)面狹小的閃速熔煉爐安裝工程中具有良好的應(yīng)用和推廣價值。

【關(guān)鍵詞】鎳閃速熔煉爐；安裝施工；技術(shù)重點(diǎn)難點(diǎn)；關(guān)鍵技術(shù)

1、概述

閃速熔煉技術(shù)是由芬蘭于二十世紀(jì)五十年代初發(fā)明的一種處理粉狀硫化礦的冶金技術(shù)，其名稱由來是物料入爐后，在瞬間就可完成氧化脫硫及熔煉的全過程，具有閃電般的速度，故名閃速爐。閃速熔煉技術(shù)是當(dāng)今世界火法冶煉最先進(jìn)的技術(shù)之一，它具有處理能力大，自動化程度高，環(huán)境污染小、能耗低等優(yōu)勢。鎳閃速熔煉爐主要由反應(yīng)塔、沉淀池與貧化區(qū)、上升煙道、電極、冷卻水系統(tǒng)等組成。鎳閃速熔煉爐安裝工程工作量大、工作面狹小、工期緊、技術(shù)含量高、施工難度大。因此，確定正確的安裝程序，找準(zhǔn)施工中的技術(shù)重點(diǎn)和難點(diǎn)，研究出解決的關(guān)鍵技術(shù)是優(yōu)質(zhì)、高效、安全地完成鎳閃速熔煉爐安裝施工任務(wù)的關(guān)鍵。

2、總體安裝程序

沉淀池與貧化區(qū)→反應(yīng)塔→上升煙道→電極→燃料噴嘴及精礦噴嘴→其它裝置→試運(yùn)行及驗(yàn)收。

3、技術(shù)重點(diǎn)、難點(diǎn)

3.1 鎳閃速熔煉爐爐體鋼構(gòu)件、銅水套等規(guī)格數(shù)量多、安裝工程量大，在安裝過程中可能誤組裝，技術(shù)準(zhǔn)備容易出現(xiàn)死角、重復(fù)、遺漏等現(xiàn)象。

3.2 鎳閃速熔煉爐沉淀池與貧化區(qū)、反應(yīng)塔、上升煙道、電極安裝施工交叉作業(yè)多，廠房空間小，有效解決部件運(yùn)輸和吊裝問題對整個安裝工程顯得尤為重要。

3.3 底梁將來要承受爐體自身和熔體近1500多噸的重量，因此，必須對底梁水平度、底梁的焊接質(zhì)量等進(jìn)行嚴(yán)格控制。

3.4 66根10度傾角的“活動式”爐體立柱在鎳閃速爐爐體體系中起著至關(guān)重要的作用，它的安裝質(zhì)量直接關(guān)系到將來爐體的安全運(yùn)行，因此，其安裝精度（水平度、垂直度）要求高。另外，爐周懸掛構(gòu)件長易變形，采取搭設(shè)腳手架的傳統(tǒng)做法施工作業(yè)面積小、延誤工期，安全隱患多。

3.5 反應(yīng)塔鋼殼直徑大、單體重量重，安裝高度高，運(yùn)輸、吊裝難度較大。

3.6 電極屬穿越多層平臺裝置，部件運(yùn)輸、吊裝難度較大，其中心、垂直度要求高。

4、解決的關(guān)鍵技術(shù)

4.1 對鎳閃速爐實(shí)體進(jìn)行全面的電子模擬，采用Solidworks軟件細(xì)致的制作了閃速爐的三維真實(shí)立體圖像，通過對閃速爐三維真實(shí)立體圖像的制作，不僅逐一驗(yàn)證了沉淀池與貧化區(qū)爐體、反應(yīng)塔、上升煙道、電極等部件的設(shè)計尺寸與組裝的正確性，還增強(qiáng)了專業(yè)技術(shù)人員和施工作業(yè)人員的空間感性認(rèn)識，減少了翻閱圖紙的工作量，有效避免了技術(shù)準(zhǔn)備的死角、技術(shù)準(zhǔn)備重復(fù)、遺漏等現(xiàn)象的發(fā)生。

4.2 車間內(nèi)爐體部件運(yùn)輸、吊裝機(jī)具設(shè)置

4.2.1 在車間主跨、爐體（外側(cè)）中部設(shè)置了一臺電動平車，直接可將爐體部件運(yùn)至底板上，既解決了作業(yè)空間狹小，水平運(yùn)輸距離長的問題，又解決了汽車吊無法高效利用的問題，極大的縮短了吊裝周期。

4.2.2 在車間內(nèi)兩臺5T電動單梁的基礎(chǔ)上，分別在▽+12.0m標(biāo)高的廠房鋼梁上設(shè)備兩臺5T單軌梁，在▽21.70米標(biāo)高的廠房鋼梁上，設(shè)兩根互相垂直的橫向和縱向工字鋼軌道，安裝兩臺10T電動葫蘆，進(jìn)行底梁、底板、立柱、反應(yīng)塔、電極等部件的吊裝。全方位的解決了廠房內(nèi)立體吊裝的難題，實(shí)現(xiàn)了小空間吊裝機(jī)械化和吊裝無死角的作業(yè)，縮短吊裝周期，減少了施工人員，節(jié)約了有限的工作面，有效的保障了施工安全。

4.3 底梁安裝

4.3.1 為方便運(yùn)輸和裝配，減少焊接變形，采用適當(dāng)分割部件法，將底梁分為八片，每片三根，運(yùn)至現(xiàn)場后分別進(jìn)行裝配焊接。

4.3.2 采用反變形措施，將底梁上面朝下，在分段底梁的中間部位放置40mm墊板，同時在底梁的主梁和次梁方向分別加配重，使其底梁成上拱狀。

4.3.3 采用CO2氣體保護(hù)焊焊接工藝對底梁連接部位進(jìn)行非集中跳焊焊接，減小了焊接應(yīng)力和變形量，有效保證了底梁的整個水平度和焊接質(zhì)量。

4.4 立柱安裝

4.4.1 在鎳閃速爐周圍搭設(shè)環(huán)形懸挑平臺，實(shí)現(xiàn)了爐體周圍高空無間斷工作，既保證了高空安全作業(yè)，又避免了搭設(shè)腳手架后爐周通行困難及操作空間減小的問題。同時利用環(huán)形懸挑平臺對66根10度傾角的“活動式”爐體立柱進(jìn)行精確固定和定位，使立柱安裝精度控制在2mm范圍以內(nèi)。另外，徹底解決了部分構(gòu)件的放置問題和爐周懸掛構(gòu)件長易變形的難題，還實(shí)現(xiàn)了對爐體周圍交叉作業(yè)的隔離，既保證了安全施工，又保證了其他平行施工的順利開展。

4.4.2 立柱安裝時應(yīng)確定合理的順序：先安裝爐體四角8根定位柱，然后分兩組進(jìn)行安裝。即：一組從貧化區(qū)定位角向反應(yīng)塔方向安裝；另一組從反應(yīng)塔定位角向上升煙道方向安裝。

4.4.3 爐體四角8根定位柱校正后，利用測量儀器找正柱距和垂直度后，對爐體的對角線進(jìn)行核驗(yàn)，合格后進(jìn)行臨時固定，以防止立柱傾倒。在立柱斜面上部柱體上100mm處設(shè)置測量基準(zhǔn)點(diǎn)。臨時支撐主要采用爐周環(huán)形懸挑平臺。

4.5 反應(yīng)塔安裝

4.5.1 反應(yīng)塔主要由塔頂?shù)鯍炝?、上部鋼殼、中部鋼殼、平水套、齒形水套等構(gòu)成，中部鋼殼及水套分段串聯(lián)在上部鋼殼上，上部鋼殼吊掛在八角形圈梁上。

4.5.2 反應(yīng)塔安裝按先安裝上部爐殼，再安裝中部鋼殼和平水套，最后安裝齒形水套的自上而下的順序進(jìn)行。

4.5.3 反應(yīng)塔上部鋼殼、中部鋼殼整體組對焊接成形后，利用平板拖車運(yùn)輸至閃速爐車間主跨，利用50T天車吊入▽+4.0米標(biāo)高處的外挑平臺后采用電動平車運(yùn)入反應(yīng)塔中心位置。然后利用▽21.70米平臺下的兩臺10T電動葫蘆將上部鋼殼吊裝就位，其標(biāo)高、中心找正符合要求后進(jìn)行連接固定。

4.5.4 安裝反應(yīng)塔中部鋼殼、平水套采用自行研制的Ф7700mm圓形活動作業(yè)平臺。上部鋼殼安裝完畢，利用2臺10T單軌吊起放置中部鋼圈的活動作業(yè)平臺，吊至安裝高度與上部鋼殼進(jìn)行連接。反復(fù)利用活動作業(yè)平臺依次向下安裝，方便快捷，安全可靠。

4.5.5 中部鋼殼與平水套安裝完成后進(jìn)行齒形水套安裝。單塊齒形水套安裝前須逐個進(jìn)行水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力和持續(xù)時間符合設(shè)計要求。水壓試驗(yàn)合格后，按設(shè)計施工圖要求進(jìn)行預(yù)安裝，然后將水套逐個進(jìn)行編號。正式安裝時按照水套預(yù)安裝時確定的位置和編號將每塊水套用螺栓固定。安裝完成后的進(jìn)行整體試壓，試驗(yàn)壓力0.6MPa，持續(xù)30分鐘不得有滲漏現(xiàn)象。

4.6 電極安裝

電極由自焙電極、上下抱閘、升降裝置、導(dǎo)電裝置、電極密封圈等主要部件組成。由于其屬穿越多層平臺裝置，其運(yùn)輸、吊裝成功安裝電極的關(guān)鍵。使用▽+26.00m標(biāo)高處原車間5T天車將上抱閘、支座和電極殼從吊裝孔吊起后放在▽+21.70m的平臺上，將下抱閘、升降臺和升降裝置從吊裝孔吊起后放入▽+15.50m平臺，然后利用▽+21.7m標(biāo)高處10T電動葫蘆，安裝電極升降裝置等部件。有效解決了運(yùn)輸、吊裝難題，為高效安裝提供了可靠保證。同時，安裝前使用先進(jìn)測量儀器準(zhǔn)確測定安裝位置的縱橫中心、標(biāo)高、水平度，安裝過程中及時對電極孔、電極護(hù)筒、抱閘中心進(jìn)行測量，確保整個電極中心、垂直度符合要求。

5.安全措施

5.1 鋼構(gòu)件吊裝前須明確起重吊裝安全