淺談大型高爐工程施工技術(shù)

摘 要：該文主要介紹大型高爐施工的特點(diǎn)，以及隨著科技技術(shù)的發(fā)展，高爐工程施工除采用冶建行業(yè)常規(guī)的施工技術(shù)外，還將采取的一些主要施工技術(shù)，以保證工程的工期和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高爐施工特點(diǎn) 主要施工技術(shù) 砼

中圖分類號：TV544文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（b）-0081-01

國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶動(dòng)了高爐煉鐵生產(chǎn)的發(fā)展，隨著產(chǎn)量的不斷增長，高爐煉鐵技術(shù)水平也得到了快速提升，特別是大型高爐在設(shè)計(jì)、設(shè)備、材料制造上都有很大的突破，出現(xiàn)了很多新技術(shù)、新材料、新工藝，如：我公司2006年施工的某鋼廠鋼3200高爐工程就采用了新型并罐無料鐘爐頂；爐體全冷卻壁，軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)，磚壁合一薄內(nèi)襯結(jié)構(gòu)；銅冷卻壁，水冷爐喉鋼磚；水冷碳磚爐底，長壽爐底爐缸內(nèi)襯結(jié)構(gòu)；長壽型高風(fēng)溫頂燃式熱風(fēng)爐；新型環(huán)保明特法水渣處理；焦丁回收、煙氣余熱回收、TRT煤氣余壓發(fā)電；三電一體自動(dòng)化檢測和控制等先進(jìn)技術(shù)及工藝。這些技術(shù)和工藝的使用對施工單位來說是一個(gè)挑戰(zhàn)。

1 高爐施工的特點(diǎn)

在冶金工業(yè)建設(shè)中，高爐工程與煉鋼、軋鋼等工程不同，它有其固有的的特點(diǎn)：

施工場地狹窄，高爐周邊建設(shè)項(xiàng)目集中；高爐結(jié)構(gòu)高度高，且涉及多專業(yè)施工，各工序重疊交叉，高空作業(yè)多；現(xiàn)澆砼量很大；高爐工程鋼結(jié)構(gòu)量大，而且集中；需要投入大量的施工機(jī)械；高爐“三心”控制精度要求高，高爐安裝“三心”控制是關(guān)鍵，是安裝工程的重點(diǎn)，直接關(guān)系到高爐的使用壽命。

2 大型高爐主要施工技術(shù)

高爐工程施工除采用冶建行業(yè)常規(guī)的施工技術(shù)外，根據(jù)高爐工程特點(diǎn)還將采取以下施工技術(shù)。

2.1 高爐基礎(chǔ)大體積砼電子測溫技術(shù)

大型高爐基礎(chǔ)砼量大都在6000 m3以上，屬于多層配置、多規(guī)格鋼筋布置的大體積砼。為了防止因混凝土內(nèi)外溫差過大而使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有害的裂縫，必須對混凝土內(nèi)部溫度嚴(yán)格監(jiān)控。所以對高爐基礎(chǔ)大體積砼溫度應(yīng)力控制是施工的關(guān)鍵。

大體積砼溫控有多種方式，最新技術(shù)是高爐基礎(chǔ)大體積砼電子測溫技術(shù)，即在高爐基礎(chǔ)施工過程中采用混凝土電子測溫技術(shù)及計(jì)算機(jī)數(shù)控收集技術(shù)。

2.2 鋼筋直螺紋連接技術(shù)

大型高爐基礎(chǔ)中鋼筋重量一般在50～100 kg/m3之間，高爐基礎(chǔ)中有大量的鋼筋接頭，工作量大，質(zhì)量難保證。對直徑在20 mm及其以上規(guī)格鋼筋連接采取鋼筋機(jī)械連接，可縮短工期、保證質(zhì)量、節(jié)約成本。

2.3 高爐基礎(chǔ)砼施工技術(shù)

現(xiàn)在砼施工已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。從砼攪拌到運(yùn)輸、澆灌全部采用機(jī)械化施工工藝。特別是高爐基礎(chǔ)的澆灌采用了多層澆灌工藝，現(xiàn)場采用汽車泵、拖式泵加布料器以及活動(dòng)溜槽等下料方式，確保澆注質(zhì)量。

2.4 高爐制作技術(shù)

高爐本體制作的特點(diǎn)是“體大、板厚、件重、造型復(fù)雜”，制作要求精度高，焊接質(zhì)量要求嚴(yán)?，F(xiàn)在我公司建立起一整套的加工制作高爐爐殼及框架技術(shù)。其中要點(diǎn)如下：

（1）采用CAD/CAM數(shù)控下料切割和開孔一次成型技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工廠化開孔。

（2）厚板滾圓技術(shù)。大型高爐爐殼板厚在45～90 mm之間，材質(zhì)16 Mn以上。爐殼卷板滾圓是工程的難點(diǎn)之一，利用大型卷板機(jī)，最厚板可卷100 mm，滿足工程需要。

（3）大塊板焊接及變形控制技術(shù)。通常厚板立縫采用窄間氣電立焊，環(huán)焊采用埋弧自動(dòng)焊等工藝。為防止變形，消除焊接應(yīng)力，采取焊前預(yù)熱，焊后熱處理以及機(jī)械振動(dòng)消除應(yīng)力的方法。優(yōu)化焊接工藝，采取對稱焊形式，減少焊接變形。

2.5 高爐安裝技術(shù)

大型高爐是一個(gè)高達(dá)100 m左右的大型鋼結(jié)構(gòu)體。特點(diǎn)是單體體積大、重量在100 t以上，安裝有一定難度。為保證質(zhì)量、加快進(jìn)度，施工選擇較大型吊裝設(shè)備，多采用組合安裝方式，減少高空組裝、對接。

2.5.1 塔吊的選擇

塔吊型號選擇和布置的方案主要考慮了以下幾方面：盡可能的便于安裝和拆卸；盡可能讓塔吊相互之間不干涉（不碰臂）；盡可能消除盲區(qū)；起重量應(yīng)滿足各個(gè)部位的吊裝要求。特別是滿足安裝爐頂大型吊車梁、爐頂設(shè)備、下降管以及上料通廊頂段的需要。

2.5.2 高爐“三線”對中控制

高爐“三線”對中控制是安裝工程的重要控制點(diǎn)。為確保三線的安裝精度，制造階段爐殼預(yù)組裝采用統(tǒng)一中心線，上下段爐殼定位組裝，以保同心。現(xiàn)場組裝以預(yù)組裝中心為基準(zhǔn)，安裝中心線以爐底板中心線為基準(zhǔn)，采用激光鉛垂儀進(jìn)行找中，提高每組爐殼安裝的中心線精度。爐頂法蘭中心線定位同爐殼。

風(fēng)口中心線聚焦點(diǎn)與爐殼中心線相交。其控制方法是先在爐殼內(nèi)部標(biāo)定方位，根據(jù)鐵口的位置用經(jīng)緯儀確定風(fēng)口位置。

2.6 大構(gòu)件吊裝預(yù)測距

高爐工程的下降管、主皮帶通廊的吊裝均屬大構(gòu)件吊裝，空中接口，對構(gòu)件的尺寸要求嚴(yán)格。隨著BIM技術(shù)的發(fā)展，可采用仿真模擬技術(shù)。

2.7 冬季厚板焊接預(yù)熱技術(shù)

低溫對厚板焊接質(zhì)量有很大影響，高爐爐殼環(huán)縫冬季焊接，可采用電加熱繩、電加熱帶，解決厚板冬季焊接的加熱問題。

2.8 筑爐施工技術(shù)

煉鐵工程耐火材料用量大、工序復(fù)雜。新材料、新工藝不斷出現(xiàn)，對施工企業(yè)技術(shù)要求越來越高主要表現(xiàn)在：熱風(fēng)爐爐殼的薄噴涂刮平技術(shù)；風(fēng)口、鐵口采用剛玉組合磚砌筑技術(shù)；爐底陶瓷杯施工技術(shù)；上升、下降管噴涂技術(shù)；熱風(fēng)爐不開口施工技術(shù)；熱風(fēng)圍管、熱風(fēng)管道二次灌漿技術(shù)；水冷壁鑲嵌技術(shù)。

2.9 機(jī)電設(shè)備安裝技術(shù)

煉鐵工程是一個(gè)系統(tǒng)工程。有水、風(fēng)、燃?xì)?、電、?jì)算機(jī)以及噴煤、發(fā)電機(jī)等系統(tǒng)，設(shè)備安裝中有高溫、高壓、高速等高難度設(shè)備安裝。對施工企業(yè)的技術(shù)水平是一個(gè)檢驗(yàn)。主要包括：鼓風(fēng)機(jī)安裝調(diào)試，預(yù)防喘振技術(shù)；無料鐘爐頂設(shè)備安裝技術(shù)；大型電機(jī)安裝調(diào)試技術(shù)；液壓系統(tǒng)污染控制技術(shù)；大型布袋除塵器安裝技術(shù)；噴煤系統(tǒng)設(shè)備安裝技術(shù)；TRT余壓發(fā)電系統(tǒng)安裝及調(diào)試技術(shù)；循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備安裝技術(shù)；水冷壁安裝與焊接技術(shù)；計(jì)算機(jī)工程網(wǎng)絡(luò)調(diào)試技術(shù)。

3 結(jié)語

高爐建設(shè)工期受多種因素影響。目前國內(nèi)大型高爐越來越多。設(shè)計(jì)、設(shè)備材料都影響制約著工程進(jìn)度。施工單位要確保工期、采取與設(shè)計(jì)結(jié)合，到工廠監(jiān)制，采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備等措施。為業(yè)主著想，使投入資金，盡快產(chǎn)生效益。

參考文獻(xiàn)

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