大型焦爐本體設備安裝技術研究與應用

王 為 輝

(中冶天工集團有限公司，山西 太原 030003)

·機械與設備·

大型焦爐本體設備安裝技術研究與應用

王 為 輝

(中冶天工集團有限公司，山西 太原 030003)

對焦爐筑爐大棚布置技術、原則、方法進行了詳細介紹，闡述了焦爐本體設備的安裝工藝流程，并著重分析了焦爐本體設備安裝過程中應注意的操作要點，對類似的焦爐設備安裝有一定的借鑒作用。

焦爐安裝，筑爐大棚布置，安裝技術，安裝工藝

0 引言

焦爐本體設備安裝是焦化工程施工重要工序之一，現(xiàn)有傳統(tǒng)施工方法是采用兩臺75噸位以上的大型吊車設置在焦爐兩側對稱布置，用吊車直接安裝到位的方法，這種安裝方法存在使用吊車噸位大、使用吊車臺班數(shù)量多、需要同時占用機焦兩側場地的問題。采用筑爐大棚行車結合吊車的安裝新技術，僅用1臺25 t吊車卸車，同時兼顧給行車喂料，這樣在降低吊車噸位的同時，也極大的減少了吊車臺班使用數(shù)量，在安裝順序上，安裝爐柱后即可進行操作平臺的安裝，利用操作平臺為屏障，將焦爐縱向分為兩個部分上下同時作業(yè)，上作業(yè)面高度降低、操作難度降低，提高了安裝質量，這種安裝方法具有施工速度快、工程質量高、安全隱患小的優(yōu)點。

1 技術原理

1)焦爐筑爐大棚在土建開工前統(tǒng)籌考慮，滿足焦爐筑爐及安裝需要，大棚基礎布置利用焦爐基礎結構，增加大棚穩(wěn)定及安全，降低大棚基礎土建工程費用。2)利用筑爐大棚行車結合吊車的安裝工藝，吊車的作用主要是將運送過來的焦爐設備卸車喂料交給行車，行車可以將大部分設備方便的吊到焦爐任何部位進行安裝，減少吊車臺班使用量、降低工程施工成本，加快工程施工進度，提高安全性能。3)利用操作平臺將焦爐縱向分割成兩個獨立空間，以操作平臺作為屏障，平臺上下兩個空間部位同時安裝，降低焦爐上部安裝操作的高度，降低安裝難度，提高安全防護性能，加快施工進度。4)采用優(yōu)化的施工工藝，合理的工序安排，在時間上分成烘爐前后兩段，流水作業(yè)、工序之間交叉施工，具有操作簡單、提高工效的優(yōu)勢。

2 筑爐大棚布置技術

2.1 布置原則

1)焦爐筑爐大棚布置滿足焦爐砌筑和焦爐本體設備安裝的需要。2)焦爐大棚布置不得影響焦爐原有設備、結構位置，預留焦爐活動設備及焦爐膨脹所需空間。3)筑爐大棚為臨時性建筑，滿足需要即可，盡量降低大棚及大棚基礎費用。4)大棚選用的行車要滿足除集氣管外其他單件設備起重量要求。

2.2 應用布置實例

1)大棚尺寸確定。目前國際最大的6.25 m高、52孔碳化室搗固機焦爐，焦爐長度80 m，寬度17 m，高度14 m，考慮到利用焦爐抵抗墻作為部分山墻，減少封閉面積，大棚長度設置為82 m，利用分煙道及推焦車軌道基礎設置大棚基礎，減少基礎造價，大棚寬度設置為30 m，為滿足設備起吊高度需要，大棚高度設置為26 m。2)大棚結構形式。大棚采用鋼結構，用單層彩鋼板封閉，如果在冬季施工，需要采用巖棉夾心彩鋼板封閉，大棚內(nèi)設置10 t單梁吊車2臺。3)大棚基礎布置。大棚基礎布置利用焦爐土建基礎，既降低了基礎造價，又增加了大棚行車運行時的安全性。具體做法是焦側在煙道側壁設置挑出牛腿，注意設置的挑出牛腿位置不得影響到熄焦車的運行，大棚基礎在平面上不得與操作平臺基礎位置沖突，焦側基礎設置見圖1，機側基礎設置見圖2。

3 焦爐本體設備及安裝

焦爐本體設備及安裝斷面圖見圖3。

焦爐本體設備主要有保護板、爐柱、爐門框、縱拉條、橫拉條、廢氣開閉器、集氣系統(tǒng)、加熱煤氣系統(tǒng)、交換傳動裝置等。

4 安裝工藝流程

安裝工藝流程見圖4。

5 安裝操作要點

1)土建及筑爐驗收。本體設備安裝前，需要對焦爐基礎土建進行驗收，部分不符合要求的部位需要處理后方可進行筑爐及設備安裝，以確保安裝精度。

2)基準線和基準點設置。用全站儀測量放線，在焦爐基礎上放出焦爐縱中心線、爐端碳化室中心線，在抵抗墻放出焦爐正面控制線、標高控制線，并在抵抗墻頂部中線設置永久基準點，在爐端碳化室外延線設置永久控制基準點，基準線及基準點誤差控制在1 mm以內(nèi)。

3)保護板及爐柱安裝。保護板臨時固定后即刻吊裝爐柱，保護板加壓采用門型架結合千斤頂，不準用爐柱頂絲加壓或直接用爐柱拉條拉緊加壓，加壓后的保護板與爐肩縫隙為3 mm～10 mm。爐柱全高彎曲量不得超過15 mm，爐柱底部涂抹潤滑脂，地腳螺栓不得擰緊，以便烘爐膨脹爐柱可向外滑移。

4)縱橫拉條安裝。拉條用彈簧組的安裝位置及彈簧號按制造廠給出的號碼表進行安裝。保護板中心、爐柱中心和拉條中心調(diào)整完后，才可進行彈簧加壓，上、下橫拉條上的大彈簧應先加壓，爐柱兩側各線彈簧后加壓，彈簧加壓值要嚴格執(zhí)行設計規(guī)定?？v拉條在爐頂現(xiàn)場焊接，連板不得放在燃燒室頂上，不得壓橫拉條，縱拉條中心與磚溝中心的平行等度不大于10 mm?？v橫拉條彈簧加壓采用設計要求的專用工具進行，以提高效率，保證施工質量。

5)爐門框安裝。爐框位置固定后，擰緊螺栓時一定要從中心向上下兩方進行，而且左右兩側螺栓交叉緊固；使爐框均勻受力，防止變形，爐門框與保護板間的各層陶瓷纖維繩應將接頭錯開，采

用斜接，全周長要壓緊塞實。

6)爐門安裝。安裝爐門時要注意不得損壞爐門刀邊和腹板。在安裝過程中，嚴禁工具、枕木和雜物等放在刀邊和腹板上。掛鋼絲繩時防止鋼絲繩與刀邊接觸，倒運及吊裝時墊以方木、布塊等。由于爐門重量較大，為保證爐門吊裝垂直，爐門吊裝應用專用吊具進行吊裝，吊裝前檢查吊具是否安裝牢固可靠，爐門底部安裝專業(yè)保護鋼套，防止起吊時損壞底部刀邊。對組裝后爐門刀邊與爐門框間隙用0.05 mm塞尺檢查嚴密性。

7)空氣廢氣交換開閉器安裝。廢氣開閉器安裝應保證水平、水平度公差為1/1 000，測定點為廢氣鉈密封面，縱中心線應位于與焦爐正面線平行的一條直線上，以測量搬把轉軸為基準位置，公差±3 mm。廢氣開閉器各活動部件應轉動靈活、無卡阻，開、關位置正確。

8)集氣系統(tǒng)安裝。集氣系統(tǒng)設備焊縫多、法蘭連接多、需要密封接口多，重點是安裝的嚴密性能，集氣管分段吊裝，可采用兩臺行車抬吊，吊裝時注意協(xié)調(diào)。上升管水封蓋安裝要保證水平度，其傳動部分要靈活到位、無卡阻。

9)加熱煤氣管道安裝。加熱煤氣管道由主管、干管、支管組成，其中支管2 000余根，焊口多，保證焊接質量尤為重要，豎直干管上安裝交換旋塞，要保證所有交換旋塞的搬把軸在一條直線上，連接的法蘭短管采用專利技術《用于法蘭短管焊接的可伸縮組對夾具》進行組對焊接，確保法蘭短管螺栓的同心度，以此保證所有交換旋塞外側面都在一個垂面上。安裝后進行總體試壓，試壓時進行交替開閉和閥芯轉動三種狀態(tài)的檢查，試驗壓力同旋塞單體嚴密性試驗的標準。泄露率小于4%為合格。

10)交換傳動裝置安裝。交換傳動裝置應根據(jù)鏈輪中心標高而確定安裝標高，同一系統(tǒng)輪架鏈輪中心應一致，油缸中心應與鏈輪中心一致，交換傳動裝置安裝調(diào)整完，在改用交換機傳動運轉前，逐個檢查所驅動部件開關位置是否到位，交換傳動裝置運行應靈活、無卡阻。

6 應用實例及效果

本技術在孝義鵬飛焦化實業(yè)有限公司的JNDX3-6.25型焦爐上成功應用，取得滿意的效果。焦爐從安裝開始，僅用30 d安裝時間就達到烘爐目標，120 d投產(chǎn)出焦。總結編寫的《焦爐本體設備安裝施工工法》通過了山西省建設廳組織的工法關鍵技術鑒定，其關鍵技術達到國內(nèi)領先水平。

7 結語

采用大棚行車結合吊車的安裝方法，極大節(jié)約了吊車使用費用，降低了工程施工成本，安裝工序及工藝上加快了施工進度，提高了安全保障。但是還存在現(xiàn)場工作量大、高空作業(yè)多、人工手工作業(yè)多的問題。今后準備將部分設備、管道采用模塊化安裝技術，同時引入計算機輔助設計、BIM技術應用等用于焦爐設備安裝。

The installation technology research and application of large coke oven noumenon equipment

Wang Weihui

(MCCTiangongGroupLimitedCompany,Taiyuan030003,China)

This paper introduced in detail the technology, principle, method of coke oven furnace shed arrangement, described the installation process of coke oven noumenon equipment, and emphatically analyzed the operating key points should pay attention to in coke oven noumenon equipment installation process, had certain reference function to similar coke oven equipment installation.

coke oven installation, furnace shed arrangement, installation technology, installation process

1009-6825(2015)05-0206-02

2014-12-05

王為輝(1963- )，男，高級工程師

TU761.2

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