液壓泥炮快速更換施工工法研究與應(yīng)用

張守喜，劉慶濤

（本鋼板材股份有限公司煉鐵廠，遼寧本溪 117000）

0 引言

液壓泥炮是高爐煉鐵極為關(guān)鍵的重要設(shè)備，其作用是迅速、準(zhǔn)確堵塞放鐵后的出鐵口，使高爐快速進(jìn)入下一循環(huán)作業(yè)[1]。其由打泥機(jī)構(gòu)、吊掛機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3 部分組成，總重量達(dá)26 t[2]。由于液壓泥炮工作性質(zhì)需要，必須安裝在高爐出鐵口旁，而且緊靠爐殼，高爐生產(chǎn)中，液壓泥炮不可避免出現(xiàn)故障需要及時更換。由于工作現(xiàn)場空間狹窄，各種大型吊裝設(shè)備無法靠近，更換費時費力，往往需要長時間停爐，嚴(yán)重影響高爐生產(chǎn)[3]。為此，對液壓泥炮安裝進(jìn)行系統(tǒng)研究和多次施工現(xiàn)場實踐，總結(jié)出液壓泥炮不停爐快速更換施工工法[4]。該方法提高了安裝效率和安裝精度，不僅避免了長時間停爐帶來的巨大損失，而且保證了液壓泥炮的安裝質(zhì)量。

1 施工準(zhǔn)備

1.1 施工工藝流程設(shè)計

①在液壓泥炮安裝位置棚頂上方金屬鋼梁上焊接吊裝環(huán)，懸掛多個手拉葫蘆，分別在爐殼和主鐵溝蓋板上焊接吊裝環(huán)并安裝定滑輪[5]；②借助橋式起重機(jī)主卷揚向上起吊，對舊的打泥機(jī)構(gòu)、吊掛機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，進(jìn)行吊裝拆除；③對新液壓泥炮按照打泥機(jī)構(gòu)、吊掛機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3 部分，由零件預(yù)安裝成部件；④使用前述吊裝環(huán)、手拉葫蘆、定滑輪和借助橋式起重機(jī)安裝新的、預(yù)裝好的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、吊掛機(jī)構(gòu)、打泥機(jī)構(gòu)3 個部件；⑤對設(shè)備進(jìn)行驗收和試車。其施工流程如圖1 所示。

1.2 舊液壓泥炮拆除

圖1 施工流程

①關(guān)閉液壓閥站相關(guān)截止閥；②現(xiàn)場拆除相關(guān)液壓油管，所有拆開的液壓管路接頭必須用干凈抹布包扎好，避免進(jìn)入灰塵；③風(fēng)口平臺上方主梁焊接吊裝環(huán)，用手拉葫蘆把待拆除液壓泥炮固定好，然后用氣焊割斷固定拉筋和所有地腳螺栓；④爐殼和主鐵溝蓋板分別焊接吊裝環(huán)并安裝定滑輪，鋼絲繩穿過兩組定滑輪與出鐵場橋式起重機(jī)吊鉤相連，鋼絲繩另一端與被拆除液壓泥炮相連，并且地面鋪設(shè)鋼板以減小摩擦阻力；⑤依次拆除打泥機(jī)構(gòu)、吊掛機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，用手拉葫蘆移動至地面鋼板上，借用橋式起重機(jī)吊鉤向上起吊，鋼絲繩通過定滑輪水平拖出液壓泥炮所有部件，如圖2 所示。

圖2 拆除液壓泥炮

2 新液壓泥炮安裝

2.1 基座檢查驗收

舊液壓泥炮拆除施工完畢，基座表面及預(yù)留孔內(nèi)應(yīng)清掃干凈，具備新設(shè)備安裝條件，并查看基座的中間交接資料。新液壓泥炮安裝前，要按照圖紙及施工驗收規(guī)范驗收基座中心線、標(biāo)高等幾何尺寸，設(shè)備基座的尺寸極限偏差和水平度、鉛垂度公差應(yīng)符合施工驗收規(guī)范的規(guī)定。預(yù)留螺栓孔驗收時要檢查預(yù)留孔中心位置、孔不垂直度和孔的深度。

2.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝

用砂輪打磨回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)法蘭和法蘭板四周邊角及焊接區(qū)域，使墊板、基礎(chǔ)板和底座接觸區(qū)域平整、無毛刺，無油漆、焊疤等殘留物，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)如圖3 所示。調(diào)整地腳螺栓高出螺母3～5 個螺紋，保證地腳螺栓處于螺栓孔中間位置。通過調(diào)整斜墊鐵，爐殼方向向下傾斜6.7°±0.04°，主鐵溝方向向下傾斜3.3°±0.04°。先安裝底板到墊板上，同時穿裝地腳螺栓，調(diào)整底板標(biāo)高基本處于同一高度，并緊固地腳螺栓。軸承1 安裝到位后，用手拉葫蘆將轉(zhuǎn)臂水平落入軸承1 內(nèi)，在保證轉(zhuǎn)臂水平狀態(tài)下快速安裝軸承2，蓋上蓋板并焊接加固，最后把定位銷插入定位孔內(nèi)，撤下手拉葫蘆，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝完畢[6]。

圖3 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

2.3 吊掛機(jī)構(gòu)安裝

吊掛機(jī)構(gòu)由于展開尺寸較大，一般剖分成4 部分預(yù)裝，在吊裝位置附近平整場地上進(jìn)行組對，先穿螺栓固定，組對合格后緊固連接螺栓。根據(jù)安裝基準(zhǔn)線，通過墊鐵調(diào)整基礎(chǔ)板標(biāo)高和水平，標(biāo)高偏差≤±2 mm，水平度偏差≤0.1/1000。將液壓管路的支架板安裝在基礎(chǔ)板上，用螺栓與基礎(chǔ)板固定，基礎(chǔ)板與支架板之間接觸要嚴(yán)密。用手拉葫蘆吊裝吊掛機(jī)構(gòu)下部組件就位，采用平衡安裝技術(shù)，配合人工調(diào)整，吊裝就位，調(diào)整吊掛機(jī)構(gòu)的標(biāo)高、偏差≤±2 mm；吊掛機(jī)構(gòu)中間的法蘭連接面要保持水平狀態(tài)。吊掛機(jī)構(gòu)與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接處用螺栓進(jìn)行連接，液壓轉(zhuǎn)閥支腿圓弧板與支腿外殼分段連接（圖4）。轉(zhuǎn)閥3 固定在基礎(chǔ)板上，轉(zhuǎn)閥4 固定在法蘭上，編碼器固定在轉(zhuǎn)閥1 的轉(zhuǎn)軸上并蓋上隔熱罩2，隔熱罩1 蓋在液壓管路及支架上，調(diào)整轉(zhuǎn)臂調(diào)節(jié)桿至鐵口中心位置，吊掛機(jī)構(gòu)安裝完畢[7]。

圖4 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝

2.4 打泥機(jī)構(gòu)安裝

吊掛機(jī)構(gòu)安裝完畢后，即可安裝打泥機(jī)構(gòu)，采用多工序平行作業(yè)，事先把打泥機(jī)構(gòu)零件安裝成部件，再把各部件組裝成整機(jī)液壓泥炮（圖5）。預(yù)裝工藝流程：打泥油缸→泥缸→指示器→碟簧→法蘭→轉(zhuǎn)閥→后卡扣→前卡扣→額頭→錐段→炮頭。整理好液壓管路線路，避免安裝時碰撞，記錄連接孔說明上的連接孔號、管接頭型號、軸承型號?？蹫槠史质剑劝惭b下半部分，采用在下半部分掛1 t 手拉葫蘆的方式兩半組合吊裝，緊固連接螺栓，形成整體打泥機(jī)構(gòu)。將整機(jī)打泥機(jī)構(gòu)用爐前橋式起重機(jī)吊運至距離基座最近點，地面鋪設(shè)鋼板減少摩擦阻力，再用事先設(shè)置好的鋼絲繩定滑輪拖拽至基座，改用手拉葫蘆配合平衡法吊裝，保證法蘭面水平，吊裝就位后，連接打泥機(jī)構(gòu)法蘭螺栓，同時配合千斤頂調(diào)整，保證打泥機(jī)構(gòu)垂直度不受外力影響。整機(jī)液壓泥炮安裝完畢[8]。

圖5 打泥機(jī)構(gòu)安裝

3 驗收與試車

嚴(yán)格執(zhí)行工序管理，在上道工序未達(dá)到驗收要求時，禁止下道工序設(shè)備的安裝?；艺⒅行木€的平行度調(diào)整，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)縱、橫向中心線等重要環(huán)節(jié)要進(jìn)行三檢制驗收和控制。打泥機(jī)構(gòu)中心線必須進(jìn)行確認(rèn)，檢查偏差值≤2 mm，否則需要調(diào)整。各機(jī)構(gòu)往復(fù)動作不少于10 次，動作應(yīng)準(zhǔn)確靈活，無卡阻現(xiàn)象。液壓油清潔度不低于NAS10 級，液壓系統(tǒng)及水冷系統(tǒng)暢通并且不得有泄漏現(xiàn)象，各緊固件及軟管接頭應(yīng)牢固，無松動，機(jī)構(gòu)往復(fù)動作后炮嘴在X 和Y 兩個方向上相對位置的偏差≤3 mm[9]。其他主要技術(shù)性能參數(shù)見表1。

表1 液壓泥炮安裝允許偏差

4 結(jié)論

采用巧妙設(shè)置吊裝工具的方法，解決了由于施工作業(yè)空間狹窄，各種大型吊裝設(shè)備無法靠近及使用的難題，降低了液壓泥炮更換的施工成本。采用預(yù)安裝法，多工序平行作業(yè)，事先把零件安裝成部件，再把各部件組裝成整機(jī)液壓泥炮，施工工期由原來的72 h 縮短至24 h，提高功效2 倍。在不停爐情況下施工，避免了高爐停產(chǎn)帶來的巨大損失，為以后液壓泥炮更換施工提供了可靠的決策依據(jù)和技術(shù)指標(biāo)，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益。