中冶京诚(营口)新建吨转炉安装方案.doc

中冶京诚（营口）新建100t转炉工程
转炉本体设备安装方案
编制：
审核：
审批：
********中冶京诚（营口）项目经理部
2013年4月22日
一、工程概况
1.1工程概况：
我单位承担中冶京诚（营口）新建100t转炉工程，是中冶京诚（营口）装备材料有限公司的扩能改造工程，设计形式为在原有电炉厂房南侧的车间内新增1座100t转炉设备。转炉本体设备安装位于F列11-12线处，单台转炉重约424.717t，它包括炉壳重103.017t、托圈117.071t、倾动装置80.396t、炉体连接装置20.1t、驱动端轴承座31.747t、游动端轴承28.288t。炉体尺寸为：炉体外径Φ6200㎜ ，高8300㎜、 托圈外径Φ7800㎜、内径Φ6400㎜、高度2000㎜。转炉炉口设计标高为14.170m，耳轴设计标高9.970m，转炉倾动形式为全悬挂四点啮合性传动，倾动角度±360º，转炉倾动力矩250t.m，公称容量100t。
1.2工程特点：
a) 工程量大，工艺技术复杂，建设工期短
b) 施工平面与结构重合，主体交叉作业多，需要与结构配合施工。对施工机械的布置，设备的进场必须进行周密的计划。转炉本体安装时，其他配套设备（如烟道系统，汽化冷却系统）均在安装中，因此要确保整个施工平面，空间能合理、有效地利用。
c) 炼钢工艺复杂，安装精度高，单件设备重量大，无法采用常规吊装，需要采取钢包车上整体组装后，水平运输到位，整体下降安装。为此要制作专用的组装、支撑运输支架。
d) 转炉安装工艺复杂，安装难度大。转炉的转动轴承、切向键组重量大，外型尺寸大，安装时均应按专门的冷、热装工艺进行，每个环节都不能有丝毫的差错。
e) 转炉组装成整体后安装，因此安装过程中需要协调其他施工单位的配合。
二、编制依据
a) 《中冶京诚（营口）新建100t转炉工程施工组织设计》
b) 中冶京诚（营口）新建100t转炉工程施工现场实际施工条件
c) 《炼钢机械设备工程安装验收规范》----- GB50403-2007
d) 《机械设备安装工程施工及验收通用规范》----- GB50231-2009
e) 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》----- GB50236-98
f) 施工合同
g) 我单位以往同类工程的施工经验
h) 中冶京诚工程技术有限公司设计的100t顶底复吹转炉安装图纸（DG8711）及其他相关图纸
三、施工准备
3.1施工组织机构
为确保我单位施工任务顺利完成，在天津二十冶中冶京诚（营口）工程项目经理部领导下，成立天津二十冶机装营口中冶京诚项目经理部，其组织机构如下：
二十冶中冶京诚（营口）工程项目经理部

天津二十冶机装营口中冶京诚项目经理部

二十冶天铁机装专业项目部

物资采购组
合同预算组
综合办公室
工程安全组
技术质量组

3.2施工布置：
a) 转炉主体设备组对安装在加料跨（FG跨）炉前9-11线的地面进行，利用钢渣车和钢包车作转炉运输平移小车，其吊装采用200/70t桥式起重机配合
b) 在出钢跨和加料跨设置1个电源箱配6台电焊机
c) 转炉炉前8.8米平台一定范围暂不安装
3.3劳动力组织
钳工：5人 起重工：3人 气焊工：2人 电焊工：5人
测量工：1人 电工：1人 天车工：2人 铆工：4人
配管：3人 库管：1人 倒运力工 ：10人
管理人员：4人 专职安全员：1人
3.4 施工工机具准备
序号
名称
规格、型号
单位
数量
备注
1
板车
12m低板
台班
15
用于设备倒运、卸车及安装
2
汽车吊
25t
台班
30
3
汽车吊
70t
台班
10
4
千斤顶
100t
台
5
5
千斤顶
50t
台
4

6
千斤顶
20t
台
4

7
千斤顶
16t
台
4

8
倒链
10t
台
12

9
倒链
5t
台
16

10
倒链
3t、2t、1t
台
各6

11
滑轮组
30t、4×4
组
4

12
滑轮组
20t、3×3
组
4

13
双筒卷扬机
5t
台
2

14
卡环
40t
个
4

15
卡环
10t
个
8

16
卡环
5～2t
个
8

17
力矩扳手
2800～3100N.m
把
3

18
内径千分尺
100～1250㎜
套
1

19
内径千分尺
50～600㎜
套
1

20
外径千分尺
1000～1200㎜
套
1

21
外径千分尺
1200～1500㎜
套
1

22
粗水平
0.05/1000
把
4
L=150
23
框式水平
0.02/1000
把
2
L=250
24
全站仪
GTS-721
台
1

25
水准仪
N2
台
1

26
交流电焊机
BX3-500
台
6

27
直流电焊机
ZX-630
台
2

28
氩弧焊机

台
2

29
同步液压千斤顶
150t×4
套
1
配电动油泵装置
3.5施工材料准备
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
钢板
δ=8㎜
㎏
628
做加热油槽用
2
钢板
δ=10㎜
㎏
350
工装平台用
3
钢板
δ=20㎜
㎏
4950
工装平台用
4
钢板
δ=30㎜
㎏
600
工装平台用
5
H型钢
HW588×300×12×20
㎏
17499
工装平台用
6
H型钢
HW500×200×10×16
㎏
5894
工装平台用
7
H型钢
HW200×200×8×12
㎏
6147
工装平台用
8
角钢
125*10
㎏
3142
工装平台用
9
槽钢
【20
㎏
3093
工装平台用
10
无缝管
426×14
㎏
8673
工装平台用
11
木跳板
δ=50mm
块
100
作支架及搭脚手架用
12
机油
N46#
L
6000
加热用
13
钢丝绳
Ф60 -6×37+1
m
50
吊转炉用
14
钢丝绳
26㎜
m
100
吊轴承座用
15
钢丝绳
8㎜
m
100
吊小件用
四、质量技术保证措施
a) 施工前认真熟悉图纸、资料，制定出合理的施工方案，并进行详细的技术交底。
b) 托圈炉壳的组装，焊接完成后，参与甲方人员组织监理等单位的验收，并作好记录。
c) 施工过程中，严格按审定的方案进行施工，严格执行“三检”施工人员不得擅自处理。
d) 各工种均需持证上岗，严格执行操作规程。
e) 在炉体上进行焊接时，地线应搭在所焊部位，防止打伤轴承。
五、转炉本体设备安装方案
5.1设备详解
转炉设备由以下几个部分设备组成：炉体、炉体支承系统(托圈、耳轴、耳轴轴承及其支座)、倾动机构及扭矩平衡装置。
转炉炉体和托圈的联接一般采用关节轴承－连杆－十字铰构成的吊挂系统。三套吊挂装置安装在托圈下部，吊挂点按一定角度分布在同一圆周上。
倾动装置为四点啮合全悬挂和扭力杆装置，它主要由驱动电动机、一次减速机、二次减速机和扭力杆系统组成。
转炉车间炉子跨无大型吊装工具，起重量最大的行车一般为20t，不能满足炉体设备吊装的要求，且炉子跨钢结构也不能设置吊点，因设备体积庞大、质量重、配合精度高，安装场地狭窄，与炉子相邻的加料跨大型行车也无法将转炉本体设备直接吊装就位。为确保设备能够顺利安装特制定如下方法：
a) 托圈与炉壳：利用加料跨内的200/70t行车，在加料跨内设置托圈和炉壳组装平台，并在加料跨钢水包台车轨道上设置专用台车，利用专用台车将托圈及炉壳从加料跨水平运输至转炉中心，到位后升降液压千斤顶将设备安装就位；
b) 倾动机构二次减速机：在倾动机构基础至加料跨设置高位台架，在台架上设置滚杠、滑车、卷扬机、千斤顶，由滑车将二次减速机从加料跨水平运输至倾动装置基础上后，装配到耳轴上。
5.2 安装程序
托圈吊放到台车千斤顶上
滑车、卷扬机设置
千斤顶下降、托圈耳轴就位
台车移动到安装位置
倾动装置安装台架设置
滑车水平移动到安装位置
专用台车和滑车退出安装位置
炉壳与托圈组装
倾动二次减速机吊放到滑车上
倾动二次减速机安装就位
冷却水、润滑系统安装
单体试运转
基础二次灌浆
一次减速机、电机安装
扭矩平衡装置安装
耐材施工
联动试运转
转炉基础验收
设备进场
台车轨道安装、验收
测量放线
垫板座浆
耳轴支座及轴承座安装
炉壳地面组装
专用台车定位标识
设备验收
耳轴轴承组装
台车就位、运行试验
专用台车运行试验
托圈地面组装
组装平台设置
台架制作
台架安装就位
炉壳吊放到台车上
基础铲麻面
炉体附件安装

5.3 安装前的准备工作
a) 加料跨炉子出渣侧钢水包台车轨道上方的冶炼平台结构暂不能施工；
b) 从倾动机构基础到加料跨中部的冶炼平台结构，留出适当宽度暂不能施工；
c) 在加料跨选择适当位置（在200/70t起重机的工作范围内）铺设托圈、炉壳的地面组装平台（一般情况下由设备厂家进行炉壳的组装，安装施工单位负责配合）。平台长30m，宽15m，下垫钢渣、枕木、H型钢，再铺上25mm厚钢板，钢渣要压实，整个平台铺设时用水准仪检测，其平整度要能够满足设备组装的要求；
d) 依据托圈耳轴的安装标高、钢水包台车高度及宽度、托圈高度和炉壳的高度及直径，制作托圈、炉壳安装专用台架，台架的高度要满足炉壳和托圈耳轴安装的要求；
e) 依据倾动二次减速机的安装标高、倾动机构基础的高度，制作倾动装置安装专用台架及滑车；
f) 设置专用台车和滑车水平移动用牵引卷扬机；
g) 准备热装配用的加热设备。
h) 组织基础验收，首先外观检查，要求设备基础表面清洁，预埋地脚螺栓的螺纹与螺母应保护完好。检查设备基础，预埋螺栓的中心位置、几何尺寸，并应有验收资料或记录。
i) 钢丝绳准备：
设备中最重的设备为托圈，重量M=117.071t，以托圈为例，选择钢丝绳过程如下：
吊装采用4点吊装，受力示意图如下：

受力分析如下：

FN=G=Mg=117.071×103kg×10N/kg=1.17×106N
根据三角形相似原理：
FN=4FL1=4FLcos41°
FL= FN /4 cos41°=1.17×106N /4 cos41°= 3.88×105N
因此每根钢丝绳在吊装时承受载荷为3.88×105N。
根据钢丝绳性能选择Ф60 -6×37+1 公称抗拉强度1570Mpa
Fp= 1870.00 kN
安全系数K= Fp/ FL=1.87 ×106/3.88×105=4.8，所选钢丝绳可以使用。
5.4 安装方法及其要点
5.4.1 测量放线
在地面完成炉子十字中心线放线后，同时要将它们投放到炉子基础上，炉子前后方向的中心线要平行移动投放到两耳轴轴承支座基础上。
安装前根据复测结果进行永久中心标板及基准点的埋设工作。中心标板纵向，埋设在耳轴的中心线中上，横向则埋设在轴承座的横向中心线上，基准点埋设在易于检查的位置。
5.4.2 基础铲麻面
转炉的负荷很大，为了保证设备二次灌浆层与混凝土基础顶面粘接牢固，确保今后设备运行平稳，在设备安装之前，对倾动机构和两耳轴轴承支痤二次灌浆层范围内的混凝土基础顶面，用风镐铲除表面的砂浆层。
5.4.3 垫板施工
倾动机构和两耳轴轴承支座安装调整用垫板采用座浆法施工，座浆采用高强度无收缩水泥。施工前根据设备布置图、设备基础螺栓布置图及设备底座外形图绘制座浆垫板布置图。以设备的负荷、基础螺栓的数量和紧固力等确定垫板的大小尺寸和数量。所需垫板的总承力面积按下式计算：
A≥C（Q1+Q2）/R
式中：A－垫板总承力面积，㎜2
C－安全系数，取1.5 -3
Q1－采用混凝土灌浆时设备及承载物的重量,N
Q2－地脚螺栓紧固力的中和，N
R－基础混凝土的抗压强度（此处为混凝土C30,混凝土抗压强度为30Mpa）,kgf/㎝2
其中：
Q1=mg=(31747+28288+3468+103017+117071+1050+2672+14547+7791+100000(钢水)+20000（砌筑重量）)×9.8=4210580 N
地脚螺栓紧固力：驱动侧地脚螺栓为M100，查得紧固力为679150N，游动侧地角螺栓为M72，查得紧固力为29410N。所以：Q2 =679150×12+29410×16=8620360N
将Q1、Q2、R、C值代入公式：
A=C(Q1+Q2)/R=3×(4210580N+8620360N）/30N/mm2=1283094 mm2=1.283m2
根据螺栓孔距地板边缘距离及现场情况，选用的垫板总面积为：0.34×0.2×10+0.46×0.2×6+0.3×0.15×16=1.952m2＞1.283 m2
因A > [A]，所以选用340*200的垫铁就满足要求，根据设备底座的外型，考虑垫板应超过螺栓中心，所以对转炉底座的垫板进行加长，如图一所示，此处选用460×220、340×200、200×110的三种规格垫板,具体布置位置见图。垫板的总厚度为60㎜，每一组垫板的数量不得超过5块，垫板布置时，最厚的放在下面，最薄的则放在中间。安装设备时，垫板采用一对斜垫板，辅以同型号的平垫板，设备找正完后，经检查合格后再按图纸的要求进行二次灌浆。
由于转炉的负荷很大，因此单块垫板面积很大，所以要严格控制施工质量，确保座浆混凝土的强度、与设备基础的粘接性能等。垫板加工时，平垫板中间应设计排气孔，斜垫板加工斜度一般取1:20～1:40，垫板间结合面应进行人工研磨，使接触间隙达到规范的要求。
5.4.4 专用台车的组装
a) 在加料跨台车轨道的一端安装两台钢包运输台车，并进行运行试验。运行试验合格后，在其上安装专用台架，形成炉体安装用的“专用台车”。
b) 将专用台车牵引至炉体安装位置，用经纬仪将炉子中心线投放到台架顶面及两层间平面上，并作出标记（如图1所示）。同时用水准仪测量设置在台车工作面上供就位用基准点的高程。

c) 在专用台车台架顶面设置四组液压千斤顶和八组支承垫板，垫板下设置双向移动滚子。
5.4.5 耳轴支座和耳轴轴承座安装
a) 液压式汽车吊进场，并站位于转炉中心处基础上，进行两耳轴轴承支座的吊装就位。
b) 两支座就位后，进行初步调整，然后吊装耳轴轴承座。
c) 耳轴轴承座就位后调整找正其标高、纵横中心线、水平度、两轴承座间的距离和对角线（如图2所示）。

d) 非传动侧的支座采用铰接轴承支座时，应采取防倾倒的支撑措施。
e) 轴承座安装技术质量要求：
（见炼钢机械设备工程安装验收规范GB50403－2007）
两轴承座的纵横向中心线极限偏差： 1㎜
两轴承座的中心距极限偏差：±1㎜
两轴承座的对角线偏差：4㎜
两轴承座的标高偏差：±5㎜
两轴承座的高低差：1.0㎜
两轴承座的纵向水平度0.1/1000
两轴承座的横向水平度(固定式)（靠炉体侧宜偏低）0.2/1000
两轴承座的横向水平度(铰接式)（靠炉体侧宜偏低）0.1/1000
5.4.6 耳轴轴承装配
a) 轴承热装在托圈组装平台上进行，热装前在托圈耳轴周围搭高度适当的操作平台，保证操作方便和工作安全。
b) 吊装准备：将轴承用特殊卡具固定好，挂好链式起重机和钢丝绳。然后用桥式起重机进行吊装试验，保证每个步骤都能顺利进行，吊装过程轴承端面要保持垂直。确认无问题后，将轴承吊放在地炉上的油箱内，并使轴承翻转90°水平放置，箱内加入机油，准备工作结束。
c) 先将轴承内侧挡环(压紧环)、内侧密封圈、内侧密封环、内侧轴承盖套在耳轴上。
d) 油箱开始点火升温，加热过程中要不断观察油温变化，当油温快要达到110℃时就要控制升温速度，注意不使温度超过120℃。轴承在110℃～120℃油中保温适当时间后，用定制的专用测量杆，检查轴承孔径，达到要求尺寸后准备装配。
e) 用行车将轴承从油箱中水平吊起，用手拉葫芦将轴承在空中翻转90ْ成垂直状态，然后对准耳轴缓慢推入，由于轴承又大又重，高温烫手，需要几个人一齐用力推，还要保证用力均匀，吊钩与轴承同步移动，随时测量检查轴承进入情况，发现歪斜要立即纠正，轴承推入约2/3后，靠耳轴导向作用轴承不会发生歪斜卡住现象，此时可全力将其推入。到位后，用手拉葫芦将其拉靠固定定位，让其在空气中自然冷却，至此轴承热装工作结束。
5.4.7炉壳与托圈组装
a) 将组装完毕的专用台车用卷扬机牵引到加料跨内，并锁定。
b) 用加料跨内的起重机将组装平台上的炉壳吊放到专用台车上，并对准炉子十字中心线，其高度要求低于下一步就位的托圈高度200mm左右（如图3所示）。

c) 用加料跨的起重机将组装平台上的托圈吊放到专用台车的四组千斤顶和垫板上，并对准炉子十字中心线，其高度要求如下：装配在耳轴上的轴承外套下表面的高度高于已安装的轴承座剖分面约50mm～100mm；两耳轴同高，保持耳轴的水平度。（如图4、5、6所示）

d) 调整炉壳与托圈间的径向间隙和炉壳轴线对托圈支承面的垂直度。
e) 拆除托圈上的吊耳。
f) 安装炉壳与托圈间的三套吊挂装置(关节轴承－连杆－十字铰构成的吊挂系统，如右图所示)。
g) 在炉壳上安装挡座和导向板
5.4.8 炉壳与托圈安装
a) 启动专用台车的牵引卷扬机，使台车向炉子中心缓缓移动，当托圈耳轴进入轴承座范围时要注意观察两者的高度空间。在炉壳中心（托圈的纵横向中心）对准炉子设计中心线后停止移动，并将台车锁定。（如图7所示）

b) 调整千斤顶和垫板组下部的双向移动滚子，使托圈准确对中。
c) 同步启动四组千斤顶，缓缓顶起托圈（连同炉壳，下同）使其离开支承垫板；撤出数块支承垫板后同步下降（约0.8倍的千斤顶行程）四组千斤顶，使托圈降落在高度降低后的四组支承垫板上；继续下降千斤顶至行程低位，撤出数块千斤顶上部的垫板，然后再同步顶升四组千斤顶，顶起托圈使其离开支承垫板。反复操作上述动作，使托圈耳轴完全降落就位于下轴承座内。（如图8所示）

d) 检查清洗轴承和轴承座，并封闭轴承座。完成炉壳与托圈的安装工作。
炉壳与托圈安装结束后，专用台车原位不动，暂不退出。由于托圈和炉壳重心比较高，为了避免炉壳与托圈产生倾动，暂不退出的专用台车起到稳定作用（如图8所示）。台车等到倾动装置安装完毕，并锁紧一次减速机的电机制动器后撤离。
5.4.9 倾动装置就位安装
a) 安装倾动二次减速机安装专用台架，并设置滚杠、滑车及其牵引用的卷扬机，滑车原始停在加料跨侧。专用台架在安装耳轴轴承支座时，用液压式汽车吊配合加料跨的行车一并进行。
b) 在滑车上设置横向移动的滚杠，滚杠上铺设厚钢板，钢板上设置四只千斤顶。台架及上部的滚杠、滑车等总高度要与二次减速机的安装高度相当。
c) 利用加料跨行车吊起二次减速机并就位于滑车的四只千斤顶上。
d) 启动卷扬机，使滑车连同二次减速机缓缓移动进入安装位置。（如图9所示）

e) 利用滚杠、千斤顶、手拉葫芦，使二次减速机的轴孔对准耳轴并旋转齿轮对准键槽方位。
f) 耳轴与轴孔、键槽方位对准后，同步启动四台手拉葫芦，将减速机大齿轮套入耳轴。（如图10所示）

g) 安装切向键。倾动装置的二组切向键分别与大齿轮及长耳轴连接，传递扭力距，使炉体正反转。由于转炉负荷大，工作频率高，所以对切向键组安装要求高，必须保证安装质量。
二次减速机装配到长耳轴上后，键槽的位置对齐，正确测量键与键槽实际过盈量，把键槽、键全长按100㎜等分测量，并记录误差，误差大处进行研磨处理，保证其过盈量为0.26㎜。
用红丹粉检查其接触面，使其上下斜面及键与键槽接触面大于80％，研磨时应注意保证每对切向键组的截面形状为矩形，不得研为平行四边形，并将每对切向键组做好记号，写上安装位置编号。
切向键安装利用游锤撞击安装法，游锤重量200～300Kg。
装配是用游锤锤击切向键使其紧密结合，安装到位后，分别锁紧压盖。
h) 用滑车将保护停止器、一次减速机和电机移送到基础上，利用厂房结构挂设手拉葫芦，用以吊装。（如图11所示）
i) 安装保护停止器（事故挡块）和扭力杆。
j) 安装一次减速机和电机，并调整制动器使其处于制动状态。
k) 最后退出托圈炉壳安装用的专用台车，拆除倾动装置安装用专用台架和滑车等。
六、安全技术措施
a) 吊装前进行详细的技术交底。熟悉施工步骤，吊装方案。
b) 认真检查钢丝绳、吊具等是否符合要求。
c) 转炉炉壳、托圈组装，就位时指挥信号要准确、清晰，由专人负责指挥
d) 行车司机应有操作证，并熟悉吊车性能，操作熟练，服从指挥。
e) 吊装大件前，先使大件离开地面100～200㎜，然后回钩，观察抱闸是否灵敏、可靠。
f) 热装时，要安排专人负责加热，加热时不得使温度变化过快，并准备好灭火器材。
七、环保节能措施
a) 制定节能减排措施和目标，有效的节约物质资源和能量资源，减少废弃物和环境有害物（包括三废和噪声等）排放。
b) 对施工人员进行环保教育，增强环保意识，提高施工人员的素质，使施工人员能自觉地遵守环保条例，减少人为污染，必要时采取一些经济手段来检查、监督、奖评。
c) 使用运转正常、噪声小的新型机械设备，进场的机械设备必须经过检修，运输车辆经过降低噪音的处理，安装消音器。各零件之间磨合、运转正常，消除杂音和金属咬合的刺耳怪叫声。
d) 使用新型节能设备、淘汰高耗能、落后设备，如国家已明确要求淘汰的焊机型号、电阻炉。
e) 合理安排施工现场，减少施工型设备、材料的周转，降低能耗；采用节能的公共照明方式。
f) 施工污水、油污质废水，严禁直接排放，必须经过污水处理，水质达标后，才能排到水道中。
g) 施工中采用低噪音的工艺和施工方法。合理安排施工工序，尽量减少夜间作业。
h) 剩余料具、包装及时回收、清退。对可再利用的废弃物尽量回收利用。各类垃圾及时清扫、清运，不随意倾倒，每班清扫、每日清运。
i) 教育施工人员养成良好的节能减排习惯，如每月少开一天车、合理使用电脑,打印机、适时将电器断电、合理利用纸张、减少使用过度包装物、使用冰箱注意节能等
八、附图
a) 转炉设备垫板平面布置图一
b) 转炉托圈、炉壳平移钢结构台架图二
c) 转炉倾动装置吊装图三
d) 转炉本倾动装置工装平台详图四
e) 倾动减速机工装平台示意图
f) 倾动减速机吊装示意图
17 / 17