一种转炉托圈及炉壳精确定位安装的方法与流程

本发明涉及炼钢设备安装技术领域，特别是涉及一种转炉托圈及炉壳精确定位安装的方法。

背景技术：

在传统转炉安装中进行转炉托圈及转炉炉壳安装时，由于设备体积大、重量重位于安装支架上方时，受吊装因素、行车不稳定因素影响会造成设备中心位置出现偏差，在转炉托圈就位后转炉托圈轴承座定位销孔偏位较大，需对转炉托圈进行调整施工难度大。在转炉炉壳安装到位后其转炉炉口中心与转炉汽化烟道氧枪口及氧枪中心定位精度高，现有安装技术不能很好满足转炉炉口与其他设备关于同心度的精度需求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种转炉托圈及炉壳精确定位安装的方法，精准确定转炉托圈支撑点的位置，采用组合式安装支架降低设备重心提高安装过程的稳定性，同时保证了定位精度，采用支撑点定位销使转炉托圈精准定位在托圈支架上，使用转炉中心线对转炉炉口中心位置进行调整，提高了与汽化烟道氧枪口及氧枪中心的定位精度。该方法避免了转炉托圈轴承座定位销孔偏位过大的发生，有效解决了转炉托圈及炉壳精准定位安装中的关键技术难题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种转炉托圈及炉壳精确定位安装的方法，其特征在于具体实施步骤如下：

步骤1、在钢水包车上确定转炉托圈支撑点的位置，以钢水包车中心为圆心，按照转炉托圈直径画圆，绘制出的圆与钢水包车车轮纵向、横向轴线交汇所形成的四个点即为转炉托圈支撑点中心位置；

步骤2、托圈支架制作，该步骤分成五个小步骤：

第一个小步骤是托圈支架立柱截面尺寸确定，托圈支架采用四点支撑的形式对转炉托圈进行支撑，以转炉托圈与转炉托圈铰链重量为总载荷依据轴心受压柱验算方法计算出托圈支架立柱截面尺寸；

第二个小步骤是托圈支架立柱高度确定，托圈支架安装在钢水包车顶部与转炉托圈底部之间，托圈支架立柱由下部支架立柱、中部支架立柱、上部柱头三部分组成，三部分通过连接板使用螺栓固定，下部支架立柱高度从钢水包车顶部到转炉炉壳底部，中部支架立柱与上部柱头连接在一起安装在转炉托圈底部；

第三个小步骤是托圈支架立柱的上部柱头制作，上部柱头由底板、顶板、三面侧板组成，底板中心与中部支架立柱中心重合，由多块竖向筋板与中部支架立柱焊接在一起，顶板中部开设圆孔，圆孔直径大于千斤顶直径，圆孔与中部支架立柱中心重合，顶板两侧可用于放置垫板；

第四个小步骤是托圈支架的下部支架立柱加固，使用型钢将托圈支架的下部支架立柱连接成矩形框架结构，下层型钢连接梁离钢水包车顶部距离500mm，上层型钢连接梁设置在下部支架立柱顶部下方200mm处，在位于钢水包车前方与后方的上下两层型钢连接梁之间使用槽钢制作而成的十字型花架，在位于钢水包车两侧的上下两层型钢连接梁之间均匀设置垂直的型钢支撑进行加固；

第五个小步骤是托圈支架组装，将下部支架立柱加固形成的矩形框架结构吊装至钢水包车顶部，使下部支架立柱中心与步骤1中确定的转炉托圈支撑点位置重合，并将下部支架立柱与钢水包车焊接在一起，使用三角筋板对柱脚进行加固，将中部支架立柱与上部柱头连接在一起吊装至下部支架立柱上，将位于钢水包车前后两侧的中部支架立柱通过型钢连接在一起，并使用槽钢制作十字型花架进行加固，并在钢水包车左右两侧设置斜撑对中部支架立柱进行加固；

步骤3、炉壳支架制作与安装，在钢水包车顶部中间位置单独设置两根型钢，在型钢上分别安装四根立柱，其相互间使用型钢连接成矩形框架，形成炉壳支架其高度与下部支架立柱平齐，用于单独对转炉炉壳进行支撑；

步骤4、在转炉托圈上投设支撑点，在转炉托圈组装过程中以转炉托圈轴承座尺寸为基准，使用全站仪将步骤1中确定的转炉托圈支撑点位置投设在转炉托圈底部；

步骤5、支撑点定位销安装，将制作好的支撑点定位销焊接在步骤4中投设的转炉托圈支撑点上；

步骤6、吊装转炉托圈位于托圈支架上方，待转炉托圈组装完成后，先进行转炉托圈轴承座安装，然后在每个托圈支架立柱的上部柱头顶板上放置两块30mm厚垫板，其设置可将转炉托圈垫高60mm，再吊装转炉托圈位于上部柱头上方，使转炉托圈上的四个支撑点定位销位于上部柱头顶板上开设的圆孔内；

步骤7、吊装转炉炉壳位于炉壳支架上方，将转炉炉壳从转炉托圈上方放入就位于炉壳支架上，分别在转炉炉壳底部与炉壳支架间使用楔形块对转炉炉壳进行固定，在转炉托圈内侧使用楔形块对转炉炉壳进行固定；

步骤8、将组装好的转炉托圈与转炉炉壳推进到安装位置，推动钢水包车将转炉炉壳与转炉托圈运送至转炉托圈轴承座底座上方；

步骤9、精准定位转炉托圈，调整转炉托圈轴承座成水平状态，使转炉托圈轴承座底部上的定位销孔与转炉托圈轴承座底座上的定位销孔位置相一致，再把定位销安装到转炉托圈轴承座底座上的定位销孔内，操作位于上部柱头内的千斤顶将转炉托圈顶起，抽出放置在上部柱头顶板上的2块30mm厚垫板，再操作千斤顶落下转炉托圈使转炉托圈轴承座位于转炉托圈轴承座底座上；

步骤10、精准定位转炉炉壳，该步骤分成四个小步骤：

第一个小步骤是转炉炉壳位于转炉托圈上，在转炉炉壳上焊接挡块架设薄形液压千斤顶，先将转炉炉壳顶起使其底部脱离炉壳支架，拆除钢水包车前后两端任意一侧的托圈支架的中部支架立柱和上部柱头，再将钢水包车上的托圈支架和炉壳支架从转炉炉壳下方移出，再降下薄形液压千斤顶使转炉炉壳位于转炉托圈上；

第二个小步骤是转炉炉口中心位置调整，在转炉炉口架设小棱镜定位装置，使用全站仪依据转炉中心线对转炉炉口进行精准定位，采用在转炉托圈与转炉炉壳间架设薄形液压千斤顶的方法进行调整，使其达到设计要求，在汽化烟道氧枪口及氧枪调整时，同样使用转炉中心线进行安装，可保证转炉炉口与化烟道氧枪口及氧枪三者同心度要求；

第三个小步骤是转炉炉口标高调整，在转炉炉口上架设标尺使用水准仪测量转炉炉口标高，再在转炉炉口架设平尺，使用水平仪检查转炉炉口水平度，通过在转炉托圈上架设薄形液压千斤顶利用焊接在转炉炉壳侧壁上的挡块对转炉炉口标高及水平度进行调整，使其达到设计要求；

第四个小步骤是转炉炉壳垂直度调整，在转炉炉壳侧壁相对于转炉中心线的纵向、横向位置分别挂设线坠，检查转炉炉壳顶部与底部的间隙对转炉炉壳垂直度进行调整；

步骤11、精准定位转炉托圈铰链，推靠转炉托圈铰链与转炉炉壳相接触，检查调整转炉托圈铰链垂直度及焊缝间隙，符合设计要求后进行焊接固定。

作为对本发明所述的技术方案的一种补充，所述的步骤2中，制作的托圈支架立柱长度应比钢水包车顶部与转炉托圈底部之间距离小30mm。

作为对本发明所述的技术方案的一种补充，所述的步骤5中，支撑点定位销为圆锥型结构，支撑点定位销与上部柱头顶板上设置的圆孔相适配。

有益效果：本发明涉及一种转炉托圈及炉壳精确定位安装的方法，与传统的转炉托圈及炉壳安装方法相比，具有以下几个优点：

1、精准确定转炉托圈支撑点的位置，托圈支架和炉壳支架都是采用组合式安装支架，通过组合式安装支架分别对转炉托圈及转炉炉壳进行支撑，降低了设备安装重心，提高了设备安装的稳定性，同时减小了偏差；

2、支架中心与钢水包车中心重合，转炉托圈、转炉炉壳中心与支架中心重合，最终在安装过程中保证了转炉托圈轴承座底部定位销孔与转炉托圈轴承座底座定位销孔的重合；

3、使用支撑点定位销来提高转炉托圈的定位精度；

4、使用全站仪依据转炉中心线对转炉炉口进行精准定位，采用在转炉托圈与转炉炉壳间架设薄形液压千斤顶的方法进行调整，使转炉炉口中心位置达到设计要求，在汽化烟道氧枪口及氧枪调整时，同样使用转炉中心线进行安装，可保证转炉炉口与化烟道氧枪口及氧枪三者同心度要求；

5、该方法避免了转炉托圈轴承座定位销孔偏位过大的发生，有效解决了转炉托圈及炉壳精准定位安装中的关键技术难题，还有减低了转炉大型设备安装难度具有很好的推广应用价值。

附图说明

图1是本发明所述的转炉托圈支撑点的定位示意图；

图2是本发明所述的托圈支架和炉壳支架的安装示意图；

图3是本发明所述的转炉托圈的安装示意图；

图4是本发明所述的转炉炉壳的安装示意图；

图5是本发明所述的转炉托圈轴承座以及定位销的安装示意图；

图6是本发明所述的转炉炉口的调整示意图。

图示：1、转炉托圈，2、转炉炉壳，3、钢水包车，4、转炉托圈支撑点，5、托圈支架，6、托圈支架立柱，7、下部支架立柱，8、中部支架立柱，9、上部柱头，10、千斤顶，11、炉壳支架，12、转炉托圈轴承座，13、支撑点定位销，14、楔形块，15、转炉托圈轴承座底座，16、定位销孔，17、定位销，18、转炉炉口，19、转炉中心线，20、转炉托圈铰链，21、汽化烟道氧枪口，22、氧枪。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种转炉托圈及炉壳精确定位安装的方法，如图1-6所示，具体实施步骤如下：

步骤1、在钢水包车3上确定转炉托圈支撑点4的位置，以钢水包车3中心为圆心，按照转炉托圈1直径画圆，绘制出的圆与钢水包车3车轮纵向、横向轴线交汇所形成的四个点即为转炉托圈支撑点4中心位置；

步骤2、托圈支架5制作，该步骤分成五个小步骤：

第一个小步骤是托圈支架立柱6截面尺寸确定，托圈支架5采用四点支撑的形式对转炉托圈1进行支撑，以转炉托圈1与转炉托圈铰链20重量为总载荷依据轴心受压柱验算方法计算出托圈支架立柱6截面尺寸；

第二个小步骤是托圈支架立柱6高度确定，托圈支架5安装在钢水包车3顶部与转炉托圈1底部之间，托圈支架立柱6由下部支架立柱7、中部支架立柱8、上部柱头9三部分组成，三部分通过连接板使用螺栓固定，下部支架立柱7高度从钢水包车3顶部到转炉炉壳2底部，中部支架立柱8与上部柱头9连接在一起安装在转炉托圈1底部，为便于千斤顶10的顺利卸载在上部柱头9与转炉托圈1间需预留30mm间隙，制作的托圈支架立柱6长度应比钢水包车3顶部与转炉托圈1底部之间距离小30mm；

第三个小步骤是托圈支架立柱6的上部柱头9制作，上部柱头9由底板、顶板、三面侧板组成，底板中心与中部支架立柱8中心重合，由多块竖向筋板与中部支架立柱8焊接在一起，顶板中部开设圆孔，圆孔直径大于千斤顶10直径，圆孔与中部支架立柱8中心重合，顶板两侧可用于放置垫板；

第四个小步骤是托圈支架5的下部支架立柱7加固，使用型钢将托圈支架5的下部支架立柱7连接成矩形框架结构，下层型钢连接梁离钢水包车3顶部距离500mm，上层型钢连接梁设置在下部支架立柱7顶部下方200mm处，在位于钢水包车3前方与后方的上下两层型钢连接梁之间使用槽钢制作而成的十字型花架，在位于钢水包车3两侧的上下两层型钢连接梁之间均匀设置垂直的型钢支撑进行加固；

第五个小步骤是托圈支架5组装，将下部支架立柱7加固形成的矩形框架结构吊装至钢水包车3顶部，使下部支架立柱7中心与步骤1中确定的转炉托圈支撑点4位置重合，并将下部支架立柱7与钢水包车3焊接在一起，使用三角筋板对柱脚进行加固，将中部支架立柱8与上部柱头9连接在一起吊装至下部支架立柱7上，将位于钢水包车3前后两侧的中部支架立柱8通过型钢连接在一起，并使用槽钢制作十字型花架进行加固，并在钢水包车3左右两侧设置斜撑对中部支架立柱8进行加固；

步骤3、炉壳支架11制作与安装，在钢水包车3顶部中间位置单独设置两根型钢，在型钢上分别安装四根立柱，其相互间使用型钢连接成矩形框架，形成炉壳支架11其高度与下部支架立柱7平齐，用于单独对转炉炉壳2进行支撑；

步骤4、在转炉托圈1上投设支撑点，在转炉托圈1组装过程中以转炉托圈轴承座12尺寸为基准，使用全站仪将步骤1中确定的转炉托圈支撑点4位置投设在转炉托圈1底部；

步骤5、支撑点定位销13安装，将制作好的支撑点定位销13焊接在步骤4中投设的转炉托圈支撑点4上；

步骤6、吊装转炉托圈1位于托圈支架5上方，待转炉托圈1组装完成后，先进行转炉托圈轴承座12安装，然后在每个托圈支架立柱6的上部柱头9顶板上放置两块30mm厚垫板，其设置可将转炉托圈1垫高60mm，再吊装转炉托圈1位于上部柱头9上方，使转炉托圈1上的四个支撑点定位销13位于上部柱头9顶板上开设的圆孔内；

步骤7、吊装转炉炉壳2位于炉壳支架11上方，将转炉炉壳2从转炉托圈1上方放入就位于炉壳支架11上，分别在转炉炉壳2底部与炉壳支架11间使用楔形块14对转炉炉壳2进行固定，在转炉托圈1内侧使用楔形块14对转炉炉壳2进行固定；

步骤8、将组装好的转炉托圈1与转炉炉壳2推进到安装位置，推动钢水包车3将转炉炉壳2与转炉托圈1运送至转炉托圈轴承座底座15上方；

步骤9、精准定位转炉托圈1，调整转炉托圈轴承座12成水平状态，使转炉托圈轴承座12底部上的定位销孔16与转炉托圈轴承座底座15上的定位销孔16位置相一致，再把定位销17安装到转炉托圈轴承座底座15上的定位销孔16内，操作位于上部柱头9内的千斤顶10将转炉托圈1顶起，抽出放置在上部柱头9顶板上的2块30mm厚垫板，再操作千斤顶10落下转炉托圈1使转炉托圈轴承座12位于转炉托圈轴承座底座15上；

步骤10、精准定位转炉炉壳2，该步骤分成四个小步骤：

第一个小步骤是转炉炉壳2位于转炉托圈1上，在转炉炉壳2上焊接挡块架设薄形液压千斤顶，先将转炉炉壳2顶起使其底部脱离炉壳支架11，拆除钢水包车3前后两端任意一侧的托圈支架5的中部支架立柱8和上部柱头9，再将钢水包车3上的托圈支架5和炉壳支架11从转炉炉壳2下方移出，再降下薄形液压千斤顶使转炉炉壳2位于转炉托圈1上；

第二个小步骤是转炉炉口18中心位置调整，在转炉炉口18架设小棱镜定位装置，使用全站仪依据转炉中心线19对转炉炉口18进行精准定位，采用在转炉托圈1与转炉炉壳2间架设薄形液压千斤顶的方法进行调整，使其达到设计要求，在汽化烟道氧枪口21及氧枪22调整时，同样使用转炉中心线19进行安装，可保证转炉炉口18与化烟道氧枪口21及氧枪22三者同心度要求；

第三个小步骤是转炉炉口18标高调整，在转炉炉口18上架设标尺使用水准仪测量转炉炉口18标高，再在转炉炉口18架设平尺，使用水平仪检查转炉炉口18水平度，通过在转炉托圈1上架设薄形液压千斤顶利用焊接在转炉炉壳2侧壁上的挡块对转炉炉口18标高及水平度进行调整，使其达到设计要求；

第四个小步骤是转炉炉壳2垂直度调整，在转炉炉壳2侧壁相对于转炉中心线19的纵向、横向位置分别挂设线坠，检查转炉炉壳2顶部与底部的间隙对转炉炉壳2垂直度进行调整；

步骤11、精准定位转炉托圈铰链20，推靠转炉托圈铰链20与转炉炉壳2相接触，检查调整转炉托圈铰链20垂直度及焊缝间隙，符合设计要求后进行焊接固定。

所述的步骤2中，为便于千斤顶10的顺利卸载在上部柱头9与转炉托圈1间，需预留30mm间隙，制作的托圈支架立柱6长度应比钢水包车3顶部与转炉托圈1底部之间距离小30mm。

所述的步骤2中，上部柱头9与转炉托圈1之间预留有30mm的间隙。

所述的步骤5中，支撑点定位销13为圆锥型结构，支撑点定位销13与上部柱头9顶板上设置的圆孔相适配。