专利名称：四点悬挂式大型转炉快速安装方法
技术领域：
本发明涉及四点悬挂式大型转炉快速安装方法。
背景技术：
四点悬挂式转炉主要由炉壳、托圈、四个吊挂机构、两个托圈耳轴、两个轴承座、两 个轴承座支座、倾动机构等组成。托圈上连接有四个吊挂机构，四个吊挂机构与炉壳相连。 两个托圈耳轴与两个轴承座内的轴承转动连接；轴承座固定在轴承座支座上。倾动机构与 一个托圈耳轴相连，以带动托圈、炉壳等转动。四点悬挂式大型转炉一般指单炉(钢水)产量在200吨以上的四点悬挂式转炉。 例如，对于单炉(钢水)产量为250吨的四点悬挂式大型转炉，托圈(含吊挂机构、轴承座) 总重约365t，倾动机构重约107吨，炉壳重约180t。如何快速安装，缩短施工时间是个难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种安装施工时间短、施工安全可靠的四点悬挂式大型转炉 安装方法。本发明的四点悬挂式大型转炉快速安装方法，包括如下步骤a、在钢包台车上设置一个用于支撑托圈的高架；b、在托圈组装平台上，将轴承座安装在托圈耳轴上；将四个吊挂机构安装在托圈 上；C、在步骤b进行的同时，在炉壳焊接平台上，将上下分段的炉壳组件焊接成在炉 壳；并在炉壳的周边焊接多个临时定位支撑板，d、高架上放置多个用于顶升托圈的千斤顶及垫板，将托圈吊装并放置在高架上的 千斤顶及垫板上；将炉壳吊装并放置在托圈内，使得临时定位支撑板支撑在托圈上；e、将吊挂机构与炉壳相连；f、将轴承座支座安装在转炉基础上；轴承座支座的上表面低于轴承座的下表面；g、移动钢包台车，使得轴承座位于轴承座支座上部；h、调节千斤顶及垫板，使得轴承座放置在在轴承座支座上；i、安装倾动机构，拆除临时定位支撑板。本发明的有益效果1、炉壳、托圈各自在独立的组装平台上，同一时间段组装，缩 短组装工期，提高功效。2、在钢包台车上设置有支撑托圈的高架，在托圈、炉壳、吊挂机构及轴承座等装置 安装连接完成后，移动钢包台车，即可方便地将它们移动到转炉基础上的轴承座支座上部； 也能缩短工期。3、使用多个临时定位支撑板将炉壳支撑在托圈上，便于将托圈上的吊挂机构与炉 壳的连接。4、以千斤顶及垫板顶起托圈，通过调节千斤顶及垫板使得轴承座落在轴承座支座上，简单有效，节约施工费用。上述的安装方法，吊装时采用无接头绳索为索具。无接头绳索柔软性好、强度高、 吊装空间要求小，特别适用于空间有限或特大型吊装工程。上述的安装方法，高架包括八根立柱，八根立柱以垂直于钢包台车移动方向的台 车横向轴线为对称轴对称设置，其中在台车横向轴线一侧的四根立柱均由呈可拆卸连接的 上下两段组成；上下两段的连接处低于炉壳的底部。我们知道，在四点悬挂式大型转炉安装 就位后，钢包台车上的钢架要移走(以进行二次利用)。如果八根立柱均是一个包括拆卸的 整体，要移动钢架时，就要把台车横向轴线一侧的四根立柱截断，钢架及钢包台车才能向被 截断的立柱的另一侧移动。为了便于钢架的移动，也便于钢架的再次利用，台车横向轴线一 侧的四根立柱均由呈可拆卸连接的上下两段组成。这样，在移动高架之前，只需要把四根立 柱的上段拆卸即可。而且，再次利用高架时，把上下两段连接起来即可。上述的安装方法，托圈组装平台包括多个板坯组及放置在板坯组上的高度调整装 置；板坯组由废板坯叠摞而成；托圈下部及托圈耳轴下部放置在高度调整装置上。高度调 整装置包括以斜面成滑动接触的动调整块、静调整块，调整螺栓转动设置在静调整块上，调 整螺栓与动调整块螺纹连接；当转动调整螺栓时，动调整块可沿斜面相对于静调整块移动。 该托圈组装平台无需单独制作，以废板坯叠摞即可，简单可靠，施工快捷，造价低廉。通过高 度调整装置可以调整高度。上述的安装方法，所述千斤顶为四个，所述临时定位支撑板为八个，板坯组为十个。
图1是高架的主视图。
图2是高架(去掉平台、立柱上部之间的横撑等)侧视图(图1是左视图)
图3是图2中的立柱的俯视图。
图4是立柱与平台的连接示意图。
图5是台车横向轴线一侧的立柱示意图。
图6是托圈在托圈组装平台上的示意图。
图7是图6的A-A放大剖视图。
图8焊接后的炉壳下段示意图。
图9是托圈(去掉了轴承座)放置在高架上的示意图。
图10是炉壳下段放置在位于高架上的托圈上的示意图。
图11是炉壳下段、托圈、临时定位支撑板的相对位置俯视图。
图12是托圈、炉壳等落入轴承座上的示意图。
图13是退出高架时，将四根立柱的上段拆卸后的示意图。
图14是退出高架时，将四根立柱的上段拆卸后的高架的侧视图。
图15是转炉就位示意图。
图16是2座四点悬挂式大型转炉的安装的工艺流程图
具体实施例方式
2座单炉(钢水)产量为250吨的四点悬挂式大型转炉的安装。
1、概述某钢厂新建2座转炉是大型四点悬挂式顶底复吹转炉，它主要由炉壳、托圈、四个 吊挂机构、两个托圈耳轴、两个轴承座、两个轴承座支座、倾动机构等组成。托圈上连接有四 个吊挂机构，四个吊挂机构与炉壳相连。两个托圈耳轴与两个轴承座内的轴承转动连接；轴 承座固定在轴承座支座上。倾动机构与一个托圈耳轴相连，以带动托圈、炉壳等转动。根据该钢厂总网络计划要求，工期间隔仅为一个月，即2座转炉必须同时施工，施 工任务紧；2座转炉位于炉子跨⑤线-⑦线间，施工场地狭窄，施工难度大。本施工方法根 据工程特点，设备自身特点，形成了一套适用范围广、经济效益显著的施工技术。2、施工方法的确定2. 1两套转炉炉体的组装、吊装运输、安装就位托圈和炉壳的组装、安装利用加料跨的420/80t行车吊装运输。托圈和炉壳的安 装采用整体平移法施工。即将2台钢包台车临时连接，通过槽钢牢固的焊接成为一个整体， 在钢包台车上放一个钢结构顶升高架，高架与钢包台车采用分段焊接，形成一个稳固的整 体，高架上放置4台300t液压千斤顶，分别将托圈和炉壳吊到高架上，用垫板楔紧承力(此 时轴承座下表面高于轴承座支座50mm，液压顶处于不受力状态)，采用3吨卷扬对钢包台车 牵引将托圈和炉壳移送至转炉轴承座支座处，然后利用4台300t液压千斤顶顶升、抽垫板、 缓慢下降直至落到轴承座支座上。针对2套转炉重复安装、同时施工、场地狭小的特点，以及工期短和安全的要求， 结合本次转炉施工的现场实际情况，我们采取了现场同时搭设炉壳、托圈2个组装平台，炉 壳、托圈可同时组装、吊装的施工方法。以确保第一套炉壳、托圈完毕，就进行第二套炉壳、 托圈组装。通过对组装工艺、吊装工艺的合理控制，确保两套转炉从组装到吊装的合理衔 接，以达到缩短工期、快速安装的目的。2. 2成套轴承座的安装根据安装工艺要求，轴承座与轴承座支座分体安装。即轴承座支座提前安装在转 炉基础上，采用梯形座浆盒座浆法施工；轴承座提前安装在托圈耳轴上，采用电加热油浴法 施工。2. 3四点吊挂机构的安装调整通过对托圈、炉壳相对位置的调正，以确定四点吊挂机构位置，然后进行测量放 线，以确保四点吊挂机构自由空间。托圈调整定位采用液压千斤顶辅以斜垫板找平找正，炉壳调整定位采用八点临时 定位支撑板辅以厂家出厂标识找平找正。2. 4倾动装置二次减速机的吊装就位倾动机构二次减速机吊装就位是转炉设备的重要工序之一。倾动机构位于炉子跨 内，单重107吨，该跨无起重行车可用，其吊装难度大。为了达到快速安装的目的，缩短安装 工期，倾动机构二次减速机整体吊装就位，采用500吨全方位汽车液压吊辅以滑移梁吊装 就位。其优点是可在一天之内吊装就位2套倾动机构二次减速机，省时、省力、省台班。3、施工方法的主要技术特点3. 1炉壳、托圈各自独立组装平台，炉壳、托圈同一时间段组装，缩短组装工期，提 高功效。
3. 2按照现场设备吊装工艺顺序合理安排组装工艺顺序，组装完即刻吊装至高架， 及时为第二套炉壳、托圈让出组装位置，从组装至吊装合理衔接，工艺步骤清晰，不影响工 期，大大的提高了进度，更节约了成本。3. 3两套炉子，一套措施。高架设计成可拆卸式(台车横向轴线一侧的四根立柱均 由呈可拆卸连接的上下两段组成)，第一套炉子平移就位后，即可拆卸后方立柱，高架顺利 推出供第二套炉子安装使用。高架重复利用，节约成本，缩短工期，提高功效，达到安全快速 安装的目的。4、工艺原理本施工方法通过提前做施工准备，合理优化设备组装、吊运顺序，简化调整方法， 减少临时措施，以达到节约成本，快速安装的目的。5、工艺流程及操作要点5. 1工艺流程，参见图165. 2主要的施工方法和步骤5. 2. 1施工准备(1)结合四点悬挂式大型转炉特点设计制作高架。四点悬挂式大型转炉中的四点吊挂机构均布于炉体四周。新建2座转炉，高架需 要重复利用。结合以上特点，设计制作好高架，高架既要预留四点吊挂机构安装操作空间， 又要保证再次重复利用。参见图1-5、图14所示。高架1，设置在两个固定相连的可以沿轨道移动的钢包台车2上。在钢包台车上设 置有八根用于支撑四点悬挂式大型转炉中的托圈的立柱。相邻的立柱之间以横撑16相连。 八根立柱以垂直于钢包台车移动方向的台车横向轴线12为对称轴对称设置。在台车横向 轴线12 —侧的四根立柱11均由成可拆卸连接的上段、下段组成。另外一侧的四根立柱13 是一个整体。八根立柱上端外侧部连接有平台17。参见图12-14，当钢包台车2移动时，不 会与炉壳干涉的两根立柱11由成可拆卸连接的上段18、下段19组成；会与炉壳干涉的两 根立柱11由成可拆卸连接的上段14、下段15组成。当托圈放置在立柱上时，上段14与下 段15的连接处低于四点悬挂式大型转炉中的炉壳的底部。(2)高架总装准备将两台安装好的钢包台车连接成一个整体，在其上安装高架， 高架牢固安全可靠。在高架上安装4个300t液压千斤顶和钢支撑(型钢和钢板组合)，并 使千斤顶伸出后轴承座(下表面)的高度比轴承座支座(上表面)的高度高50mm。钢包台 车进行来回走行检验，对钢包台车走行偏差进行统计，对高架上转炉设计纵横向中心点标 识进行修正。(3)结合托圈、炉壳组装工艺特点，提前搭设调整好炉壳、托圈组焊(组装)平台。托圈3由四部分托圈组件31-34周向焊接而成，相对的两个托圈组件31、33外侧 上具有托圈耳轴35、36。托圈组件在托圈组装平台上完成焊接。托圈组焊(组装)平台图 6、7所示，组装平台4包括十个板坯组41及放置在各板坯组上的高度调整装置42 ；板坯组 由废板坯叠摞而成；每个托圈组件下方放置两个高度调整装置和两个板坯组。两个托圈耳 轴下部各放置一个板坯组及一个高度调整装置。高度调整装置包括以斜面成滑动接触的动调整块43、静调整块44，调整螺栓45转 动设置在静调整块上，调整螺栓与动调整块螺纹连接。当转动调整螺栓时，动调整块可沿斜面相对于静调整块移动。托圈组焊(组装)平台上完成托圈的焊接后，再将吊挂机构37安 装在托圈上。(4)结合转炉驱动侧、非驱动侧轴承提前设计制作好轴承加热油箱和轴承吊具。(5)倾动机构位于炉子跨内，单重107吨，该跨无起重行车可用，其吊装难度大。结 合倾动机构安装位置局限性，提前准备好滑移平台。(6)结合炉体现场组装、吊装、横移工艺，并经过严密计算，提前准备好吊装用吊 具。5. 2. 2测量放线设备安装前，应对转炉轴线和纵、横中心线进行测量检查，并应对前一工序的测量 成果进行复测检查，其精度不应低于《炼钢机械设备工程安装验收规范》GB50403-2007。以 复测合格的转炉纵、横向中心线为准，测设机械设备安装的基准线并埋设中心永久中心标 板和永久基准点，测定以下安装基准线(1)转炉纵、横向中心线；(2)转炉轴承座纵、横向中心线；(3)钢包台车轨道中心线(以转炉中心线为基准)；5. 2. 3轴承座支座安装参见图12、13，将轴承座支座71、72安装在转炉基础73上。具体过程如下。(1)安装座浆垫板由于垫铁较大、较重，为了使垫铁放置在座浆层后塌落度受控，采用梯形座浆盒进 行座浆施工。即把梯形盒放置于座浆位置，然后在盒内加入座浆料捣实，并放置座浆垫板， 待初凝后拆除梯形盒。根据轴承座底板尺寸和地脚螺栓位置，确定座浆垫板位置和规格。(2)轴承座支座安装Ajf T形地脚螺栓插入基础地脚螺栓盒内并旋转90° ；B、将两轴承座支座用钢包台车运至转炉中心，选用移动式液压汽车吊起吊就位；C、以耳轴中心、标高为基准，调整和找正轴承座标高、中心、支座间距、对角线、水 平度等；D、记录和标记轴承座在轴承座支座上的位置，然后将轴承座38吊至托圈组装平 台与耳轴组装；E、非传动侧铰链式轴承座支座就位调整完后，应采取临时支撑进行支撑，以防止 倾倒。5. 2. 4炉壳、托圈的组装(1)炉壳和托圈在出厂前应做好组对标识。炉壳出厂前应做好中心线的标识，特 别是应将中心线控制点标在炉壳外表面(分别在炉壳I段、II段、III段、IV段的0度、90 度、180度、360度位置标上中心线控制点或中心刻印，标示要求明显、不易擦掉)。(2)炉壳分四段进场，现场组装成2段吊装，如图8所示，炉壳I段为炉壳上段65， 炉壳II段61、III段62、IV段63焊接成炉壳下段64。炉壳下段64焊接完成后，在炉壳下 段外周焊接八个临时定位支撑板讨。参见图8、10。(3)参见图6、7，托圈分四片(托圈组件)进场，现场组装成一个整体(如图所示)吊装，且吊装前轴承座38安装在托圈耳轴上(参见图10)。(4)炉壳、托圈同时在各自的组装平台上组装，缩短组装周期。5. 2. 5托圈的吊装、调整(1)托圈上高架前，轴承座38等已安装在托圈耳轴上，四个千斤顶51应按设计位 置摆放好并固定在四个立柱上。其余的四个立柱上放置垫板52。(2)吊装组装完的托圈总重365t (含轴承座)。利用420/80t行车将托圈吊装至 高架上(参见图9)。吊具选用中国巨力生产的GJT72高性能无接头绳圈和S-BX150-4型卸 扣，此种组合安全可靠。(3)调整托圈在起吊时尽量吊平。托圈放到高架上之后，根据已埋设的中心标板 和标高基准点在高架上调整好托圈的中心和耳轴与轴承座的平行度(8根立柱上布置8组 斜垫板配合液压千斤顶用于调整托圈中心线、耳轴水平度和标高)，调整完毕后，确定托圈 中心与设计安装中心完全重合，轴承座中心线与轴承座支座中心线平行，轴承座下底面标 高比轴承座支座上表面高50mm，将托圈用钢支撑辅以斜垫板撑起并加以固定，此时4台300 吨液压千斤顶处于不受力状态。5. 2. 6炉壳下段的吊装、调整(1)吊装组装完的炉壳下段组合总重144吨。利用420/80t行车将炉壳下段吊 装至高架上。吊具选用中国巨力生产的GJT66高性能无接头绳圈和S-B)(55-2型卸扣，此种
组合安全可靠。(2)调整炉壳下段组合吊上高架之前，按设计图纸中托圈与炉壳之间的相对位 置将八点临时支撑定位板M焊接于炉壳下段64上(待吊挂系统和上挡座安装完毕后割除 临时定位板)，炉壳下段吊上高架后，进行炉壳下段与托圈之间精找正。临时支撑定位板采 用八点定位支撑，其焊缝强度足以承接炉壳重力剪切强度。5. 2. 7炉壳I段(炉壳上段)的吊装、调整(1)吊装炉壳I段由I段本体、炉口法兰、加强圈组成。托圈和炉壳下段组合调整 好之后就吊装炉壳I段，在炉壳I段吊运前先将加强圈和I段本体进行组焊。利用420/80t 行车将炉壳I段吊装至高架上。(2)其找正以托圈中心线和标高为基准，按照厂家出厂标识定好位置。参见图12、 12，炉壳I段65找正之后与炉壳下段64点焊固定。5. 2. 8四点吊挂机构与炉壳下部组合组焊(1)参见图9、10，吊挂机构37在托圈吊上高架前先安装到托圈3上，然后随托圈 一起吊装上高架，采取临时措施先将托圈固定，然后进行炉壳整体找正；找正完成后将吊挂 机构37与炉壳下部(下段)64组合焊接。(2)通过对托圈、炉壳相对位置的调正，以确定四点吊挂机构位置，然后再炉体上 放出四点吊挂位置线，以确保四点吊挂机构自由空间。(3)托圈调整定位采用液压千斤顶辅以垫板找平找正，炉壳调整定位采用八点临 时定位支撑板辅以厂家出厂标识找平找正。5. 2. 9炉体整体水平横移用3t卷扬辅以3X3滑轮组将炉壳和托圈牵引运至转炉中心，在正、反向各设置 一台3吨手拉葫芦对炉壳和托圈进行定位调整，使轴承座标准线与轴承座支座标准线重合
8(轴承座支座标记位置)。5. 2. 10炉体就位(1)控制4套液压千斤顶51同时上升，使托圈下表面高出支撑托圈用垫板52上表 面5mm，抽出支撑垫板52，然后控制液压千斤顶51同时下降，如此液压千斤顶51与垫板52 交替工作，将炉体和托圈降下落于轴承座支座71、72上，检查配合情况，安装轴承座上盖。5. 2. 11退出高架、进行姊转炉横移就位安装(1)1#转炉就位后，将高架靠炉后的4根立柱11的上段拆除(参见图13)，再将钢 包台车推出，然后将高架吊装就位于2#转炉钢包台车轨道上，用于安装2#转炉横移就位安装。(2) 2#转炉炉壳、托圈从组装一吊装-横移工艺与1#转炉相同。(3) 1#托圈吊装后，就开始在平台上组装姊托圈；1#炉壳吊装后，就开始在平台上 组装2#炉壳；做到1#炉体横移就位完毕时，姊托圈、炉壳已经组装完毕，高架退出后，即刻 吊装姊托圈、炉壳的状态。5. 2. 12倾动机构二次减速机吊装就位倾动机构二次减速机吊装就位是转炉设备的重要工序之一。倾动机构位于炉子跨 内，单重107吨，该跨无起重行车可用，其吊装难度大。为了达到快速安装的目的，缩短安装 工期，倾动机构二次减速机整体吊装就位，采用500吨全方位汽车液压吊辅以滑移梁吊装 就位。其优点是可在一天之内吊装就位2套倾动机构二次减速机，省时、省力、省台班。本实施例的安装通过充分的施工技术措施准备，合理的优化组装、吊装工艺，做到 2座托圈、炉壳共用一套施工措施，从组装到吊装做到良好的衔接。缩短了组装周期、节省了 安装时间、提高了工作效率、提前了施工工期、达到了快速安装、节约施工成本的目的。本施工方法可广泛应用于150吨、250吨及以上大型悬挂式转炉炉体安装工程中， 特别是同时新建或改造2座及2座以上大型转炉本体设备安装的施工项目。
权利要求
1.四点悬挂式大型转炉快速安装方法，其特征是它包括如下步骤a、在钢包台车上设置一个用于支撑托圈的高架；b、在托圈组装平台上，将轴承座安装在托圈耳轴上；将四个吊挂机构安装在托圈上； C、在步骤b进行的同时，在炉壳焊接平台上，将上下分段的炉壳组件焊接成在炉壳；并在炉壳的周边焊接多个临时定位支撑板；d、高架上放置多个用于顶升托圈的千斤顶及垫板，将托圈吊装并放置在高架上的千斤 顶及垫板上；将炉壳吊装并放置在托圈内，使得临时定位支撑板支撑在托圈上；e、将吊挂机构与炉壳相连；f、将轴承座支座安装在转炉基础上；轴承座支座的上表面低于轴承座的下表面；g、移动钢包台车，使得轴承座位于轴承座支座上部；h、调节千斤顶及垫板，使得轴承座放置在在轴承座支座上；i、安装倾动机构，拆除临时定位支撑板。
2.如权利要求1所述的安装方法，其特征是吊装时采用无接头绳索为索具。
3.如权利要求1所述的安装方法，其特征是高架包括八根立柱，八根立柱以垂直于钢 包台车移动方向的台车横向轴线为对称轴对称设置，其中在台车横向轴线一侧的四根立柱 均由呈可拆卸连接的上下两段组成；上下两段的连接处低于炉壳的底部。
4.如权利要求1所述的安装方法，其特征是托圈组装平台包括多个板坯组及放置在 板坯组上的高度调整装置；板坯组由废板坯叠摞而成；托圈下部及托圈耳轴下部放置在高 度调整装置上。
5.如权利要求4所述的安装方法，其特征是高度调整装置包括以斜面成滑动接触的 动调整块、静调整块，调整螺栓转动设置在静调整块上，调整螺栓与动调整块螺纹连接；当 转动调整螺栓时，动调整块可沿斜面相对于静调整块移动。
6.如权利要求5所述的安装方法，其特征是所述千斤顶为四个，所述临时定位支撑板 为八个，板坯组为十个。
全文摘要
本发明提供一种安装施工时间短、施工安全可靠的四点悬挂式大型转炉安装方法，步骤在钢包台车上设置一个高架；在托圈组装平台上将轴承座安装在托圈耳轴上；将吊挂机构安装在托圈上；在炉壳焊接平台上将上下分段的炉壳组件焊接成在炉壳；在炉壳的周边焊接多个临时定位支撑板，高架上放置用于顶升托圈的千斤顶及垫板，将托圈吊装并放置在高架上的千斤顶及垫板上；将炉壳吊装并放置在托圈内，使得临时定位支撑板支撑在托圈上；将吊挂机构与炉壳相连；将轴承座支座安装在转炉基础上；轴承座支座的上表面低于轴承座的下表面；移动钢包台车，使得轴承座位于轴承座支座上部；调节千斤顶及垫板，使得轴承座放置在在轴承座支座上；安装倾动机构，拆除临时定位支撑板。
文档编号C21C5/46GK102094106SQ201110067838
公开日2011年6月15日 申请日期2011年3月21日 优先权日2011年3月21日
发明者任友志, 唐定方, 易高文, 曲连波, 李洪波, 王卫东, 王春林, 王进, 苏勇, 贾玲 申请人:中国十九冶集团有限公司南京分公司