一种步进式加热炉水冷梁柱安装方法与流程

本发明涉及机械设备技术领域，具体为一种步进式加热炉水冷梁柱安装方法。

背景技术：

加热炉是冶金轧钢系统的重要设备之一。随着轧钢技术的不断发展，加热炉也经历了长足的发展。从目前轧钢设备来看，多采用步进式加热炉结构。

步进式加热炉是一种靠炉底或水冷梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步移送前进的连续加热炉。步进式加热炉一般分为步进梁式和步进底式两种。步进式加热炉设备除炉体上的炉门及传动装置外，主要是步进装置。

大型加热炉的步进装置有曲柄连杆型、偏心托轮型和斜轨托座型三种形式。斜轨托座型应用较为广泛。斜轨托座型步进装置有两层框架，上层框架和下层框架之间及下层框架和斜轨座之间都设有滚轮。上层框架由液压缸驱动作水平移动，下层框架由液压缸驱动在斜轨座上滑行，同时获得水平移动和升降动作，水平移动动作由于两层框架间有滚轮存在，不会带动上框架移行，单升降动作迫使上框架升降。

步进式加热炉的机械设备安装，包括底座、框架、立柱及梁、水封及水封槽的安装。目前步进式加热炉的安装多采用传统式安装：由下至上顺序安装。首先进行底座安装，后进行框架的组装及安装，后进行立柱及梁的安装等。

步进式加热炉水冷立柱及水冷梁的安装是加热炉设备安装的重中之重。安装的质量好快直接影响加热炉的使用效果。目前主流的传统安装方法是首先进行水冷立柱的安装找正定位，后进行水冷梁的安装找正固定。吊装机械采用厂房内行车。此种方法存在如下问题：1、安装时间很长。2、仅适用新建加热炉的安装，炉顶钢结构不能安装。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种步进式加热炉水冷梁柱安装方法，解决新建加热炉水冷梁柱安装时间过长问题以及加热炉大修期间快速安全更换水冷梁柱问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种步进式加热炉水冷梁柱安装方法，步进式加热炉水冷梁由多组步进梁和固定梁组成，每组水冷梁又分别由纵梁和立柱组成，纵梁由上下双排厚壁无逢钢管制成，其上装有耐高温、耐磨优质合金垫块，根据加热炉的设计容量，纵梁及立柱数量不等，其包括以下安装步骤：

步骤1)：上道工序交接验收：水冷梁柱安装在炉底框架安装找正完成及炉底板安装完以后进行，且在动定梁柱安装前，对炉底框架、炉底板标高、中心进行复测，确保满足设计要求；

步骤2)：水冷立柱快速吊装就位：利用行车将所有立柱吊装至安装位置，临时固定，其中，立柱分动梁立柱和定梁立柱，动梁立柱穿过炉底框架至炉底，定梁立柱穿过炉底大梁至炉底，立柱上有支撑，吊装时直接摆放在安装位置；

步骤3)：大临支撑框架设置：根据水冷支撑梁柱的分布位置，将大临支撑框架直接安装在炉底板上，计算大临支撑上框架梁的顶部标高，满足水冷梁放至大临支撑梁上顶部标高为设计标高；

步骤4)：水冷梁的吊装：在大临框架支撑梁系统设置好以后，根据图纸要求，利用行车将所有水冷梁吊至相应的框架支撑梁上；

步骤5)：水冷梁的安装找正固定：在大临框架支撑梁上设置门型架，作为吊点进行水冷梁的找正固定，按照图纸要求，利用手拉葫芦调整水冷梁的中心和标高至标准要求后，点焊固定于大临框架支撑梁上；

步骤6)：水冷立柱安装找正固定：在水冷梁找正固定以后，利用手拉葫芦吊装各水冷立柱与水梁对接，立柱对接要求仅调整垂直度及对接缝满足设计要求，点焊固定；

步骤7)：水冷梁柱对接缝焊接：采用氩弧焊打底，电焊盖面，首先将水冷梁柱对接缝焊接完成，再进行水冷立柱与炉底大梁的焊接，焊后进行无损探伤检验；

步骤8)大临支撑框架解体拆除：在水冷梁柱安装固定焊接以后，拆除大临支撑框架。

优选的，步骤3)中大临支撑框架设置可作为基准摆放水冷梁或作为水冷梁柱吊装的吊点设置点。

优选的，步骤3)中大临支撑框架设置采用炉内满堂设计结构，其包括纵向支撑a1、横向支撑a2、支撑立柱a3、支撑立柱b4、纵向支撑b5、纵向支撑c6、支撑立柱c7、横向支撑b8、横向支撑c9。

优选的，步进式加热炉水冷梁柱整体安装结构包括固定纵梁a10、步进纵梁a11、固定纵梁b12、步进纵梁b13、固定纵梁c14、进料端墙15、炉墙a16、出料端墙17、炉墙b18、纵梁立柱19、炉顶20、炉底21、固定纵梁a立柱22、步进纵梁a立柱23、固定纵梁b立柱24、步进纵梁b立柱25和固定纵梁c立柱26。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提供的一种步进式加热炉水冷梁柱安装方法，对新建步进式加热炉来说：采用炉内设置满堂大临支撑框架的方法，大大提高了步进式加热炉水梁梁柱安装工效，与传统自下而上先立柱后纵梁的安装工艺相比，找正会更精准有效，传统方法会对每根立柱首先进行测量找正定位，然后安装纵梁，繁琐且定位难度大，本发明采用设置满堂大临支撑框架的方法，是改变安装找正思路，首先找正纵梁，然后以纵梁为基准，定位立柱，安装定位准确、快速。

2、本发明提供的一种步进式加热炉水冷梁柱安装方法，对步进式加热炉大修来说：传统方式由于炉顶不拆，水冷梁柱更换的吊装是个大难题，行车无法直接吊装就位，本发明采用炉内设置满堂大临支撑框架的方法，利用行车从加热炉进出料端窜入水冷梁柱备件，利用大临支架设置的滑动吊装工具，将水冷梁柱送至相应的安装位置，快捷高效。

附图说明

图1为本发明的步进式加热炉水冷梁柱工艺分布图；

图2为本发明的满堂大临支撑框架布置图；

图3为本发明图1和图2的安装工艺分布图。

图中：1纵向支撑a、2横向支撑a、3支撑立柱a、4支撑立柱b、5纵向支撑b、6纵向支撑c、7支撑立柱c、8横向支撑b、9横向支撑c、10固定纵梁a、11步进纵梁a、12固定纵梁b、13步进纵梁b、14固定纵梁c、15进料端墙、16炉墙a、17出料端墙、18炉墙b、19纵梁立柱、20炉顶、21炉底、22固定纵梁a立柱、23步进纵梁a立柱、24固定纵梁b立柱、25步进纵梁b立柱、26固定纵梁c立柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图3，本发明实施例中：提供一种步进式加热炉水冷梁柱安装方法，步进式加热炉水冷梁由多组步进梁和固定梁组成，每组水冷梁又分别由纵梁和立柱组成，纵梁由上下双排厚壁无逢钢管制成，其上装有耐高温、耐磨优质合金垫块，根据加热炉的设计容量，纵梁及立柱数量不等，其整体安装结构包括固定纵梁a10、步进纵梁a11、固定纵梁b12、步进纵梁b13、固定纵梁c14、进料端墙15、炉墙a16、出料端墙17、炉墙b18、纵梁立柱19、炉顶20、炉底21、固定纵梁a立柱22、步进纵梁a立柱23、固定纵梁b立柱24、步进纵梁b立柱25和固定纵梁c立柱26，参阅图1：其安装步骤如下：

步骤一：上道工序交接验收：水冷梁柱安装在炉底框架安装找正完成及炉底板安装完以后进行，且在动定梁柱安装前，对炉底框架、炉底板标高、中心进行复测，确保满足设计要求；

步骤二：水冷立柱快速吊装就位：利用行车将所有立柱吊装至安装位置，临时固定，其中，立柱分动梁立柱和定梁立柱，动梁立柱穿过炉底框架至炉底，定梁立柱穿过炉底大梁至炉底，立柱上有支撑，吊装时直接摆放在安装位置；

步骤三：大临支撑框架设置：大临支撑框架设置采用炉内满堂设计结构，其包括纵向支撑a1、横向支撑a2、支撑立柱a3、支撑立柱b4、纵向支撑b5、纵向支撑c6、支撑立柱c7、横向支撑b8、横向支撑c9，根据水冷支撑梁柱的分布位置，将大临支撑框架直接安装在炉底板上，计算大临支撑上框架梁的顶部标高，满足水冷梁放至大临支撑梁上顶部标高为设计标高，一般考虑，大临支撑上框架梁标高应比设计标高低10mm，便于调整；大临支撑框架设置既可作为基准摆放水冷梁，便于水冷梁快速找正固定，又可作为水冷梁柱吊装的吊点设置点，在大临支撑框架梁上设置门型架，利用手拉葫芦即能进行水冷梁柱的找正调整固定，参阅图2；

步骤四：水冷梁的吊装：在大临框架支撑梁系统设置好以后，根据图纸要求，利用行车将所有水冷梁吊至相应的框架支撑梁上；

步骤五：水冷梁的安装找正固定：在大临框架支撑梁上设置门型架，作为吊点进行水冷梁的找正固定，按照图纸要求，利用手拉葫芦调整水冷梁的中心和标高至标准要求后，点焊固定于大临框架支撑梁上；其中，水冷梁的安装找正此处不占用行车，利用手拉葫芦进行人工调整，省时省力，并且可以同步多点作业，提高工效；

步骤六：水冷立柱安装找正固定：在水冷梁找正固定以后，利用手拉葫芦吊装各水冷立柱与水梁对接，立柱对接要求仅调整垂直度及对接缝满足设计要求，点焊固定；由于无需考虑各立柱的标高要求，在此种方法下，立柱安装调整简单快捷；

步骤七：水冷梁柱对接缝焊接：焊接严格按照设计要求进行，采用氩弧焊打底，电焊盖面，首先将水冷梁柱对接缝焊接完成，再进行水冷立柱与炉底大梁的焊接，避免残留较大的焊接应力，焊后进行无损探伤检验；

步骤八：大临支撑框架解体拆除：在水冷梁柱安装固定焊接以后，拆除大临支撑框架，考虑不用行车，将大临支撑框架解体，利用人工将框架拆至炉外。

基于上述实施例一安装方法，为了进一步更好的解释说明本发明，还提供如下具体的案例：

实施例2

2017年马钢四钢轧总厂2250热轧3#加热炉大修更换37根动定纵梁，立柱不换，按照业主要求，大修总工期为30天，冷炉5天，烘炉7天，炉窑砌筑主线占用7天，更换动梁纵梁时间为11天；

3#加热炉水梁由四根步进梁，五根固定梁组成，动定纵梁共37根，其中，固定纵梁20根，步进纵梁17根，最大长度16.84m，最大重量不超过4t，水梁立柱共194根，每根纵梁分别有5-6根立柱支撑；

为确保在业主确定的工期内完成水梁更换任务，采用了炉内设置满堂大临支撑框架的方法，保证了节点按期完成；具体实施方法如下：

1、水梁纵梁更换步骤：

第一步：炉底机械的定位：在冷炉及炉内清渣以后开始进行水梁纵梁的更换作业，为保证检修安全及炉底机械水封等项目的施工，炉底机械定位在最下位，此时，动梁垫块上表面标高应比固定梁垫块上表面标高低100mm，定位以后，做好原始记录；

第二步：炉内吊点大临设置：由于工期很紧，为加快进度，在炉内56m长*14m宽范围内设置满堂大临支撑框架，作为纵梁拆除安装吊装的吊点，同时作为纵梁与立柱焊接的操作平台；

第三步：水梁纵梁的拆除：纵梁拆除前必须对立柱进行加固，可利用大临支架予以加固，纵梁拆除倒运出炉后，应对所有立柱焊口进行修磨处理，应满足焊接要求；

第四步：水梁纵梁的安装：依次利用炉内大临吊点将水梁纵梁吊装就位，分别进行安装找正；

第五步：水梁纵梁的焊接：在所有纵梁安装找正结束定位以后，对20根固定梁和17根步进梁垫块上表面标高进行整体复测，标高应满足设计要求，同时对9列纵梁中心进行复测，应满足设计要求，在检验合格以后，开始焊接，因工期的影响，纵梁的焊接也可分段焊接，找正一组后，中心及标高复测满足要求后，可同步焊接，以节省时间，焊接严格按照焊接工艺进行；

第六步：纵梁焊缝检验：按照设计要求等级，对焊缝进行无损检验，检测由甲方安排；

第七步：炉内吊点大临拆除：焊缝检验合格后，拆除炉内所有大临，肢解后，人工移出炉外。

2、炉内吊点大临的设置方法：

首先，在冷炉及炉内清渣完以后，开始炉内吊点大临的设置；根据炉内水梁纵梁的布置情况，吊点大临设置如下：依靠纵梁立柱，纵向全长9列，横向全宽22列，采用12#槽钢设置满堂大临支撑框架；

其次，在大临支撑框架设置好以后，设置吊点，吊点采用12#或14#工字钢，在大临支撑架上架设，纵向设3套5t猫儿吊，吊装能够全覆盖，吊点工字钢设置应有足够的强度，横向支撑梁应全拉；

最后，每根纵梁在找正时，可单独在大临支撑架上前后设置两个门型架作为吊点，各栓挂2t手拉葫芦进行单根纵梁的安装找正。

3、水梁纵梁的拆装：

首先，在炉内吊点大临设置好以后，即可进行水梁纵梁的拆除安装；每根纵梁拆除时，严格按照图纸纵梁与立柱对接位置进行切割拆除，由于立柱保留，切割处应保护立柱，在水梁纵梁安装前，应对每个立柱对接焊口进行修磨处理，焊口必须打磨光滑，满足焊接要求；

其次，纵梁安装找正重点是垫块标高及水平度，误差应在设计范围内，中心由于立柱不换，是原有位置，基本是原样恢复，安装后检查即可。

4、水梁纵梁的焊接：

焊接严格按照设计要求和焊接工艺进行，采用氩弧焊打底，手工焊盖面，焊后进行无损检测。

5、大临支撑框架拆除：

炉内大临拆除只有采用人工倒运至炉外，因此对大临材料切割分段至合适长度，多人工倒运至炉外。

综上所述：本发明提供的一种步进式加热炉水冷梁柱安装方法，对新建步进式加热炉来说：采用炉内设置满堂大临支撑框架的方法，大大提高了步进式加热炉水梁梁柱安装工效，与传统自下而上先立柱后纵梁的安装工艺相比，找正会更精准有效，传统方法会对每根立柱首先进行测量找正定位，然后安装纵梁，繁琐且定位难度大，本发明采用设置满堂大临支撑框架的方法，是改变安装找正思路，首先找正纵梁，然后以纵梁为基准，定位立柱，安装定位准确、快速；另外，对步进式加热炉大修来说：传统方式由于炉顶不拆，水冷梁柱更换的吊装是个大难题，行车无法直接吊装就位，本发明采用炉内设置满堂大临支撑框架的方法，利用行车从加热炉进出料端窜入水冷梁柱备件，利用大临支架设置的滑动吊装工具，将水冷梁柱送至相应的安装位置，快捷高效。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。