大型高炉炉顶阀箱安装施工方法
【专利说明】大型高炉炉顶阀箱安装施工方法
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技术领域
[0002]本发明涉及冶金高炉无料钟设备安装施工方法，具体的说是一种大型高炉炉顶阀箱安装施工方法。
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【背景技术】
[0004]目前冶金高炉无料钟炉顶设备主要是由水冷齿轮箱、眼镜阀、受料斗、上下密封阀、下阀箱、料罐、摆动翻板等设备组成。在高炉原料输送时，下阀箱、料罐在这条输送线上起着对原料称重、储存、均压气体的功能。由于阀箱具有自身重量较重，还承担上面料罐和工作时储存原料的重量，而大型高炉的下阀箱与料罐(二并罐或三并罐)设备基础都通过四根钢支柱支撑在炉壳上，其目的是减少炉顶钢结构的用钢量。其安装精度要求高，重量重起重吊装困难。
[0005]阀箱安装顺序是先安装牛腿支座、阀箱支柱、盲法兰、下阀箱、料罐等，参见图1和图2。目前阀箱支柱的安装是先将四根支柱吊到牛腿支座后，需挂设十字中心线进行找平、找正找、找标高，由于支柱较高，其垂直度、中心、相对位置安装调整不便，相对尺寸控制困难，找正后需用临时材料将四根支柱固定。以后调整十分不便，施工过程需投入较多人工进行安装，还需材料临时固定等痹端。
[0006]目前对支柱顶盲法兰安装有二种方法，一种是先将盲法兰找正后与支柱焊好后再安装阀箱、下部溜料漏斗等设备。由于阀箱是用螺栓安装固定在在四根支柱顶盲法兰上，此方法安装时出现阀箱法兰、支柱顶盲法兰二者之间中心、相对尺寸、就会造成阀箱吊装到位后，螺栓孔不同心需进行切割处理，而阀箱法兰底部标高存在误差，其阀箱相对标高、水平也无法保证。还需通过增加垫片进行二次找正(阀箱下部法兰与溜料漏斗法兰还要相连)。
[0007]第二种方法是先将四片盲法兰先与阀箱底部法兰安装，再将阀箱吊装至支柱上进行找正后再焊接法兰，此方法存在阀箱安装就位困难，其盲法兰与四根支柱之间中心、标高、相对位置不好确定，影响下部溜料漏斗安装精度等，都存在安装时间长，投劳动力较多，大吊机还不能快速摘钩。造成机械、人工、材料、费用的增加，其吊装风险大、作业时安全性不高、工期无法保证等问题。
[0008]在此背景下，经过对无料钟高炉炉顶阀箱安装过程进行研究，发明了一种大型高炉炉顶阀箱安装新施工方法及装置。
【发明内容】
[0009]本发明主要目的在于提供一种省时省力、更加方便快捷、准确性高、安全性好的大型高炉炉顶阀箱安装施工方法。
[0010]本发明的大型高炉炉顶阀箱安装施工方法，其特征在于包含以下步骤: (1)准备支柱快速定位装置:该装置为钢制结构，主要由两组直形横杆、两组直形竖杆、四组圆弧形抱紧件通过螺栓连接构成;两组横杆和两组竖杆呈井字型固定，四组抱紧件中每组的两端分别固定于相邻的横杆端头和竖杆端头;两组横杆和两组竖杆可直线伸缩调整杆长，四组抱紧件可曲线伸缩调整抱紧件弧长;两组横杆和两组竖杆上分别设有中心刻度线;两组横杆上分别设有两块以上固定板；
(2)采用支柱快速定位装置协助阀箱支柱安装:
(2.1)先在炉顶平台上放好炉十字中心线，根据四根阀箱支柱直径和设计安装位置，可算出支柱快速定位装置与阀箱支柱对应定位尺寸；
(2.2)安装该装置的各组横杆、竖杆，并将横杆、竖杆的杆长调整到阀箱支柱设计安装尺寸，通过中心刻度线可观察各段横杆、竖杆是否在一条直线，将横杆、竖杆分别组成井字型状;将装置调整到计算出的支柱安装定位尺寸，复查该装置对角线尺寸，后拧紧该装置的各部位螺栓;使该装置呈井字型布置至炉中心线上，确定好后将这些固定板焊接在本层平台梁上以达到固定装置的作用；
(2.3)打开该装置的抱紧件，分别吊装四根阀箱支柱，使阀箱支柱分别靠近该装置的横杆、竖杆，调整抱紧件弧长并使其分别抱住阀箱支柱，此时四根阀箱支柱安装通过装置位置己确定，支柱外径靠紧横杆、竖杆后就确定了四根阀箱支柱安装位置;接着只需对每根支柱的垂直度和柱顶标高进行找正；四根阀箱支柱分别找正结束后，将四根阀箱支柱分别焊接在炉壳的牛腿支座上；
(3)准备支柱顶盲法兰找正装置:该装置主要由上、下两个圆环状可拆卸钢制结构即上调节端、下固定端通过水平调节高强螺杆连接构成;该装置的上调节端由三段加工组成、并通过调节端连接高强螺栓(18)连接成圆环状，下固定端由三段加工组成、并通过固定端锁紧高强螺栓连接成圆环状，以方便拆装;上调节端、下固定端外径分别加工有三个向外凸出的具有螺杆孔的耳板，用三根水平调节高强螺杆配螺母分别将三对上、下耳板固定，从而将上调节端、下固定端固定连接;上调节端的上侧设有三个向上凸起的具有法兰位移调节高强螺栓的耳板；
(4)采用阀箱支柱顶盲法兰找正装置协助支柱顶盲法兰安装:
(4.1)先在各阀箱支柱顶下500mm±20mm处用水准仪放置统一标高点，作为盲法兰和装置安装依据;根据该标高点测量出各阀箱支柱顶部标高，对高出设计的阀箱支柱用氧割枪切割之，使每根阀箱支柱顶部一致；
(4.2)先将四个阀箱支柱顶盲法兰找正装置的下固定端以上述标高点用高强螺栓分别安装在四根阀箱支柱上，此时将各下固定端牢牢固定在阀箱支柱上;分别装三根水平调节高强螺杆，再组装好上调节端，装上水平调节高强螺杆，将上调节端装在水平调节高强螺杆上，调整水平调节高强螺杆上的螺母使各上调节端呈水平状;在各上调节端安装法兰位移调节高强螺栓，在待安装盲法兰表面划出十字中心线和中心点，将盲法兰分别装入各上调节端槽内；
(4.3)阀箱支柱顶盲法兰找正找标高:先通过水平调节高强螺杆将盲法兰调成水平状态，通过水准仪测量使四片盲法兰标高一致;在以四片盲法兰中心点通过水平位移调节高强螺栓找出盲法兰的中心相对位置，最后通过该装置对盲法兰进行安装后，其水平、标高、中心相对位置达到图纸要求； (5)安装阀箱:
(5.1)阀箱支柱及盲法兰找正后，开始吊装阀箱；当阀箱吊到离至支柱法兰面20mm时，观察盲法兰与阀箱底部法兰安装螺栓孔是否能对上，如上述两片法兰安装螺栓孔无法对齐时，可通过调整法兰位移调节高强螺栓使盲法兰能够松动和转动，将上述两片法兰螺栓孔全部对齐;装入全部安装螺栓;可指挥吊机少量回钩，使阀箱部分压在四片盲法兰上，然后检查阀箱上部法兰及阀箱下料口法兰是否水平，此法兰将与料罐安装相连，同时查看四组安装法兰接触间隙是否一致，如不一致，可通过调整三根水平调节高强螺杆对高或底的那组盲法兰进行调整;使阀箱安装的水平度达到要求，是否达到要求通过检查阀箱上部法兰及阀箱下料口法兰是否水平来确定；
(5.2)上述步骤合格后，对盲法兰与阀箱支柱进行同时焊接;等焊接完后，可吊机慢慢回钩，使阀箱全部落实在阀箱支柱上，检查无误后就才可摘钩;拆除支柱顶盲法兰找正装置，拧紧盲法兰所有安装螺栓，最后完善对盲法兰与阀箱支柱之间全部焊接;拆除支柱快速定位装置完成阀箱安装。
[0011]作为优选，每组横杆由两个结构相同的横支杆连接构成，横支杆一端设有长条形通孔孔槽，横支杆的中部设有固定板，横支杆上设有通长中心刻度线，能方便快速安装每组支杆，保证每组支杆直线度;将两个横支杆相对放置、且使孔槽部分或全部重叠，每组横杆通过螺栓穿过两个孔槽的重叠部分将两个横支杆固定而成;在每组横杆的任一孔槽两端处的外侧焊接两个挡块，其作用是可方便快速使每组横杆安装时限位和保证横杆的直线度；
每组竖杆由两个结构相同的竖支杆连接构成，竖支杆一端设有长条形通孔孔槽，竖支杆上设有通长中心刻度线，能方便快速安装每组支杆，保证每组支杆直线度;将两个竖支杆相对放置、且使孔槽部分或全部重叠，每组竖杆通过螺栓穿过两个孔槽的重叠部分将两个横支杆固定而成;在每组竖杆的任一孔槽两端处的外侧焊接两个挡块，其作用是可方便快速使每组竖杆安装时限位和保证竖杆的直线度；
每组抱紧件由两个结构相同的支抱紧件连接构成，支抱紧件为圆弧型，支抱紧件一端设有圆弧形通孔孔槽，将两个支抱紧件相对放置、且使孔槽部分或全部重叠，每组抱紧件通过螺栓穿过两个孔槽的重叠部分将两个支抱紧件固定而成。
[0012]作为优选，支柱快速定位装置的横支杆、竖支杆均由宽80-120mm、厚10-16mm的钢板制作，支抱紧件由宽80-120mm、厚10-16mm、半径800-1200mm的钢板制作，横支杆的孔槽宽22.1mm、24.1mm或27.1mm，长1000-1100mm;竖支杆的孔槽宽22.lmm、24.1mm或27.1mm，长300-330mm;支抱紧件的孔槽宽22.lmm、24.1mm或27.1_，弧长300-330_。