（安徽省2014年省级工法编号：AHGF101-14）
潘邦全1 俞金庆1 邢献平1 张赛2
(1．中国十七冶集团山东分公司山东济南250014;2．中国十七冶集团达成劳务公司安徽马鞍山243000)
中图分类号：TU606 文章编号：1002-3607 (2016) 04-0030-04
1前言
目前大多数钢厂在铁水预处理技术改造时，采用KR法铁水预处理工艺，且一般在现有炼钢工业厂房内进行。然而，在KR法铁水预脱硫生产工艺中，其核心设备——搅拌设备受
现有厂房高度条件的约束而存在设备安装的技术难题。本工法是针对搅拌设备安装时的吊装高度受现有厂房高度条件的约束问题，通过几个同类技术改造项目的具体施工，总结出的一
种实用性较强的安装方法。该施工方法运用得当，具有一定的先进性，经济和社会效益良好。
2工法特点
2.1固定框架采用分段安装，改变其原整体安装工艺，避免了因固定框架整体安装后，导致搅拌小车安装时受厂房高度的限制，从而缩短安装工期和节约施工成本。
2.2搅拌升降小车采用分体安装。将整体运输到现场的搅拌小车，根据其装配的特点，进行现场拆解，给设备吊装创造了足够的空间，大大减少设备的单吊重量，增加了施工的
安全性。同时也节约了施工成本，缩短了施工工期。
2. 3简易的搅拌桨快速换浆工具（专利号：ZL201320025477.6）不仅结构简单，使用方便，而且能有效地提高搅拌桨安装质量和缩短换桨的时间，确保安装安全可靠，且可反复使用，降低施工及生产成本。
3适用范围
适用于新建的KR法铁水预脱硫安装工程的设备安装，特别是在已经建成投产的炼钢厂房内进行KR法铁水预脱硫技术改造工程。
4工艺原理
4.1 固定框架由原先采用在地面进行双层固定安装，留出顶部平台空间不封闭，整体吊装固定框架于二层钢平台上，再整体吊装升降小车，最后再吊装平台的施工工艺。现调整
为先在二层钢平台上安装下部固定框架，再安装上部固定框架的两面，使之形成开口式直角状，留出上部框架的正面、侧面和顶面空间供升降小车吊装至固定框架内，最后封闭上部固
定框架及顶部平台的施工工艺。
4.2搅拌升降小车由原先从固定框架的顶部整体吊装，现调整为把搅拌小车一分为二，先吊装小车下部，通过固定框架上部的开口面进入，到位固定好后，再吊装小车上部装置，
最后再固定框架内进行组装。
4.3采用自主研发的简易的搅拌桨快速换浆工具，有效提高搅拌桨安装质量和缩短换桨的时间，确保安装过程安全可靠。
5施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
固定框架拼装→升降小车整体卸车吊装→升降小车拆装→升降小车安装及组装→升降小车上部剩余框架及顶部平台恢复安装→搅拌桨安装
搅拌装置结构示意图见图1。
5.2操作要点
5.21固定框架拼装
(1)首先将固定框架在地面按图纸尺寸组装成见图2所示，但需要说明的是工作导轨和导向导轨尺寸相差10mm，同时如图截取1-1，2-2，3-3, 4-4，5-5，6-6六个截面进行尺寸检查，以避免整体组装后的累计误差超出设计要求。
(2)将框架从连接板处拆开，形成上部框架和下部框架两部分：上部框架再拆分开来，形成直角90度两片单体框架。
(3)用25吨吊车将下部框架吊到第一层平台( 7.500m)上先行安装，各部分尺寸无误后，将四个框架腿焊接牢固；再安装卷扬机平台( 13.000m)，最后进行1/2上部框架的安装。根据吊装升降小车时吊车转杆方便为主，留出另外两个方向供吊装升降小车使用。
5.2.2升降小车整体卸车吊装
(1)采用100t汽车吊和25t汽车吊配合起吊，起吊方式采用抬吊法。抬吊起吊示意图见图3。
(2)升降小车吊装前对吊点的要求很高，尤其是升降小车与搅拌桨连接端位置，必须按照设备生产厂家提供的说明书正确穿连钢丝绳，严禁将钢丝绳围捆，产生转动，对设备和人员造成伤害。
5.2.3升降小车拆装
(1)先在升降小车本体框架中部四个螺栓连接处，用钻头分别钻一个直径为16mm的孔，用铰刀对孔的内表面进行铰光处理，加工四个和孔配套的销轴，以备安装时使用。
(2)根据设备的装配原理及固定方式，用扳手卸下膜片联轴器上的螺栓（拆之前用字码做上标记），使得上部电机和下部减速机脱开。
(3)用扳手卸下升降小车本体框架连接处的螺栓，使整个升降小车一分为二，重量和高度均减少约一半。
5.2.4升降小车安装及组装
(1)用100t汽车吊，回转半径12m，臂杆升长26.13m，根据吊车性能表可起吊18t重物，满足施工需求。将升降小车的下半部分从13m平台上先行吊入到7m平台，按图纸要求进行定位，柱脚焊接牢固。
(2)将升降小车的上半部分吊装到下半部分的结合面上，拧上螺栓，不要拧紧，打入四个销轴后，用扳手将螺栓拧紧。
(3)将膜片联轴器的标记找好，对齐后，用扳手将螺栓拧紧。
(4)恢复设备上的电气线路及干油系统，升降小车组装完成。
升降小车吊装过程示意图见图4。
5.2.5升降小车上部剩余框架及顶部平台恢复安装
(1)将剩余的最后一片直角框架吊装到位，穿上螺栓，检查尺寸合格后，方可拧紧螺栓。
(2)用吊车将顶部平台整体吊装到框架上，拧紧四个角的螺栓，注意接线盒位置靠近地面固定端子箱一侧，确定安装调运方向后再施工。
(3)提升卷扬机，最后用吊车整体吊装，待设备定位后，设备底座和平台预留板焊接牢固。
升降小车上部剩余框架及顶部平台恢复安装示意图见图5。
5.2.6搅拌桨安装
采用自主研发的一种脱硫设备搅拌桨快速换浆的简易工具进行搅拌桨的最后安装。该简易工具主要由垫板、螺杆和长螺母组成，在垫板底面的中部焊接垂直下置的螺杆，此螺杆为全外螺纹，在此螺杆的下端旋装由两个重叠并焊接成一体的标准螺母组成的长螺母，螺杆为M48、螺母为M48、垫板厚为20mm的圆钢板，不仅结构合理、简易实用，可多次重复使用，具有比专用工具安装快、成本低、安全可靠等许多优点。特别适用干KR法铁水预脱硫设备搅拌桨的快速换浆。
5.3劳动力组织
5.3,1施工时所需劳动力见表1。
5.3.2作业人员必须持有有效特种作业证上岗。
5.3.3施工前由技术人员向作业人员进行安全技术交底，并认真填写安全技术交底确认卡。
6材料与设备
本工法无需特别说明的材料，采用的机具设备见表2。
7质量控制
7.1质量标准及文件
7.1.1相关设计文件及图纸说明。
7.1.2设备厂家指导资料和安装使用说明书。
7.1.3《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231 - 2009。
7.1.4《焊接件通用技术条件》JB/T5000.3-2007。
7.1.5《炼钢机械设备工程安装验收规范》GB50403 - 2007。
7.2主要质量控制要求
7.2.1固定框架及平台安装允许偏差要求见表3。
7.2.2搅拌装置中的搅拌小车导轨相对于搅拌小车中心线的极限偏差为1.5mm，导轨铅垂度公差为1/1000，且全长不大于5mm，导轨接口错位不大于0.5mm。升降装置卷扬机的纵横向中心线极限偏差为±3mm，标高极限偏差为±5mm，水平度公差为0.3/1000。
7.2.3脱硫搅拌装置（搅拌小车）升降导轨分为工作轨道和导向轨道，安装时由下往上逐段进行，工作轨道和导向轨道尺寸相差10mm。升降小车用垫放在第一层平台( +7.500m)上的H型钢临时支撑在下极限位置，按照图纸尺寸和实际间隙调整安装各组固定导向轮和移动导向轮。
7.3质量保证措施
7.3.1 固定框架采取解体运输。制造厂在出厂之前，框架已经预拼装并做了标记。但为了使固定框架分片吊装后组装时各项尺寸得到有效的保证，应先在地面再进行预组装，测定各项尺寸都符合图纸和设计文件要求。
7.3.2在预组装后的固定框架的各螺栓连接处用钢板配钻后焊接定位，多方向进行有效控制，保证安装后的各项尺寸和地面组装时的数据一致。
7.3.3升降小车在拆解前，根据其装配的机械性能，确定拆解方案。为了使升降小车拆解后不会变形，同时传动联轴器同心度得到确保，应在升降小车本体框架的四个导轨连接处用电钻对钻四个定位孔，按规范要求加工四个定位销，上下部分现场组装时，只要把定位销打进去就能达到非常好的安装定位效果。
7.3.4搅拌桨安装采用自主研发的授权专利产品一简易快速安装搅拌桨工具，并掌握其使用要领。
7.3.5搅拌浆升降卷扬机就位后使用垫板组调整卷扬机的标高、水平度及中心线无误后，焊接固定。
7.3.6 卷扬机单试结束后穿入钢丝绳，并使用钢丝绳调节器调整钢丝绳张力，使两根钢丝绳的张力基本一致。
8安全措施
8.1机械、工器具使用前，要对使用的机械工器具进行检查、试验，设备吊装前，要对设备吊装点及钢丝绳、卸扣的捆绑点检查，确保每个步骤安全。
8.2设备吊装时，对钢丝绳和设备的连接点要仔细确认，保证设备起吊过程中水平，就位时人员辨识设备的受力点和受力方向，避免人员伤害。
8.3高处作业人员，系好安全带，在标准节、回转部分、过渡节上行走时注意周围环境，防止因安装过程中临时保护护栏暂时拆除而发生坠落事故。
8.4施工过程中与车间生产行车运行及火车频繁经过相交叉时，应提前与生产调度沟通，制定严格的生产间隙施工措施，精准地利用时间差进行吊装。
8.5加派专职安全员，利用对讲机蹲点火车扳道休息室，提前告知现场指挥人员钢水罐车的作息时间并留有足够整理现场的时间。
8.6定位完成的钢结构，需要焊接牢固的，在下道工序之前必须完善后方可进行。
8,7焊接作业时，戴好防护用品。
9环保措施
9.1坚持文明施工，加强现场管理。
9.2做到施工现场整洁，工完料清。
9 .3施工中的固体废弃物及时收集，送指定地点，集中运至当地垃圾处理中心。
9 .4施工中的废油及时收集，进行二次处理。
10效益分析
10.1与常规安装方法的成本比较
10.1.1第一种方案采用整体吊装。由于在原有厂房内安装，须将搅拌桨中心正对的屋面上的彩瓦、C型钢及一片屋架拆除，留出吊车转杆空间，方可一步吊装到位。
10.1.2第二种方案采用分两步吊装。由于电炉跨厂房屋架下方正对搅拌桨中心，且与相邻屋架中的高度空间有限，没有足够满足吊装设备的高度，要求汽车吊站位准确，且升降小
车的吊装需要中途临时摆放至合适位置，再次升杆到两屋架中间起吊方可到位。安装前先要在吊车靠近搅拌设备的安装位置临时制作一个，高度在3.5m左右，长宽在3m左右的双层钢结构框架，并需斜拉加固。
10.2采用本工法的实施成本分析
本工法采用的安装方案不同于上述两种常规方案，采用将固定框架采用分段安装，搅拌升降小车采用分体安装方案，实现了技改工程省时、省力、高效施工，整个搅拌小车安装施
工过程用时仅需1d，与上述提出的两种方法中的任何一种相比，至少节省施工成本近3万多元。
10.3社会效益分析
10.3.1避免了搅拌小车整体吊装所需要拆除和恢复厂房屋顶的超高空施工的安全风险，特别是若逢大风或雨天施工的安全高风险。
10.3.2搅拌小车的分体吊装，可
以大大减轻单吊设备的重量，提高了
吊装过程的安全性。
10.3.3施工成本降低，为业主降低工程投资的同时，也提高施工企业可获取类似项目的竞争力。
11应用实例
本工法分别于2012年3月应用在某公司不锈钢技术改造项目铁水预处理工程和201 3年7月应用在某公司炼钢厂150t转炉炼钢工程铁水预处理施工。两工程类似设置机械搅拌设备一套，布置在不锈钢厂房电炉跨内，靠厂房立柱边缘的火车道上（炼铁厂送铁水轨道）旁。由于厂房内桥式起重机轨面标高仅21m，搅拌设备固定框架总高度是10.896m，其中下部框架总高度为6.950m，下部框架安装在7.500m钢结构平台上。只有下部框架安装完成后，
方能将升降小车吊至下部框架内。升降小车整体高度为10m，总重量约26t，受现场条件限制，若采用130t汽车吊整体吊装，其回转半径只能10m，需要升杆33m。因此。搅拌设备中的升降小车整体吊装是此项目的重大难题。施工中运用本工法可将工期缩短近一个月，同时可降低施工成本数万元，施工质量符合规范要求，设备运行情况良好。
