第29章 炼钢厂技改工程施工组织设计.docx
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第29章炼钢厂技改工程施工组织设计
第29章炼钢厂技改工程施工组织设计
29.1工程概况
29.1.1工程简介
1.地点及规模
地点：
某钢厂位于市区西南，距市中心约8.5㎞，北临大运河。
水路、陆路交通都十分方便。
本工程属于一项大型技改工程。
新建厂区建于原厂区的西南，一条公路使新建厂区与原厂区相隔。
现场施工条件良好。
规模：
年产80万吨方钢坯。
2.工程范围
⑴建（构）筑物范围
①主厂房南北向为216m，东西向为133m。
由五连跨组成：
加料跨、炉子跨、钢水接受跨、浇铸跨、出坯跨。
②铁合金库南北向为60m，东西向为23.5m。
③渣跨南北向为98m，东西向为32m。
④高架钢结构皮带通廊长159m，将铁合金库与主厂房炉子跨连通。
⑵安装工程范围
1铁合金及散料系统安装
2转炉系统安装
3300t混铁炉安装
4LF精炼炉安装
5吹氩站安装
6六流方坯连铸机安装
7渣跨系统安装
8转炉烟气系统安装
9联合泵站安装
10浊循环泵站安装
一、二次除尘系统安装
以上安装的分部工程包括：
工业设备安装分部工程、电气装置安装分部工程、自动化仪表安装分部工程、工业管道安装分部工程、防腐蚀分部工程、蒸汽管道绝热（保温）分部工程、炉体砌筑分部工程等。
29.1.2工艺流程特点
1.转炉炼钢生产工艺流程
⑴铁水包→混铁炉→转炉→吹氩站→LF精炼炉→钢水包→连铸机
⑵铁合金料→高架皮带机→高位料仓→电子称配料→转炉
⑶转炉煤气→管式锅炉→净化装置→厂区管网→转炉煤气储柜
2.连铸生产工艺流程
⑴钢水包→钢包回转台→中间罐车→结晶器→弧型夹辊→拉矫机→火焰切割机→出坯辊道→冷床→翻钢机→移钢机→堆放区
⑵钢水包→钢包回转台→中间罐车→结晶器→弧型夹辊→拉矫机→火焰切割机→热送辊→轧钢厂
29.1.3工程及施工特点
⑴安装精度要求高。
根据生产工艺流程可知，机组为自动化连续运转设备，生产线上每台设备之间相互联系十分密切，安装精度要求高。
因此，应建立安装测量控制网，埋设永久性中心标板和标高基准点作为设备安装的依据。
⑵多层、立体、交叉作业多。
转炉工艺钢结构平方位于主厂房高跨，由八层平台组成，设备配置在每层平台上。
设备体积大、重量吨位大，最高设备安装标高为+49m。
⑶厚板焊接量大。
转炉炉体直径为5750㎜，壁厚为70㎜，筒身高为8510㎜。
炉体分八大件运至现场，组焊后为253.6t。
⑷自动化程度高。
为了实现连续、高效、安全生产，设计采用了先进的PLC技术和DCS技术。
⑸冬季施工。
由施工进度计划可知，安装高峰期和试运行期都在冬季进行，当地气温一般在0℃左右，最低温度为零下5℃。
因此，要求制订相应的冬季施工技术方案。
29.1.4主要工程量及总工作量
1.主要工程量
主要工程量表
序号
名称
工作量
1
工艺钢结构平台
2160t
2
机械设备
4608t
⑴
19台行车、10台电动葫芦
1709t
⑵
300t混铁炉装置
288t
⑶
铁合金库及散装料储供装置
119t
⑷
主厂房内铁合金及散装料储存加入装置
127t
⑸
转炉装置
887t
⑹
吹氩站装置
38t
⑺
LF精炼炉装置
191t
⑻
六流方坯连铸机装置
1128t
⑼
渣跨设备
121t
3
管道系统
⑴
给排水管道
12Km
⑵
工艺管道
19Km
⑶
通风除尘管道制安
136t
4
电气装置
⑴
变压器
16台
⑵
高、低压盘柜
387台（件）
⑶
配电箱、控制箱
296台
⑷
电缆桥架
10.89Km
⑸
电缆（线）
316Km
⑹
配管
73Km
⑺
角钢、槽钢支架制安
156t
⑻
灯具
1938盏
5
自动化仪表
⑴
盘、柜、操作台
289台（件）
⑵
电缆（线）
115Km
⑶
配管
21Km
⑷
角钢、槽钢支架制安
65t
2.总工作量为4200万元。
29.2施工组织机构
项目经理部隶属公司领导，遵循公司有关指示精神从事项目管理工作，并对施工全过程进行决策、管理和实施。
29.2.1项目经理部组织机构
⑴项目经理部由三个层次组成：
决策层、管理层、实施层。
⑵决策层由项目经理、项目副经理、项目总工程师组成。
⑶管理层由“五部二室”组成：
工程技术部、质量监督部、物资部、经营财务部、安环部、办公室、调度室。
⑷实施层由安装工程处组成八个施工队：
机装队、电气安装、调试队、仪表安装、调试队、管装队、钢结构制安队、防腐队、绝热（保温）队、筑炉队。
29.2.2项目经理部管理人员配备计划
项目经理部管理人员必须具有相应的技术职称并持有相应的资质证。
管理人员配备计划表
序号
职务
人数
备注
1
决策层
3
⑴
项目经理
1
一级项目经理、高级工程师
⑵
项目副经理
1
工程师
⑶
项目总工程师
1
高级工程师
2
管理层
32
⑴
工程部
15
①
钢结构专业技术人员
1
工程师
②
机械专业技术人员
3
工程师
③
电气安装、调试技术人员
2
工程师
④
仪表安装、调试技术人员
2
工程师
⑤
测量专业技术人员
2
工程师
⑥
管道专业技术人员
2
工程师
⑦
筑炉专业技术人员
2
工程师
⑧
资料员
1
⑵
质量监督部
4
①
质检员
2
工程师
②
试验员及无损检测技术人员
2
工程师
⑶
安环部
2
①
安全员
2
工程师
⑷
物资部
4
①
物资计划员
1
经济师
②
设备、材料采购保管员
3
⑸
经营财务部
4
①
计划、统计、核算、经营员
2
经济师
②
财务劳资员
2
会计师
⑹
调度室
1
①
调度员
1
⑺
办公室
2
①
行政、保卫员
2
合计
35
29.2.3应编制的主要施工方案及作业设计
为使施工技术管理有序，为确保安装质量和工期，根据炼钢工艺的布置和设备特点，应编制的主要施工方案及作业设计见表：
主要施工方案及作业设计
序号
施工方案及作业设计
1
160/40t双小车铸造吊安装方案
2
75/20t桥式行车安装方案
3
80t转炉炉体组装、焊接作业设计
4
80t转炉安装方案
5
300t混铁炉炉体组装、焊接作业设计
6
300t混铁炉安装方案
7
六流方坯连铸机安装方案
8
LF精炼炉安装方案
9
烟风管制作安装方案
10
氧气管道安装方案
11
车间管网安装方案
12
变压器安装及试验方案
13
电气安装、调试方案
14
自动化仪表安装、调试方案
15
单机试运行方案
16
冷联动试运行方案
17
安全施工方案
18
施工用电作业设计
编制要求:
⑴应遵循有关编制模式和编制内容的规定。
⑵对安装过程中的重点、难点应做详细阐述，使之可操作性强。
如转炉炉体组装、焊接中的δ=70㎜厚板焊接。
⑶编写大型设备吊装方案时，应有分析、有计算、有校核。
所选择的起重设备和机具应安全可靠且有完备的安全技术保证措施。
如转炉专用安装钢平台的设计、制作及转炉的吊装等。
⑷施工方案及作业设计由专业技术人员负责编写。
要求相应的技术人员应认真阅读设施施工图和技术要求，结合现场实际情况进行编写。
29.2.4施工进度计划
1.编制依据
⑴合同工期。
本安装工程开工时间为2003年8月15日，竣工时间为2004年3月28日。
⑵依据生产工艺流程的特点确定施工进度网络计划的关键线路。
⑶业主提供的设备进场时间安排计划。
⑷公司的综合实力与本工程项目部的统筹、协调。
2.施工进度计划
（1）关键控制节点工期目标
名称
开工日期
完成日期
加料跨160/40t行车安装、运行
2003年9月10日
2003年10月15日
接受跨160/40t行车安装、运行
2003年9月10日
2003年10月20日
浇铸跨75/20t行车安装、运行
2003年9月20日
2003年10月20日
LF精炼炉安装
2003年11月1日
2004年1月1日
转炉安装
2003年10月15日
2004年1日15日
混铁炉安装
2003年12月1日
2004年1月20日
六流方坯连铸机安装
2003年10月21日
2004年2月20日
高压配电室受电
2003年月9月20日
2003年11月16日
单机试运行
2004年3月1日
2004年3月10日
联动试运行
2004年3月11日
2004年3月28日
（2）施工进度网络计划图
炼钢工程施工进度网络计划
29.3专业施工方案及作业设计
80t转炉安装方案
1.概况
1）80t转炉安装位置
80t转炉位于炼钢主厂房炉子跨的高跨区，高跨区厂房屋面标高为56m。
80t转炉安装在G列11线—13线之间。
炉体中心线距G列1450mm,距2线2000mm。
转炉耳轴轴心线标高为9.475m,轴承支座底面标高为+5.905m。
2）80t转炉总体结构
转炉总体结构由五大部分组成：
炉壳，托圈，炉体支承系统，倾斜装置，冷却及复吹系统装置。
转炉总重量约445t。
2.特点
1）转炉本体安装难度大
炉子跨设置一台10t和一台15t行车,无法满足炉壳,托圈,的组装要求.同时,由于炉体位于高层钢架平台内且场地狭窄,无法采用大型汽车吊作业,使转炉本体无法在炉子跨进行安装.而加料跨设置有两台160/40t行车,可以满足炉体组装要求.但是要将炉体从加料跨就位到炉子跨必须采取特殊的安装方法.
2）转炉本体现场组装难度大
转炉本体炉壳,托圈均以散件供货.炉壳直径φ5610mm,高8510mm,板厚75mm,分三件供货,组装后重量约128.2t托圈直径φ6550mm,两耳轴间距8900mm,高2000mm,板厚85mm,分四件供货.组装后重量约125.4t.由于炉体几何尺寸大,重量重,使现场组装难度大.尤其是炉壳组装后高达到8510mm,其对中,找正，找平及保持炉壳组装难度更大.
3）转炉焊接难度大件
炉壳板厚75mm,组装后形成环形焊缝.托圈板厚85mm,组装后形成立焊缝.其焊接属于厚板焊接,且需退火处理.时值冬季更增添了施焊难度.
4）安装精度要求高，找正，找平的难度大
为了保证转炉炼钢在00位吹炼状态下钢水液面处于水平状态,要求其安装水平度为0.5/1000.而炉体两耳轴间距8900mm,轴心线标高为9.475m,且施工范围狭小,找正，找平的难度大
3.80t转炉规格和工艺参数
1）规格
公称容量：
80t
炉体内径：
φ5610mm
炉体外径：
φ5750mm
炉体厚度：
70mm
炉体总高：
8510m3
砌砖后炉容：
80.2m3
耳轴轴承：
双列向心球面滚子轴承
托圈结构：
整体焊接水冷结构
倾斜装置：
四点啮和全悬挂扭力杆式
2）工艺参数
生产等待：
00
装废钢：
-450
脱铁水：
开始-350,束-600
测温取样：
-880
出钢：
开始800,结束950
出渣：
开始-960,束-1800
转炉吹炼位：
00
转炉溅渣护炉位：
00
提示：
出钢方向为正角度,装料方向为负角度.
4.80t转炉安装工艺流程：
基础验收安装测量控制网设置垫板设置轴承支架安装
轴承安装
安装就位炉壳与托圈组装三点球支承安装托圈上架
扭力杆安装倾动装置就位倾动装置定心基础二次灌浆
冷却风管安装挡渣板安装炉底复吹装置安装冷却配管
润滑系统安装炉体水套及冷却水管试压单体试运转筑炉
5.主要安装方法
1）转炉安装测量控制网设置
以基础验收时土建交付的基础中心线和标高点为依据,作出转炉的纵、横向基准中心线和标高基准点。
同时，埋设永久中心标板并用划针划线且置盖加以保护。
然后，埋设永久标高基准点，测出基准点高程。
以作为转炉安装过程中测量控制用。
标高基准点还作为转炉基础的沉降观测点。
2）垫板设置
（1）转炉轴承支承座的地脚螺栓规格为M76，被动端设置16个，主动端设置14个。
根据选择垫板面积的计算公式，共设置30组，规格为300*240mm垫板组。
垫板设置应符合下列要求：
1每一组垫板块数不宜超过5块。
并不宜采用薄垫板。
2相邻两垫板组间的距离宜为500-1000mm
3垫板组伸入设备底座底面的长度应超过轴承支承座地脚螺栓的中心。
4垫板加工精度应符合规范要求。
（2）座浆法施工方法
垫板位置划线凿坑冲洗涂浆捣固垫板放置垫板找平养护。
（3）座浆法施工方法
1划线确定垫反放置的位置，在此部位凿出座浆坑。
座浆坑的长度和宽度应比垫铁的长度和宽度大60-80mm；座浆坑凿入基础表面的深度不应小于30mm。
2座浆混凝土的厚度不应小于50mm
3应用水冲洗或用压缩空气吹扫清除坑内的杂物，坑内不得沾有油污。
用水浸滴混凝土坑约30mm，再除尽坑内的积水。
4在坑内涂一层薄的水泥浆，水泥浆的水灰比为2-2.4：
1。
5灌浆前，放置用薄钢板制或的外模且密封好周围边隙，使其不漏浆。
随即将搅拌好的混凝土灌入坑内，分层捣固，每层厚度为40-50mm，连续捣至浆浮表层。
6混凝土表面形状应呈中间高四周低的弧形。
7当混凝土表面不再泌水或水迹消失后，即可放置平垫板，并没测定标高。
放置垫板时，应用手压或再用木棰敲击或用手外向锤垫木板敲击垫板面，使其均匀、平稳下降，不得铲击。
垫铁上表面标高允许偏差为±0.5mm。
8垫板标高测定后，应拍实垫板四周的混凝土。
混凝土表面应低于垫板上表面2-5mm，混凝土初凝前应再次复查垫板标高。
9盖上草袋浇水养护。
时值冬季，注意浇水的水温以及采取有效的防冻措施。
3）转炉部件的现场组装
（1）设置组装平台
在加料跨7-9线设置面积为15m*10m的组装钢平台。
铺设时，将T43钢轨横向排列在该跨已施工完的铁水罐车钢轨上，再在上面铺设厚度为20mm的钢板。
同时，找平平台面。
（2）炉壳的组装
炉壳由上段、中段、底段三大件组成，现场对三大件进行组装、焊接。
1先将炉底段吊在平台上进行找平和固定。
2再将炉中段吊炉底段上进行对正、找平和固定。
3采用二氧化碳气体保护焊接进行接口环缝焊接。
4环焊缝退火处理采用瓷环电阻丝加热外包石棉被进行。
温度采用调温加热及温度记录打印柜进行控制。
5将炉上段吊至炉中段上表面与焊接完的中一底段对正、找平和固定。
6组装环缝采用与炉中一底段接口环缝同样的方法进行环缝焊接和退火处理。
7炉壳组装完毕后，重量约为128.2t。
要求三段组焊后应同心，其中心偏差不得大于H/2000（H为组焊后的高度），最大偏差值不得大于5mm，周边错位不得大于2mm。
8挡渣板应等炉体及水冷管安装完毕后方可安装到炉壳上。
（3）托圈组装
1在平台板上划圈，直径等于托圈外径。
2将托圈Ⅰ、托圈Ⅱ吊至平台上组园，凿出耳轴的位置。
3将耳轴Ⅰ、轴Ⅱ吊至平台上耳轴位置与托圈Ⅰ、托圈Ⅱ进行组园、找正、调平。
4耳轴外端采用千斤顶支承。
平台板上设置限位块及千斤顶对组园进行微调、限位和固定。
5组园后的四条立焊缝采用二氧化碳气体保护焊接进行焊接。
6焊接进行退火处理。
7托圈组焊后重量约为125.4t。
（4）厚板焊接
炉壳、托圈组焊均为厚板焊接。
因此，预先应进行焊接工艺评守。
待焊接工艺评定报告经审核、批准后方可进行施焊。
施焊时应严格遵照评定结果执行。
尤其是在选择焊材、接口处接头及坡口尺寸、焊接顺序图、焊接工艺参数：
电流值、电压值、焊接速度、保护气体以及相应的技术措施等均应符合评定规定。
4）轴承支承座安装
（1）垫板座浆养护合格后进行轴承支承座安装。
（2）在标高为+5.805m处搭设临时安装平台。
（3）主动端、被动端轴承支承座各重约40t，采用加料跨160t/40t行车将其吊至基础上，并配以4个10t手拉葫芦将其拖运就位。
（4）轴承支座安装找正时应特别注意当被动端轴承支座找正后，必须进行临时固定，防止由于心不稳而倾翻。
（5）轴承支座安装精密度允许偏差值和目标允许偏差值。
（单位mm）
测定项目
测量位置
允许偏差值
目标允许偏差值
安装标高
支座中心点
±1.0
±0.5
纵向中心
支座中心点
±1.0
±0.5
横向中心
支座中心点
±2.0
±1.0
中心距
支座间距
±1.0
±0.5
对角度
支座对角线
4
2
水平度（横向）
支座上表面
0.1/1000
0.05/1000
水平度（纵向）
支座上表面
0.1/1000
0.05/1000
5）炉体安装
由于炉子跨没有设置大型吊车，而加料跨的行车又无法将组焊后重达253.6t的转炉本体吊装就位。
因此，只能利用引进行炉壳与炉托圈的组装。
组装后要将炉体安装就位必须利用转炉下方的钢包、渣盘车轨道采用台车输送的特殊方法。
（1）台架制安
1根据台架所承受的荷载，按稳定计算公式确定台架立柱采用φ426*10无缝钢管，台架支撑采用φ159*8无缝钢管制作。
台架高约6525mm，每根立柱顶面设置一台100t液压千斤顶。
2将制作好的台架固定在两台串联在一起的160t钢包车和160t渣盘车上，使之成为一个牢固的整体结构。
（2）炉体组装
1托圈吊装。
利用160t/40t行车将托圈吊上吊架找与台架上的记号对准。
通过立柱顶上设置的4个电动液压千斤顶将托圈调平。
2三点球铰支承装置安装。
将清洗干净的上下球体、球座及其所有结合面涂以10%耐温性高的倍力χ0润滑油漆加剂和90%2#锂基润滑脂的混匀物。
在安装时应保证垫圈与螺帽上球体端面的间隙符合要求。
3炉壳吊装。
用50mm厚的钢板制作千斤顶吊耳焊接在炉壳上（就位后可以不拆除）。
用160t/40t行车将炉壳水平吊入托圈内，通过调整托架座与托架之间的垫片，使炉体在托圈内得到定位并符合图纸中规定的间隙要求。
4炉体组装后，应在台车与炉壳两端焊接钭撑稳固炉体，以防止在运输中因惯性原因导致转炉倾翻。
注意，钭撑焊接完后行车方可松钩。
（3）炉体就位
1采用5t电动慢速卷扬机配六门50t滑车组朝炉子跨缓缓牵引台车。
2当牵引距轴承座约为100-200mm时停止前进，进行顶升工作，每次顶升炉体升高高度为20-30mm。
一旦轴承底面升高度超过支承座表面时，顶升停业，然后待续缓缓牵引台车，直至与支承座中心重合。
同步下降千斤顶，找正后，盖上轴承支承座上盖，穿入螺栓并按要求紧固。
3就位完毕，炉体重心高于耳轴中心，因此必须支撑，以免炉体产生倾翻。
6）倾动装置安装
（1）为了保证倾动装置能作纵横向移动以及为安装人员提供作业面，应搭设一个作业平台。
（2）将扭力杆吊装就位。
（3）采用200t汽车吊与六门滑车组相结合将一次减速机吊至临时台架上。
（4）待转炉炉体就位后，再吊装二次减速机与耳轴组装，调整后装入切向键。
（5）安装4台一次减速机和电机。
（6）调整扭力杆装置，当扭力杆在水平位置时，其纵向中心线与传动端耳轴中心线垂直，其不垂直度偏差不得大于0.5/1000
7）水冷却系统安装
（1）水冷却系统回路组成
转炉被动端水冷却系统的万向接头有六个孔，组成三个回路，分别向托圈、炉口、炉帽供水。
（2）水冷却系统安装注意事项
与万向接头对接安装时应做好标记，避免六个孔相互错位。
若孔错位即合会导致部分回路水量不够，冷却效果达不到设计要求，极易造成炉口烧蚀穿孔，产生冷却水泄漏。
若一旦泄漏流入炉膛将会引发炉体爆炸特大事故。
（3）水冷却系统压力试验
1试验高度。
水冷却系统的工作压力为0.4-0.5MPa，水冷却系统配管完毕，应作压力试验。
选择水为介质进行压力试验。
2压力试验注意事项。
所选介质应为洁净水。
试验前，注入洁净水时应排尽空气。
时值冬季，试验时环境温度不宜低于5℃，当环境温度低于5℃时，应采取防冻措施。
试压采用电动试压泵进行。
试验压力值应符合设计要求。
试压完毕，应及时将水排尽，以防造成冻裂。
6.转炉无负荷单体试运转
1）试运转的必要性
（1）根据规范规定，转炉在筑炉前必须进行无负荷单体试运转。
（2）全面检查转炉安装质量，将存在的问题处理在转炉筑炉之前。
2）无负荷单体试运转顺序
稀油站运转——电机运转——分减速机运转——倾动机构运转——带炉子本体运转。
3）技术要求
1稀油站的两台油泵应能自动切换，且油泵不启动时，转炉不能倾动。
2四台电动机应保证同步，四台制动器应尽量做到同步制动。
3启动和停车应灵活、平稳。
4倾动角度试运转为正360°和负360°。
5四台电机带动转炉运转正常；任意三台电机带动转炉运转正常；二台电机以0.1r/min的倾动速度带动转炉空转正常。
6转炉的倾动速度分别以0.1r/min、0.4r/min、0.7r/min、1r/min从低至高运行时应正常。
7试运转完毕，对机械、电气、润滑、水冷却系统进行检查无异常现象。
运转后，测量炉壳与托圈间隙没有发生变化。
至此，单体试运转合格。
即可转入下道工序——筑炉。
7.劳动力配备
名称
工号
工长
钳工
焊工
起重工
测量工
电工
辅工
合计
人数
1
2
20
8
4
2
1
10
48
8.主要施工机具
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
测量仪器及计器
（1）
精密水准仪
ni005A
把
1
（2）
精密水准仪
010B
把
1
（3）
框式水平仪
0.02/1000
把
1
轴承支座找平用
（4）
游标卡尺
L=1000mm
台
1
（5）
钢板直尺
L=1000mm
把
2
（6）
钢卷尺
50m
把
2
（7）
钢卷尺
5m
把
20
（8）
弹簧称
300N
把
2
（9）
电动试压泵
ZHY
台
1
2
起重机械
（1）
汽车机械
AC615（200t）
台
1
（2）
液压千斤顶
100t
台
4
转炉安装用
（3）
卷扬机（电动慢速）
5t
台
1
拖台车等用
（4）
卷扬机（电动慢速）
3t
台
1
（5）
六门滑车组
50t
台
1
拖台车用
3
焊接设备
（1）
可控硅焊机
ZX5-500
台
4
（2）
C02气体保护焊机
NBC-500
台
6
炉体组焊用
（3）
氩弧焊接
NSA-500
台
2
9.80t转炉本体安装网络计划
29.4施工质量措施与安全保证
29.4.1施工总平面
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