1800立方米高炉施工方案Word文档下载推荐.docx
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405t
单独一吊最重约45t
高炉上部框架、顶部钢架
202t
单独一吊最重约35t
上升管、下降管，重力除尘设备
225t
下降管跨度约50米，高度差约40m
炉体冷却设备
1309t
单块最重约2.2t
炉顶设备
310t
单独一吊最重约60t
出铁厂、风口设备
240t
液压润滑设备
80t
合计
3861t
三、工程重点与难点
（1）本工程工作量大，工期紧，施工现场场地狭小，立体交叉作业多，施工难度大。
本工程中的难点在于：
炉壳的组对安装，高炉框架柱的安装，炉顶设备及上升管、下降管的安装。
a本工程中的重点：
（1）炉壳的焊接及吊装；
（2）水冷壁、炉喉钢砖的打压、安装
（3）炉顶法兰的找正、焊接
四、施工进度计划
高炉本体计划于…………………………安装完成，详细的施工进度计划见附图一
五、主要施工方法
5.1、施工准备
5.1.1、熟悉图纸，组织图纸自审，参加图纸汇审及有关技术措施，及时解决设计与施工之间存在的问题。
编制施工方案，及时报审批。
准备好有关施工验收记录表格。
在施工审定的基础上，技术人员要将工程概况、施工方案、技术措施及特殊部位的施工要点、注意事项等向全体施工人员做详细技术交底，做到按施工图、规范和施工方案施工。
5.1.2根据施工的实际情况组织管理人员进场，建立质量安全管理体系，安排劳动力、施工机械及材料进场。
施工技术人员学习并掌握工程中所需的建设规范知识，及企业标准中相关施工内容和现场实际的施工工艺顺序。
5.1.3按施工平面布置图搭设临时设施，布置施工机具，做好各种施工机械的维护保养工作，并对全体施工人员进行全面质量管理及安全教育。
5.1.4施工用电、用水必须参照施工机械的选配数量及分阶段使用情况来定，施工现场设有两个一级箱，施工采用三相五线制，现场准备室必须满足施工用电规范46-2005及相关文件的规定。
5.2高炉本体安装
根据设计图纸将高炉本体安装大致分段如下：
炉底32a工字钢（上、下两层）
炉底围板
炉底水冷管
（耐热混凝土浇注养护及炭素捣打料施工）
炉底板、炉底环板（5.5m）
大吊车进场炉壳第2-3带（12.865m）施工吊盘进入
冷却壁1-3带风口带（第4带）（15.58m）下部框架（10.6m-24.3m）
4-6带5-6带（20.0m）
7-9带7-8带（23.65m）热风围管吊装（18.55m）
10-11带9-10带（30.145m）中部框架（24.3m-39.0m）
12-14带11-12带（35.8m）
15-16带13-14带（38.7m）
炉喉钢砖
第15带
炉顶法兰
炉壳封顶
炉顶设备安装炉顶钢架安装出铁厂设备安装
布料器安装上升管安装重力除尘设备安装称量料罐安装下降管安装风口设备安装
给料罐安装上料通廊安装上料皮带机安装
大吊车退场
联动试车
根据施工流程图，计划：
6月30日主履带吊进场完毕；
7月2日炉壳第一吊；
7月16日冷却壁第1带开始安装，第4带（风口带）进场拼装完毕；
9月15日炉顶法兰安装结束；
9月20日炉壳封顶；
说明：
高炉炉壳，下部、中部框架、冷却壁，各层平台安装穿插进行，相关部门必须做好安全防护措施，保证施工安全。
5.2.1基础验收和测量
⑴根据土建施工单位递交的交接资料，应对高炉基础进行一次性检查验收并放出施工线点。
炉体纵横向中心线与工艺中心线正交，并与测量坐标网一致，纵横中心线在炉基圈的平立面应有明显标示，并埋设高炉中心标板，标板标高板作为永久绝对标高的依据，隔月进行沉降观测，并做好观测记录，妥善保管。
⑵安装中的测量主要是为了保证安装的垂直度、同心度、水平度，每带炉壳（至少隔一带就应该进行检查）安装及每层框架梁安装时都应进行此项工作。
⑶炉体主要标高控制点：
炉底板上表面标高▽5.500m
铁口中心线标高▽10.500m
风口中心线标高▽14.400m
炉顶法兰上表面标高▽41.420m
炉顶法兰的标高做为炉顶设备安装的标准，控制好炉顶法兰的安装才能控制好炉顶设备的安装。
炉壳安装至第13时测量炉壳的高度，并提出炉壳第15带的制作余量。
5.2.2高炉炉壳的拼装方法和技术要求：
根据设计图纸，高炉炉壳分为15带，除第4带（风口带）均分作6块外，其他各带均分作4块。
经计算知高炉最重一带为第2带，约80t，标高12.865m，每块重约20t，选用50t履带吊车进行拼装；
选取6×
37，Φ=39mm，L=8m*2根（绳子净长）进行吊装，两绳夹角60º
；
吊车的主臂长28m，回转半径为6m，可吊23.1t。
吊装示意图见附图二。
⑴炉壳到达现场前，需在现场制作完组装平台。
组装平台采用32a工字钢搭建而成，下层工字钢与地面预埋件焊接，组装平台示意图如上图所示。
拼装时在组装平台上根据炉壳每段内径圆划分中心线，依次吊放各块，拉好松紧装置，校核直径和垂直度、同时对内焊缝进行定位焊接，点焊长度200-300mm，间距400-600mm。
⑵焊缝间隙使用间隙调整垫，调整垫尺寸为δ=3mm，25~30×
40mm，立缝中加2~4块，横缝中加4~8块，焊后刨除。
⑶组装要求：
坡口端部间隙d的允许偏差±
2mm
板的错边s的允许偏差3mm
钝边a的允许偏差±
1mm
焊接口应打磨光滑，清除氧化铁皮、夹渣、残锈等
直径的允许偏差D±
4mm
垂直度的允许偏差（分段检查）≤3mm
同心度的允许偏差（每段上、下口检查）≤3mm
5.2.3高炉炉壳安装方法及技术要求：
a安装技术要求：
⑴炉底水冷梁（即炉底工字钢）上、下层逐根安装：
下层水冷梁共10根，上层水冷梁共23根，均匀布置在炉底平面上。
水冷梁到场后，现场组织专人验收，验收合格后组织卸车，底部用枕木垫平，长水冷梁需垫放3根枕木。
水冷梁安装技术要求：
水冷梁标高±
10mm
全部支承梁的高低差≤D2/1000
相邻两支承梁对应点的高低差≤4mm
水冷梁全部水冷管的高低差≤6mm
水冷梁各冷却管中心线的偏移≤3mm
（其中D2为支承梁组成的圆的直径D=12.850m）
⑵炉底板安装允许偏差：
中心位移≤2mm
上表面水平差≤1D1/1000
最大直径与最小直径之差≤2D1/1000
对口错边量≤5mm
（其中D1为炉底板的直径D1=13.400m）
⑶炉壳每带安装完（或隔带），对炉体高度、炉顶内径进行检测校核，安装炉顶法兰时，严格按照规范要求。
检测方法和安装炉顶法兰要求如下：
外壳钢板圈的最大直径与最小直径之差≤3D3/1000mm
（钢尺45o量,D3：
为外壳钢板圈直径）
炉顶中心与炉底定位中心偏差≤2（H1-h）/1000且≤30mm
（吊线坠检查，H1：
外壳钢板圈标高，h：
炉底标高）
外壳钢板圈上口水平差≤4mm
炉顶法兰中心对炉底中心的位移≤2/1000（H-h）且≤30mm
（吊线坠检查，H：
炉顶法兰标高，h：
炉顶法兰面标高±
20mm
炉顶法兰面任何两点间的标高差D/1000且不大于3.0mm
（D：
炉顶法兰上直径，固定法兰时用4m平尺，方水平找平并控制焊接变形）
炉壳组队焊接前需对炉体高度、炉顶内径进行检测校核，记录测量结果，测量结果需报项目部、甲方、监理，征得同意后方可开焊。
焊接要控制好焊接变形，焊接必须连贯一次成型，如无特殊原因，中间不得停焊。
焊接结束后，对炉壳内径再次校核，控制好焊接变形量。
b安装方法：
按设计院提供的图纸，将高炉炉壳分为15带，炉底板标高▽+5.500m，炉顶标高▽+41.4186，出铁口中心线标高▽+10.500m，在东、西走向开有两个出铁口，风口中心线标高▽+14.400m，对称开有26个风口。
炉壳底面最大半径Rmax=6.300m，炉壳底面最小半径Rmin=4.044m，炉底混凝土基础半径R=6.700m。
炉壳各带重量统计如下表8，为节省工期、提高履带吊的工作效率，炉体框架及各层平台，热风围管，冷却壁等应与高炉炉壳同步吊装。
表8
高炉炉壳排版图
带
重量（t）
带高（m）
厚度（mm）
上口半径R（m）
上表面标高
炉底板
17.20
20
5.9
5.500
炉底环板
17.5
70
6.7
5.550
第2带
64.85
3.4300
60
6.300
8.9800
第3带
78.43
3.885
65
12.8650
第4带
61.48
3.739
5.940
16.0000
第5带
38.59
1.422
6.104
18.0000
第6带
39.12
2.000
20.0000
第7带
24.40
1.663
50
5.895
21.6500
第8带
25.59
2.016
45
5.642
23.6500
第9带
40.93
3.427
5.211
27.0500
第10带
30.61
3.120
40
4.819
30.1450
第11带
23.86
2.621
4.490
32.7450
第12带
29.12
3.079
4.104
35.7996
第13带
25．8
1.65
2.494
37.4496
第14带
17.4
1.25
38.6996
第15带
14.54
1.550
41.4186
552.000
（1）钢丝绳规格的选取：
通过每带重量的计算，单独一吊最重的为78.43t，考虑吊装时每两根钢丝绳的夹角为60°
，选择Φ39mm的钢丝绳，每根绳子净长为20m，共计2根。
（2）第2带至第10带，单独一吊最大重量为78.000t，标高▽+12.8650m，使用350t的履带吊进行吊装，主臂长为36m，回转半径约为18m，吊装角度约为60°
，可吊起81.8t；
第10带的标高为▽+30.1450m，重30.61t。
使用350t的履带吊进行吊装，主臂长为60m，回转半径约为24m，吊装角度约为66°
，可吊起54.5t（吊装图见附图三）。
（3）第11带至第15带（其中13、14可作为一带吊装），单独一吊最大重量为29.1t，第15带的标高为41.420m。
使用350t的履带吊进行吊装，其主臂长为72m，回转半径约为24m，吊装角度约为72°
（吊装图见附图四）。
炉壳吊装前需进行试吊，以检测吊装场地的强度，如遇下雨天，吊装前要对吊装场地进行检测，必要时需铺设钢构件，防止吊装时吊车发生倾斜。
主履带吊、副履带吊站位示意图：
5.2.4炉壳焊接方法及技术要求（本工序为关键工序）
高炉炉体系大直径变截面直立焊接结构，工作状态为高温受压连续冶炼，因此对质量要求较高，而保证安装质量，提高炉体寿命的关键在于焊接。
本高炉炉壳的焊接采用自动焊机焊接，横缝采用2台横缝埋弧自动焊机（GHH-Ⅱ）焊接，立缝采用1台气电立焊机（GLH-Ⅱ）焊接。
横缝埋弧焊机要悬挂在高炉壁上，沿炉壁行走，设计有外套耐热橡胶拖带的焊剂转动托轮，当焊接操作车自动行走时转动托轮紧靠炉壁同步转动，耐热橡胶拖带压紧轮作用，也紧紧靠炉壁将焊剂托住，保证焊剂与接点位置相对静止，实现可靠的埋弧。
后方设计安装了焊剂自动回收嘴，焊剂由自动回收电机系统回收到焊剂箱，循环使用。
横缝焊接坡口形式与传统的埋弧自动焊不同，与手工横缝焊接方法也不同。
自动焊坡口要比手工焊坡口小三分之一，自动化焊接要比手工焊接的金属填充量少，焊接变形小，有利于提高焊接质量。
横缝埋弧自动焊机GHH-Ⅱ设备主要技术参数如表6（见下页）。
气电立焊所焊焊缝位置垂直或接近于垂直方向，同时也适合高炉的锥体立缝。
焊接参数和坡口形式同普通焊条电弧焊差别很大。
该焊机能实现厚板立缝气电立焊一次成形。
焊机焊接时悬挂在炉壳壁上，以炉壁上边缘为导向沿炉壁行走，焊完一条立缝后移到下一条立缝焊接，又可以在地面移动，由于车载体为封闭式的，适合野外、高空作业。
焊机主要技术参数如表7。
表6
主要性能参数
1
焊接电源
美国宁肯DC-600/1000
11
焊枪调整自由度
3
2
焊接电流
250—550A
12
焊枪调整范围
上下/前后≤100mm
焊接电压
24—36V
13
焊剂循环系统
焊剂箱50L/750W
4
焊接速度
30—200cm/min
14
焊剂托盘调整
上下≤100mm
5
快行车速度
300cm/min
15
焊缝跟踪
红外线光电跟踪器
6
焊接坡口形式
V、K坡口形式
16
焊接厚度
8—50mm
7
焊接板宽
1400—2600mm
17
焊丝直径
3.2
8
焊接罐径
≥5mm
18
焊丝盘规格/重量
内径300mm/25Kg
9
适宜罐体材料
各种钢结构
19
运输方式
整体机立式汽运
10
焊接特性
多层多道焊接成形
表7
I/A
电弧电压
U/V
d/mm
v/（mm·
min-1）
冷却水流量
Q/（M3·
h-1）
B/m
电源电压
U0/V
摆动次数
次/min
摆动幅度
S/mm
300～500
30～50
1.6
全自动
8～90
1.5～3.0
380
50～120
5～50
选择好的自动焊机还要选取合格的焊工，采取合理的焊接工艺是保证焊缝质量、防止焊接变形所必须的。
高炉炉壳焊接施工的关键在于控制炉底板、炉底环板，风口带和炉顶法兰的焊接变形以及保证焊缝的内在质量。
炉底板、环板的焊接
a炉底板的结构：
中心板为δ=20mm钢板，中心板上开有Ф16铆焊孔，及Ф70mm的压力灌浆孔，以及位于炉底上层工字钢上的纵长焊缝，中心板的外缘，为适应焊接已在背面一圈设置了8mm的垫板。
炉底环板：
由4块δ=70mm钢板组成。
因此本座高炉炉底板的焊接主要包括：
铆焊孔的焊接，纵长焊缝的焊接，边环板对接缝的焊接，中心底板与边环板间环缝的焊缝。
从炉底板的结构情况可以看出：
现场焊接过程中引变形的因素较多，边环板的对接缝及环板与中心板之间的环缝均为大收缩量焊缝，不但自身会产生变形，还会引起炉底中心板产生新的变形，因此炉底板的焊接施工除遵循本方案外，需要随时跟踪测量观察和采取临时的工艺措施，使其焊接变形控制在技术要求范围之内。
为减小焊接变形角度考虑，采取下列焊接程序：
4块边环板组装焊接→铆焊孔焊接→中心板条长焊缝焊接→中心板与边环板环缝焊接
b铆焊孔、中心板、边环板的焊接
铆焊孔的焊接是为了保证炉底板与工字钢之间良好接触，充分利用这一条件达到减少炉底板焊接变形目的，因此焊接铆焊缝的关键在与焊实且牢固可靠。
所有铆焊孔焊完后，用手锤逐一敲击铆焊孔附近部位，检查焊缝是否焊实，对未焊实或开裂的铆焊缝，用氧-乙炔焰吹去焊肉重新施焊，检查完毕测量整个中心板的水平情况。
炉底中心板铺设找正经测量符合要求以后，清理好铆焊孔的内壁及工字钢的被焊部位，由6名焊工各承担一块中心板的焊接，先施焊中部，然后对称向两段施焊。
焊接过程中通过控制焊条角度，保证炉底板及工字钢的焊部位都有一定的熔深。
中心板与边环板环缝的焊接由于该焊缝绝大部分处于悬空状态，只有少量
位于炉底工字钢上，同时，中心板和边环板焊完后存在的少量角变形，使该焊缝的局部存在再错边，为此焊前仔细检查坡口情况，对错边较大的部位利用压机压实，使其与炉底工字钢或垫板接触良好。
该条焊缝焊接时，先对处于工字钢上方的焊缝进行大段定位焊，然后由8人沿圆周均布同时开始焊接。
焊接完毕需进行焊口探伤，探伤要求根据图纸、规范要求进行。
探伤合格后对焊缝处进行清理，焊肉过高处需用磨光机打磨平整。
风口带立缝的焊接
由于风口带及风口法兰的有关尺寸要求较高，因此风口带立缝的焊接应作为炉壳焊接的重点之一予以控制。
风口带炉壳共有立缝6条，其坡口为对称的Х形坡口。
选择气电立焊机焊接该焊缝比手工焊的焊条填充量要小的多，金属填充量小，引起的焊接变形要小，更能保证焊接质量。
a焊接施工程序；
▪组对、找正、测量，针对测量结果，确定是否采取特殊措施。
▪圆弧板沿每条立缝分上、中、下三个位置测量弧度情况，并记录有关数据。
▪该带炉壳板厚为65mm，利用气电立焊机使立缝焊接双面焊接两次达到成形，先焊完外侧，在内侧清根，对焊缝进行检查，确定无明显变形后再焊接炉壳内侧。
▪为使焊接两次成形，必须做到控制母材坡口截面积：
熔深反映了坡口两侧母材的熔化量，直接决定了焊接质量。
增加坡口截面积，就增加了焊接热输入，导致熔深增加。
熔深的大小由熔池过热金属的过热度，即温度梯度决定。
影响熔池熔融金属过热度，也就是影响熔深大小的因素；
控制冷却速度：
当焊接参数和坡口尺寸确定后，焊丝和母材吸热可以认为是不变的，而强制成形的铜滑块吸收则随冷却介质水温及其流量的变化较大。
低的水温和大的流速，水带走的热量远大于高水温、低流速的情况，所以在焊接厚板时应减少水的流量来调节熔池的冷却速度；
采取大幅度摆动工艺：
摆动是实现厚板焊接的关键技术，采用高速焊枪摆动器和摆动工艺，让坡口在板厚横断面上获得等热量，热量均匀分布在板厚上，可得到相同的熔深，两侧板均匀熔化。
焊枪摆动系统主要包括焊枪摆动器、摆动控制器、计算机PLC等，进行厚板焊接时必须是焊枪实现大幅度的摆动，焊枪摆动器的摆动随着与焊机车体的协调运动，使焊枪的运动轨迹沿板厚方向摆动。
摆动幅度和摆动速度可调，焊缝前面宽停留时间长，后面窄停留时间短，改善熔池金属的流动状态，从而增加对两侧母材的传热量，保证熔合良好。
b风口带立焊缝要求：
▪作业层必须指定一名领导负责焊接期间的有关管理工作，焊接施工人员，项目部质量检查员，测量人员和焊接技术人员应跟踪整个焊接过程。
▪作业层要指定一名铆工班长，在此期间负责和测量人员配合，随时检查有关尺寸。
▪正式施焊前主要注意天气情况，最好安排在连续2天无雨的天气情况下进行焊接。
▪参加施焊工要服从管理人员的安排，主动配合进行控制焊接变形的工作。
▪一但焊接开始，应连续焊完，因此必须加强焊工力量，轮班焊接。
炉顶法兰的焊接
炉顶法兰是高炉炉顶一系列设备安装的基础，其水平度直接影响主体冶炼设备的安装精度和使用寿命，设计要求较高，法兰面的不水平度必须控制在2mm以内，因此炉顶法兰的焊接及其变形控制又是炉壳焊接的一项重点工作。
炉顶法兰焊接顺序及要求如下：
a炉壳立缝的焊接，焊前全面检查一次有关几何尺寸，坡口的大小一定要符合工艺的要求，使用熟练掌握气电立焊机性能的焊工焊接。
b法兰面与炉壳间焊接，该焊接要求内侧焊满，内侧封底焊，为了保证该部位的水平度，内侧焊接两层后测量法兰面水平度，视水平情况确定随后的焊接顺序（现场确定）。
因内侧焊缝大而引起水平度满足不了要求，封底焊道的尺寸适当加大。
炉壳其它附属结构的焊接
炉壳焊缝周围的未焊结构以及炉壳的其它附属结构焊接时，注意以下几点：
a按照图纸对照附属结构的材质选用焊条。
b同一类型的附属结构量较大，要编制焊接工艺卡，并向焊工交底。
c焊缝的几何尺寸应符合要求，并与已有结构的焊缝保持一致。
焊接技术措施
a焊前清理和定位焊
炉壳立缝和环缝在施焊前设有大量夹具，不便于焊前一次打磨完毕，定位焊前先清理无夹具部位，定位焊完后，拆除夹具，清理夹具所在部位的坡口及其两侧。
定位焊在炉壳内侧进行，作为正式焊缝的一部分，其焊接要求和质量应与正式焊缝相同。
定位焊缝长度150mm，间距400mm，厚度8~10mm，其两层焊道呈梯形布置，定位焊缝质量、气孔、夹渣要清除掉，开裂的定位焊缝要用碳弧气刨清除掉重新施焊。
b焊前预热和焊后保温一定要符合工艺评定的要求进行施工。
c立缝的焊接
根据图纸所有立缝均为对称X型坡口，坡口角度为55°
，间隙为4mm。
焊接施工全在组合平台上进行，每一带炉壳的立缝需对称焊，焊口在焊接前一律用电动角磨光机打磨。
焊接开始时需间断起弧，一般起弧电压比焊接电压高1～2V，起弧电流要大50A左右，打底焊接中注意保证焊丝在坡口两侧融化均匀，防止焊偏而造成夹渣、未融合等缺陷，并通过调整摆频、摆宽、焊速来控制熔池成型均匀，形成微平微凹的焊道，以便清渣；
填充中的摆宽以焊丝摆到坡口一侧，并将坡口融化1～2mm为宜；
盖面时，为保证焊缝的外观成型质量，在盖面焊的前一层焊接应注意调节焊接速度，使盖面之前的坡口深度保持在2mm左右，以便于盖面。
为保证焊接质量，立焊需焊上与炉壳厚度、坡口形式相同的引弧板，本安
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