中原冶炼圆盘浇铸机施工方案.docx
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中原冶炼圆盘浇铸机施工方案
一、工程概况
工程基本信息
工程名称：
河南中原黄金冶炼厂整体搬迁升级改造项目
建设单位名称：
河南中原黄金冶炼厂有限公司
设计单位名称：
中国恩菲工程技术有限公司
监理单位名称：
鑫诚建设监理咨询有限公司
勘察单位：
河南省博瑞地质工程有限公司
总承包单位名称：
中国黄金集团有限公司
施工单位：
中国十五冶金建设集团有限公司
工程地址：
三门峡市西产业集聚区
中原冶炼整体搬迁升级改造项目一期处理金精矿150万t/a，产金36t/a，产铜20万t/a，本工程阳极精炼系统设有一套生产能力为110t/h的双圆盘定量浇铸机，用来接收处理来自于两台阳极炉和保温炉的铜水，实现从粗铜水自动称量、阳极板浇铸、喷淋冷却、铜模检验到阳极板提取、铜模喷涂的一系列机械操作。
该圆盘浇铸机由芬兰奥托泰公司设计生产，成套机械、液压、电气设备等零部件、材料直接由外方供货。
非标钢结构、外部管道由总包方指定相关单位加工供货。
整套设备重约110t，单部件最大重量约10.5吨，装机功率297KW。
该圆盘浇铸机系统主要设备有阳极称重及浇铸机械装置一套、圆盘浇铸设备两套、阳极提取运送装置两套、废阳极板提取装置两套，辅助设备有蒸汽收集及排放装置两套、喷淋冷却系统两套、铜模安全防护装置两套、铜模喷涂料储存及喷涂装置一套、液压系统一套和电气控制系统一套。
圆盘浇铸机安装的重点是首先确定准确的两圆盘驱动装置中心的纵、横向中心线位置和中心标高，以其为参照基准进行其他主辅设备标高、中心线等参数的设定并依次安装，其中浇铸及称重装置、阳极板提取装置尤其需保证与圆盘框架之间的位置关系。
由于设备装配工作量较大，设备连接螺栓较多，螺栓拧紧的正确与可靠也是安装工作的重点控制项目之一。
此外设备的地脚螺栓灌浆、二次灌浆需采用无收缩高强灌浆料，确保基础的可靠承载。
液压系统元件及管道的施工，需确保管路系统的正确连接，管路系统的清洁度等。
目前浇铸跨厂房钢结构已安装完成，屋墙面盖板基本完毕，圆盘浇铸机设备基础施工已完，场地平整工作已完。
厂房内行车已安装完，行车起重能力Q=16t/3.2t，跨度31米，起升行程16米。
具备设备安装条件。
二、圆盘浇铸机安装工艺流程
基础验收、复测
圆盘驱动设备安装
圆盘驱动设备二次灌浆及养护
圆盘框架径向及周向梁安装
圆盘框架盖板安装
铸模安装
称重及浇铸设备框架安装
称重及浇铸设备安装
中间包及浇铸包安装
阳极提取装置安装
废阳极板提取装置安装
铸模喷涂设备安装
蒸汽收集罩安装
喷淋设备管道安装
蒸汽排放管道安装
控制室结构安装
钢结构走道及操作平台安装
液压系统设备、管道安装
压缩空气管道安装
设备冷却及润滑管道安装
防护栏杆安装
设备单体试车及调试
电气仪表设备安装
电气仪表电缆安装
如上图所示，按照圆盘浇铸机设备组成及结构特点，在圆盘中心驱动设备定位后，机组安装工作可全面展开，但因大部分成套机械、结构的安装需采用厂房行车进行，因此安装前期，现场将根据行车的使用情况，不断调整各部分安装作业的顺序，最终确保安装工作的全面展开。
三、方案编制依据
3.1阳极精炼及浇铸区域冶金专业施工图设计（中国恩菲工程技术有限公司）
3.2圆盘浇铸机安装操作维护说明书机械部分1-9册（总清单文件编号：
10403521，Outotec公司提供）
3.3《有色金属工业建设工程安装质量检验评定标准》2010年8月试行版
3.4《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231-2009
3.5《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-2010
四、圆盘浇铸机安装主要步骤及方法
1、圆盘中心驱动装置安装
两圆盘圆心相距12850mm。
安装前拆除圆盘中心基础预埋螺栓上的导向法兰板，用车间现有16t行车将圆盘中心驱动装置连同地脚螺栓吊装到基础上，使用三组垫铁将底座下表面标高调整至-1.790m。
根据设备上的定位标记，调整圆盘位置，1#、2#圆盘横向中心线重合度最大允许偏差为±3mm，调整1#、2#圆盘中心距偏差控制在±2mm以内，符合要求后用高强灌浆料进行地脚螺栓灌浆，养护48h后，预紧地脚螺栓。
按图检查并调整H1、H2、H3三点的标高-1.790m，允许偏差±2mm，三点标高相对偏差使用精密水准仪进行测量，控制在±0.3mm以内。
符合要求后，交土建单位进行二次灌浆，注意对基础中部露出的预埋电缆套管管口进行封闭防护，养护72h后，按图示580NM力矩要求对称拧紧每套圆盘驱动装置的地脚螺栓。
按前述方法和要求再次对H1、H2、H3三点的标高进行检查，如有变动，进一步进行调整。
参照图10403576，分别对两台驱动小齿轮与圆盘大齿轮的齿侧间隙和啮合情况进行检查，齿侧间隙用塞尺检查，齿侧间隙调整在0.50+0.2mm以内为合格。
啮合情况通过着色法，盘动大小齿轮，以观察到得接触面均匀一致为合格。
齿侧间隙可以通过调整两侧的两个螺栓（件号13、16、19），进行调整，调整完毕后按图中螺栓拧紧力矩要求将各部分螺栓拧紧。
这一工作在圆盘框架结构安装完成后进行。
参照图10403573，安装圆盘驱动装置本体上的润滑管道及分配器元件。
这一工作在圆盘浇铸机大部分机械结构安装完成后进行。
2、圆盘框架、盖板安装
如图10406111，圆盘浇铸机1#、2#圆盘框架各有18根轴线汇交于圆盘中心的径向框架梁，固定在圆盘中心驱动装置上（圆盘中心驱动装置的水平、垂直方向有预留的φ25mm圆钢，用来固定径向梁），与36根支撑铜模的周向梁相连，组成圆形框架，单个圆盘框架总重约11.7t。
径向梁与周向梁同时安装，径向梁出厂已标识安装序号，现场拼装顺序见图2，1#、2#圆盘框架的安装顺序是对称的。
用车间16t行车逐件进行吊装，径向梁吊装接近圆盘中心尽量保持水平，梁顶面放置在圆盘中心上对应的两垂向圆钢之间，同时使梁端头的钩形块卡在两根水平的圆钢间，钩形块底部挡块与圆盘中心上表面间隙保证为5mm（由中心的水平圆钢控制），梁下端将锁定螺栓穿入圆盘中心驱动装置的螺栓孔预锁紧，见图10403567、10403568。
利用精密水准仪、水平仪、平尺分段测量调整水平度在1/1000mm以内后将锁定螺栓拧紧。
安装完相邻两根径向梁后吊装周向梁，周向梁与径向梁通过螺栓连接固定。
径向梁与周向梁依次安装完毕后将盖板和走道格栅板（按出厂标号）顺次安装，圆盘框架的盖板分布如图10385412，总重约2.7吨。
与辐射梁、边梁通过紧固螺栓连接。
最后将圆盘中心盖板支架和中央盖板安装上，并用水平尺检查盖板水平度。
图2圆盘框架、盖板拼装顺序示意图
圆盘框架结构安装完成后，拆除10403567、10403568图中锁紧件6。
3、称重及浇铸装置安装
称重及浇铸机械主要由基础框架、中间支撑框架、2个称重装置、1个中间包、2个浇铸包组成，浇铸包安装在称重装置上。
安装顺序如下：
（1）称重、浇铸机械基础框架安装
基础框架由三部分工字钢框架组成，见图10396843、10403637。
要在现场进行拼装，左右两部分焊接在中部梁上，左右基础框架延长中线夹角为120º，延长线与圆盘中心纵向中心线夹角为30º。
将拼装好后基础框架吊装就位，按图10403637中标注的标高及位置尺寸找正找平基础钢梁，通过平、斜垫铁调整，精密水准仪测量的方法控制中部框架顶面标高为▽-1.230m，左右框架顶面表高为▽-1.350m，调整定位尺寸偏差为±2mm，标高偏差±2mm，平尺和框式水平仪配合调整水平度在1/1000mm以内，将基础螺栓设置好，用无收缩灌浆材料进行一次灌浆，并进行养护，待灌浆料达到一定强度后用扭矩扳手按设计力矩的1/4拧紧螺栓。
再次检查上述定位尺寸及标高偏差，进行必要调整，合格后交土建单位进行二次灌浆，注意灌浆料不要沾染到上部设备承载面上。
灌浆料强度达到允许允许值后使用88NM扭矩拧紧地脚螺栓。
（2）称重及浇铸机械装置安装
称重及浇铸机械装置由称重装置2套、中间包支撑装置1套、1个中间包和2个浇铸包组成。
利用车间16t行车首先吊装中间包的支撑装置到基础框架上，通过螺栓紧固和焊接方法与基础框架连接，用精密水准仪准确控制标高。
液压倾动装置为柜式的整体结构，安装在中间包支撑架前部靠下位置，可通过焊接方法与底板连接固定。
其次吊装称重装置，共两件，通过紧固螺栓与基础框架连接。
将中间包吊装到支撑框架上，支撑框架上有可调动高低的支撑结构和预设钢垫板，利用水准仪测量称重装置的标高，通过调整支撑结构来实现，调到准确位置用螺栓将与称重装置连接处紧固。
两个浇铸包可在调试前安装，吊装到称重部件的支架与底部支块上螺栓固定即可。
安装调整完毕装配液压元件。
称重装置在转运和安装时要锁好，在校准时才可打开，调试时，对称重装置的校准按照图10400461及安装说明书要求进行。
4、阳极提取运送装置安装（以1#机组为例）
1#阳极提取运送装置整机重量约12吨。
首先用车间16t行车先吊装由冷却水箱体和链条传送带组成的整体机座到设备基础上，按图10403640、10403595控制提取臂回转中心至圆盘中心距离为5342mm，设备底座标高-1.732m。
设备标高、水平度利用水准仪、水平仪和平尺测量，用平、斜垫铁进行调整，达到水平度1/1000以内，设备纵向中心线与圆盘中心纵向中心线通过经纬仪检查，二者不重合度允许偏差为±2mm，设备横向基准线与圆盘中心横向中心线距离通过拉钢尺检查，允许偏差±2mm。
初步调整后用无收缩灌浆材料对地脚螺栓孔灌浆，达到一定强度后用扭矩扳手按设计力矩的1/4拧紧螺栓。
再次检查调整图10403640中各定位尺寸偏差，合格后交土建单位二次灌浆，达到规定强度后用设计力矩300NM拧紧螺栓。
吊装阳极板顶起装置和提取装置到机座上，用螺栓将整个系统连接固定，将下部锥形排水槽，进出水管，膨胀节，液压元件等零部件与机座本体连接。
装配图参照10403595。
2#阳极提取运送装置安装方法同上。
5、废阳极提取装置安装
1#、2#废阳极板提取装置单台总重2700kg，分别见设备装配图10403581、10403588。
首先按照图10403639将1#、2#废极板提取装置中带极板顶起装置的机架分别吊装到基础上，两套机架沿称重及浇铸机械纵向中心线对称分布，提取装置机架纵向中心线与圆盘横向中心线夹角50º，提取装置机架底座标高-1.650m，调整控制机架中心距圆盘中心距离5449mm。
水准仪测量标高，标高允许偏差±2mm，框式水平仪检查水平度1/1000mm，用平、斜垫铁调整。
用拉钢卷尺方法检查调整设备定位尺寸偏差±2mm允许范围内，调整后用无收缩灌浆料进行地脚螺栓孔灌浆，养护到一定强度后，按25%设计扭矩拧紧地脚螺栓。
将废极板提取架装配到机架上，按上述方法重新检查调整定位尺寸及标高，注意复核极板提取臂回转中心距圆盘中心距离5669mm，合格后交付土建二次灌浆。
废阳极提取装置机械部分安装完成后，安装好液压操作台，开始进行液压管路安装，同时可进行极板收集槽安装。
6、辅助设备安装
（1）安全防护梁安装
铜模防护梁在浇铸圆盘辐射框架下面，位于铜模喷涂区域后的铜模更换区（见图10403578），防止铜模更换时发生铜模坠落到圆盘框架，对中心轴承起保护作用。
防护梁通过螺栓连接并且焊接到基板上，铜模安装后，通过限位调节安全防护梁顶面和圆盘框架之间的间隙在7～12mm。
（2）蒸汽排气罩及排气管和铜模喷淋冷却管安装
每个圆盘浇铸机冷却系统有8个铜模，8根带喷淋喷嘴的冷却水管安装在底部对铜模进行冷却，5根带喷淋喷嘴的冷却水管对阳极板进行冷却。
蒸汽排气罩及喷淋管的分布如装配图10403569、10403570、10403571、10403572所示。
排气罩支撑结构按图10403642安装，利用水准仪检查标高垂直度，垂直度调整在1/1000以内后与底部预埋板进行焊接。
安装排气罩下部支撑框架时，框架中心线与圆盘中心半径线不重合度不超过±1/500，利用经纬仪检测，框架安装好之后，按图3顺序结合装配图安装排气罩，排气罩固定好后，参照图10403547安装蒸汽排气管，最后安装铜模喷淋冷却管。
图3蒸汽排汽罩安装顺序示意图
（3）铜模喷涂装置安装
铜模喷涂装置包括铜模喷涂罩、喷淋管、搅拌罐、操作盘、水槽、储粉器。
涂料从储粉器经过搅拌罐搅拌后同过控制信号操作，液压动力驱动由喷淋管进入铜模喷涂罩对浇注成型的铜模进行喷涂。
首先铜模喷涂罩支架底部用平、斜垫铁调整，达到设计高度，紧死螺栓。
将铜模喷涂罩通过紧固螺栓连接到支架上。
搅拌罐吊装到位，将支脚与基础预埋板焊接固定，涂料储粉器安装时先将底部支撑台的三个支架焊接到基础预埋板上，然后将上部储粉器吊装到平台上，再将下部的带搅拌器的螺旋传送机、气动油缸依次安装。
操作盘、水槽通过地脚螺栓固定到基础上，将喷淋管与搅拌机端连通。
此部分精度要求不高，利用水准仪按图纸标高进行测量控制即可。
（4）铜模提升销、铜模安装
铜模提升销顶起装置安装在阳极运送系统和铜模喷涂罩之间区域，结构较小，支架焊接固定在预埋基板上，参照图纸安装液压缸、限位器、顶起销到指定位置。
每台浇铸机有18个铜模，单重1.125t，安装时铜模标高及水平度利用精密水准仪、框式水平仪调整，水平度≤1/1000mm。
这部分安装工作在设备调试前进行。
（5）液压系统、润滑系统安装
1#、2#圆盘浇铸机有各自的液压系统，圆盘中心，称重、浇铸机械，阳极提取运送，废阳极提取装置，铜模喷涂系统等均需要液压装置，液压站安装在液压室内。
称重、浇铸机械的液压阀板安装在控制室前，阳极提取运送系统液压阀板，通过地脚螺栓固定于混凝土上。
液压泵、液压马达、液压缸的进油管路和滤油器，不得吸入空气，并不应有聚集空气的死角，阀件要清洗干净再安装。
另每个浇铸圆盘都有各自单独的润滑系统，主要是对齿轮和中心轴承进行润滑的，中心齿轮有两个润滑点，中心轴承有四个润滑点。
润滑系统的控制中心、启动阀门，润滑泵、油箱等安装在控制室下方。
安装液压及润滑管路时要确保清洁，管道安装前要清理干净，安装完毕后进行管道吹扫、冲洗工作。
7、钢结构安装
浇铸机钢结构主要包括地沟盖板、走道平台、操作平台、现场控制室、防护栏杆等。
总体布置图参见10403536。
在设备成套机械部分安装完成后，开始安装各区域钢结构。
五、主要施工机具、材料表
主要施工机具材料表
序号
材料名称
型号规格
单位
数量
备注
1
16吨行车
台班
厂房行车
2
经纬仪
J2
台
1
3
水准仪
S3，±3mm/1km
台
1
4
精密水准仪
Ni005A±0.05mm/1km
台
1
5
钢卷尺
30米
把
1
6
钢卷尺
10米
把
2
7
钢卷尺
5米
把
6
8
框式水平仪L=250
精度0.02mm/m
台
2
9
条式水平仪L=350
精度0.02mm/m
条
4
10
手拉葫芦
10t，5t，3t,1t
台
8
各2台
11
磁座百分表
套
4
12
交流电焊机
BX3-500
台
3
13
直流电焊机
台
3
14
型材切割机
JC-400
台
2
15
角磨机
Ф180
台
1
16
角磨机
Ф100
台
2
17
内磨机
TGH-6BA
台
1
18
台式砂轮机
Ф250
台
1
19
螺旋千斤顶
10t
台
4
20
液压千斤顶
100t
台
4
21
气割工具
套
2
22
吊线坠
0.5Kg
个
6
23
钢丝
0.5mm
米
200
24
卸扣
10t
只
4
25
卸扣
2~6t
只
8
26
塞尺
把
4
27
钢丝绳
Ф28-6×37+1-1770
m
48
28
钢丝绳
Ф14-6×37+1-1770
m
30
29
钢丝绳
Ф11-6×37+1-1770
m
15
30
钢丝绳
Ф6-6×37+1-1770
m
140
安全绳
31
平垫铁
200*110*30
块
240
32
斜垫铁
200*110*20
块
120
33
黄油
kg
50
六、施工人员计划表
最高峰人员需求计划表
机械工程师
管道工程师
工长
钳工
起重工
行车工
电焊工
管道工
普工
1人
1人
1人
8人
2人
1
5人
5人
6人
七、质量控制措施
1、本设备安装质量主要控制点见下表
主要设备部件安装允许偏差表
项次
项目
允许偏差（mm）
1
称重、浇铸机械框架水平度
1/1000
2
圆盘中心齿轮齿侧间隙
0.5+0.2
3
排气罩支撑柱垂直度
1/1000
4
排气罩下支撑框架中心线与圆盘半径线不重合度
±1/500
5
铜模安全防护梁顶面和圆盘框架间隙
7～12
6
阳极提取运送装置水平度
1/1000
7
阳极提取运送中心线与圆盘横向中心线位置偏差
±2
8
废阳极提取装置基础板位置偏差、中心线偏差
±2
2、安装前对OUTOTEC英文版双圆盘18模自动浇铸机图纸进行自审结合翻译文件资料，做好施工技术准备。
3、认真执行质量管理制度，做好施工图的自审及技术交底工作。
按有关规范、设备技术文件和外方现场专家的要求，对安装部位的质量进行检查，严格执行“三检”制度，并贯穿施工全过程。
4、对土建设备基础交接做好复验，必要时对主要安装基准线相对基础实物的偏差进行纠偏处理，确保纠偏后的安装基准线位置、方向的准确性。
5、准备好施工机具，所用测量仪器均持有计量检定合格证；
6、认真进行重点部位的质量控制，如基础复测、圆盘中心线的找正、两圆盘中心线纵向重合度的调整、每个单独设备安装精度的调整及其与圆盘中心相对位置偏差的调整。
用校验合格的精密水准仪等仪器按照表3的要求精确调整。
7、按项目部质量管理办法定期考核，做到奖罚分明。
八、安全文明施工保障措施
1、建立安全保证体系，落实以项目经理为第一责任人的安全责任制。
施工前，必须坚持检查机具、用具，特别是钢丝绳、吊钩、吊环，严禁索具、机具的完好性，起重机吊装设备及部件要平稳，防止斜吊、强拉；施工人员不能在吊物行进的方向进行操作；吊装较重设备时，应先试吊，后正式起吊，同时防止物体坠落打击，吊物时严禁在吊物的正下方行走；吊装时，吊装现场须配置安全员、维修电工，确保行车的用电；吊装作业结束，起重设备应使回转和行走机构处于制动状态，吊钩不得悬挂物体，并应升至高处，关闭锁好操作室。
2、作业场地临边孔洞较多，孔洞四周用十五冶规定的标准围栏进行围护或用标准的盖板盖严，做好防护工作。
3、加强用电管理，临时用电执行JGJ46-2005的规定，采用TN-S接零保护系统，动力线必须妥善保管，机械设备经过处，必须架空或加套管保护。
4、在安装现场设置垃圾箱，施工废弃物及时清理，并按可回收品和不可回收品分别划分堆放场地，进行统一处理。
施工用料堆放整齐，做到工完料清。
5、在安装现场设置干砂和废油桶，防止清洗用油和润滑油滴漏而污染环境。
6、现场设置干粉灭火器，以防电气设施或废油起火。
九、设备安装进度计划
参照外方安装说明书中的进度计划安排开展施工。
见附表。
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