朱立雷(中國二十二冶集團有限公司,河北 唐山 064000)
談高爐送風裝置在熱風圍管上開孔的關鍵技術
朱立雷
(中國二十二冶集團有限公司,河北 唐山 064000)
高爐送風裝置作為爐前設備的重要部件之一,其安裝質量直接關系到高爐煉鐵的生產效率及高爐的使用壽命,而控制送風裝置的安裝偏差又決定于在熱風圍管上的精確定位開孔,掌握定位開孔的關鍵技術,按施工關鍵技術流程指導安裝施工能有效地確保和提高送風裝置的安裝精度,也在一定程度上體現了施工單位的技術水平。本文論述了一種定位開孔的方法,從定位開孔工藝施工上詳細說明了其關鍵技術的施工,體現了送風裝置安裝技術的核心,通過施工實際數據測量糾偏,利用儀器投放定位線及采用胎具和樣板的方法確定開孔位置,合理地安排技術流程的施工,能有效地確保和提高送風裝置的安裝質量。
高爐送風裝置;定位開孔;關鍵技術
高爐送風裝置是高爐爐前設備中至關重要的部件,也是熱風爐唯一向高爐鼓入高溫熱風的部件;送風裝置是沿高爐爐殼圓周均勻布置的,為滿足高爐送風要求,數量上設置較多;在安裝施工方面精確度要求非常高,除保證裝置的有效密封外還須保證所有送風裝置的送風方向交匯于高爐中心點上,其安裝質量直接關系到高爐煉鐵的生產效率及高爐的使用壽命,要控制送風裝置安裝質量關鍵點是確保其安裝位置的精確度,而精確度的保證最終又決定于送風裝置在熱風圍管上的精確定位開孔,掌握定位開孔施工的關鍵技術,合理安排安裝施工,對提高送風裝置整體的施工質量有著決定性的作用。
高爐送風裝置位于高爐爐缸位置,主要功能是將由熱風爐產生的高溫熱風,通過熱風圍管,由送風支管經風口小套送入高爐內;送風裝置設置數量較多,大型高爐設置數量多達幾十個,沿高爐爐殼圓周按固定角度均勻布置,其送風方向交匯于高爐中心點上;送風裝置設備主要由鵝頸管、補償器、連接管、彎管、直吹管及其他部件等組成;送風裝置鵝頸管在熱風圍管上采用插入式焊接連接,設備各段間采用法蘭螺栓連接,直吹管與高爐風口小套采用頂緊密封連接。送風裝置工作時是處于高溫高壓狀態的,當高爐因各種原因休風后,重新送風時,送風裝置要承受從常壓到高壓、低溫到高溫引起的各種應力沖擊,會導致設備的磨損,設備本身各段間采用法蘭連接恰能滿足對部分損壞的部件進行更換;而唯一不能更換的是與熱風圍管插入焊接的鵝頸管部件,因此鵝頸管的精確安裝是整個設備安裝的關鍵,而在熱風圍管上的開孔定位則是鵝頸管精確安裝的首要條件。
決定送風裝置的整體安裝質量關鍵是控制鵝頸管的安裝偏差,而鵝頸管的安裝偏差控制首要決定條件是在熱風圍管上的精確定位開孔,則定位開孔施工的關鍵技術是整個送風裝置安裝技術的核心體現。
2.1定位開孔關鍵技術流程
必要施工機具及材料配備→風口法蘭數據測量及進場的送風裝置拼裝→制作定位胎具→制作開孔樣板→采用經緯儀在熱風圍管上投放開孔縱向中心軸線→采用定位胎具確定開孔中心點→采用開孔樣板畫出開孔邊線→沿開孔邊線氣割開孔→開孔完即可進行鵝頸管安裝。
2.2施工機具及材料配備
經緯儀、水準儀及配套的塔尺、卷尺、盤尺、鋼板尺、油氈紙或薄壁鐵片(制作開孔樣板)、鋼材(制作定位胎具)、施工吊盤(測量平臺)。
2.3風口法蘭數據測量
采用經緯儀和水準儀實測風口法蘭十字中心軸線偏差,并量測風口法蘭外表面離爐殼外表面的實際距離,記錄實際數值。
2.4送風裝置拼裝
將已進場的送風裝置設備各部件按標準連接形式拼裝出一套,根據拼裝完的送風裝置實測出設備的實際角度及各項尺寸參數,并形成記錄。
2.5制作定位胎具
(1)根據實測的風口法蘭外表面離爐殼外表面的實際距離、送風裝置實際角度及各項尺寸的數據,在計算機上模擬放樣出送風裝置的安裝位置圖,并量測出距熱風圍管外表面尺寸和距風口法蘭頂面尺寸。
(2)根據在計算機上模擬放樣出的相關尺寸參數繪制出定位胎具圖,該胎具由連接式法蘭、水平橫桿、斜桿、錐形件及加固桿件等組成,制作胎具的材料應盡量選擇輕型鋼材,以兩個成人能抬動的重量為宜,以便作業時移動。胎具在制作過程中要嚴格控制其加工精度,保證與理論數據相符。
2.6制作開孔樣板
開孔樣板采用油氈紙或薄壁鐵片制成,可任意彎曲以滿足曲度面的劃線,樣板主要用于開孔位置定位完成后進行開孔邊線的繪制。開孔樣板制作前先在計算機上根據實際開孔尺寸進行展開平面放樣,放樣出樣板邊線的相貫線,相貫線繪制時應考慮安裝間隙的預留,并在出圖時將相貫線與開孔十字中心軸線的詳細尺寸標出,以保證制作樣板時各項尺寸的投放和量測。
2.7熱風圍管上開孔縱向中心軸線的投放
熱風圍管上開孔的縱向中心軸線采用架設在施工吊盤上的經緯儀進行投放,軸線投放前施工吊盤應提升至合適位置,保證架設的經緯儀通過高爐風口通視熱風圍管;操作用的施工吊盤應具有足夠剛度并與爐殼進行臨時連接固定,避免投放過程中儀器振動對放線精度的影響。經緯儀架立時以已引投到施工吊盤上的高爐中心為基準,放線操作時根據已實測出的風口法蘭縱向中心軸線進行投放,并將投放出的開孔縱向軸線在熱風圍管上清晰標出,留置開孔使用。
2.8開孔中心點定位
采用已制作完成的定位胎具確定熱風圍管上的開孔中心點,首先定位胎具連接到風口法蘭上,并采用螺栓擰緊固定,然后微調定位胎具使定位胎具的錐形件頂尖部位與已引投開孔縱向中心軸線重合,則開孔中心點即可確定。
2.9 繪出開孔邊線
根據已投放完的開孔縱向中心軸線和中心點,將開孔樣板縱向中心軸線和中心點與之相重合,環熱風圍管外表面貼緊樣板,沿樣板邊線在熱風圍管上畫出開孔邊線。
2.10氣割開孔
檢查確認開孔邊線繪制無誤后,即可采用氣割沿開孔邊線進行開孔,切割時先垂直于鋼板方向切割成孔,再根據設計坡口將孔洞邊沿切割成坡口,開孔切割完成后即可進行鵝頸管的安裝。
高爐送風裝置在熱風圍管上的定位開孔是決定整個送風裝置安裝質量的關鍵點,本文論述了一種定位開孔的方法,從定位開孔工藝施工上詳細說明了其關鍵技術的施工,體現了送風裝置安裝技術的核心,通過施工實際數據測量糾偏,利用儀器投放定位線及采用胎具和樣板的方法確定開孔位置,合理地安排技術流程的施工,能有效地確保和提高送風裝置的安裝質量。
朱立雷(1983—),男,山東濟南人,現任職于中國二十二冶集團有限公司技術管理部主管,研究方向:技術管理。