高爐爐頂設備的安裝工藝與調試

十四冶建設集團云南安裝工程有限公司 云南昆明 650000

摘要：在高爐冶煉過程中，爐頂設備既要能使爐料加入爐內并符合布料要求，又要滿足長期不間斷的生產要求，并能經受住高溫、高壓及爐塵的沖刷與磨損。因此，高爐爐頂設備的安裝及調試工藝的質量，將直接關系到高爐煉鐵的高產與順產。本文結合實際工作經驗，主要就高爐爐頂設備的安全及調試工藝的相關要點進行了分析與探討。

關鍵詞：高爐；爐頂設備；安裝工藝；調試工藝

近年來，隨著我國科學技術的進步，高爐冶煉生產的規模及高爐爐容正不斷擴大，其技術經濟指標也不斷提高，而高爐爐頂設備的結構與工藝也出現了很大的改變。最初的高爐爐頂，為了節約原料和提高煉鐵產量，一般采用的是單鐘式裝料設備，煤氣采用管道導出。然而這種單鐘式裝料設備，由于頻繁裝料過程中并不能保證煤氣壓力的穩定，不僅布料不均勻，而且給正常生產冶煉帶來了很多不便。近年來，我國高爐冶煉中已普遍采用了雙鐘式爐頂裝料設備，其不僅可以改善爐料的分布情況，煤氣也可以保證持續供應，而且能有效提高高爐冶煉的質量與產量。為此，本文也主要分析和探討的是雙鐘式爐頂設備的安裝及調試工藝。

一、高爐結構概述

高爐煉鐵生產是一個非常復雜和龐大的系統，其設備主要由高爐本體以及上料系統、供料系統、爐頂裝料系統、送風系統、煤氣凈化系統等輔助設備所組成。一般而言，在建設投資上高爐本體約占15～20%，各類輔助系統則占據了80～85%左右。在生產中，高爐本體和各個輔助系統被緊密聯系在一起，通過相互配合形成了巨大的生產能力

1、高爐本體

高爐本體也是冶煉煉鐵工藝的主體設備，它是由耐火材料所砌筑成的豎立式圓筒形爐體，并由爐基、爐殼、爐襯、冷卻設備以及高爐框架等部分所組成。其中，爐基采用的是鋼筋混凝土和耐熱混凝土結構砌筑，爐襯采用的是耐火材料砌筑，其它設備則是金屬構件制成。在高爐的內部共分為5段，在高爐上部設置有爐料的裝入口和煤氣的導出口，在下部還設置由風口、渣口和鐵口。

2、高爐爐頂裝料設備

爐頂裝料系統的主要功能是將爐料裝入高爐中，使其在爐內合理分布，并具有防止爐頂煤氣外泄的功能。根據爐頂型式的不同，爐頂裝料系統的設備也有所區別。在下圖1中，即為雙鐘雙閥式爐頂裝料系統的結構示意圖。該爐頂主要由大鐘及大鐘料斗、小鐘及小鐘料斗、旋轉布料漏斗、密封閥以及受料漏斗等設備所組成。其中，大鐘與小鐘之間，以及小鐘與密封閥之間形成了上、下兩個密封室，其特點是在鎖氣時不鎖料，在鎖料時不鎖氣，從而保證了布料的均勻，且密封性較好。

圖1 雙鐘雙閥式爐頂裝料系統結構示意圖

（1—皮帶卸料溜槽；2—料倉；3閘門；4—密封閥；5—旋轉布料器；6—小鐘料斗；7—小鐘拉桿；8—小鐘；9—大鐘拉桿；10—大鐘料斗；11—大鐘）

二、高爐爐頂設備的安裝工藝要點

1、高爐爐頂設備安裝的主要內容及特點

以雙料鐘式高壓爐頂裝料設備為例，其安裝的主要設備及部件包括了：大鐘、大鐘料斗、煤氣封罩、大鐘保護罩、小鐘、小鐘料斗、旋轉布料器、布料器驅動裝置、大鐘和小鐘的拉桿及吊掛、受料漏斗、平衡桿等。其安裝特點為：

（1）屬于高空吊裝作業，安全難度大。由于爐頂安裝位置是處于高空中，根據高爐容積的大小，一般爐頂裝料設備安裝在高達30～110m的高處。因此，吊裝作業是整個安裝過程中的關鍵環節，必須做好起重設備的選擇并保證吊裝過程中的安全。

（2）安裝過程復雜。由于高爐爐頂設備安裝過程中，其設備及部件的安裝多采用的是累積疊加的方式，在工序和工期上容易受到制約，往往爐頂的安裝作業與其它工序之間存在立體交叉施工，容易出現相互干擾。因此，必須做好各安裝工序間的配合，并做好作業的安全防護措施。

（3）安裝精度高。根據高爐煉鐵生產的要求，爐頂設備的安裝必須達到相應的精度要求，例如：大鐘料斗和爐頂法蘭盤的同心度、大小鐘對爐子中心線的定心要求、爐頂氣密箱的水平度要求等等，都有著很高的安裝精度要求。

2、安裝工藝要點分析

（1）總體吊裝方案

高爐爐頂的吊裝作業，一般采用安裝小車進行吊裝。即是在除塵器上設置一個輔助吊點，并配備一臺卷揚機，該卷揚機的起重量應根據爐頂組裝件的最大重量及受力分析來合理選擇。為了保證爐頂設備在吊裝過程中，能有效避開風口平臺以及其它構筑物，要求在開始吊裝時卷揚機和安裝小車應共同承載重量，然后逐漸過渡到拉拽作用。在整個起吊過程中，應尤其注意雙機起吊的協調操作。

（2）設備安裝前的準備工作

設備安裝前的準備工作，主要應做好場地準備和組裝平臺的搭設。其中，場地的準備要求應選擇一處距離吊裝起重機最近的場地，且場地應平整，以便于大型起重設備和運輸車輛的進出；而組裝平臺的搭設，則要求組裝平臺應根據具體組裝方案來制定，除搭設地面組裝平臺以外，一般還需要在爐頂搭設組裝平臺。

（3）大鐘及大鐘料斗的安裝要點

大鐘與拉桿的連接部位，通常采用耳軸或扁銷進行連接。當采用耳軸連接時，為了避免耳軸出現傾翻，應當在耳軸的間隙處塞入墊片；當采用扁銷連接時，為保證扁銷與大鐘銷孔的上面和以及拉桿銷孔之間的緊密接觸，應仔細檢查大鐘與拉桿連接部位的尺寸，必要時還可在襯套的底部加墊精加工的墊環以進行適度的調整。

大鐘及大鐘料斗無論是采用組合吊裝或分件吊裝的安裝方式，均需先進行組裝，使兩者之間能緊密連接，從而便于后續大鐘拉桿和整套裝置的安裝。大鐘及大鐘料斗的組裝，應先將大鐘吊至到搭設好的組裝平臺上，然后按照出廠標記進行放置，接著將大鐘料斗吊起，用水平儀粗略檢查其基本水平后，再根據標記吊放到大鐘上。組裝時的同心度，應嚴格按照規范允許的偏差值進行要求。

（4）大鐘氣封罩及小鐘料斗的安裝要點

為了使大鐘氣封罩及小鐘料斗的安裝，能夠與大鐘及大鐘料斗安裝之間能平行作業，通常采用在地面組裝平臺進行安裝的方案。首先將大鐘氣封罩吊裝到搭設好的組裝平臺上，然后再將小鐘氣封環及組裝工具吊入到大鐘氣封罩內，接著將小鐘料斗吊上，進行小鐘料斗與密封環的組裝，在安裝過程中應嚴格按照出廠標記進行組合。