轉爐一次除塵快速安裝工藝研究

黃 文

（攀鋼集團工程技術有限公司修建分公司，四川攀枝花 617000）

1 立項背景及目的

為貫徹“綠水青山就是金山銀山”的環保理念，攀鋼加大了環保改造力度，攀鋼煉鋼廠由于冶煉煙塵大，是環保改造的重點單位，將陸續改造7 座轉爐的除塵設備。其中一次除塵是每座轉爐單獨的基礎的除塵設備，必須盡快改造并達到環保標準，但其改造施工必須要轉爐停產才能進行，一次除塵設備安裝時間制約著煉鋼生產運行，也決定著施工成本。因攀鋼釩轉爐數量相對較多，如何快速施工減少對生產的影響并降低施工成本值得研究。

轉爐一次除塵改造煙氣凈化流程采用半干法除塵系統，系統自鍋爐汽化煙道出口法蘭始，90°彎頭脫水器入口法蘭止，主要設備包括水冷夾套、非金屬補償器、蒸發冷卻塔（EC）、上升管、二次蒸發塔、重力脫水器、環縫二文、下降管、水封箱等（圖1）。

圖1 設備安裝工藝示意

前期也曾進行過煉鋼轉爐的一次除塵改造施工，由于在摸索階段，施工比較困難，主要體現在：①作業面少、小，窩工較多；②現場施工時障礙物件較多，其臨時改造導致施工時間拖長；③安裝工序麻煩，形成施工等待及部分返工。

結合5#轉爐一次除塵的施工改造，經過認真分析圖紙和施工現場的實際特點，尋找可利用空間，通過設備安裝工藝的優化和安裝通道的打通以及采用適合現場作業的施工方法等，實現了轉爐一次除塵設備的快速安裝。

2 工藝難點

（1）除塵設備工藝線路長，順序安裝工序多，安裝工期長。轉爐除塵按煙氣流向經過的除塵設備依次經過鍋爐1#～4#段、水冷夾套、非金屬補償器、蒸發冷卻器、上升管、二次蒸發冷卻器、重力脫水器、環縫二文、下降管到水封箱等8 套設備，每套設備位置基本固定（即不能有太大移動范圍），為保證質量和在狹窄空間解決擁擠問題，一般需按煙氣路線一套套設備安裝下去，整體安裝工序長、時間也長。

（2）進料通道只有一條，容易造成通道擁堵、進度緩慢。因煉鋼廠房是多層鋼結構狹窄廠房，根據生產布局沒有多余空間，舊設備的拆除及新設備的進入均是通過鍋爐的原位置拆除后形成的通道，吊裝又主要是大件設備必須一套設備吊裝到位后才能再吊另一套設備，造成進料擁堵、緩慢，無法快速安裝。

（3）除塵設備安裝空間立體、有限，無空間進行整裝，造成散裝工作量大、安裝工期拖長。

（4）2 個轉爐共用設備、管道較多，有不少設備、管道阻擋了新設備安裝空間，一些還不能立即停機讓行，會影響新設備安裝進度。

3 主要研究內容和目標

3.1 主要研究內容

（1）研究能否在較長的設備路線上分段進行安裝，在保證質量和安裝精度的同時，在不同設備部位實施同步定位安裝法，將順序安裝變為并行安裝，縮短施工工期。

（2）研究打通新的運輸通道及安裝路線，擴展安裝空間，變單通道進料為多通道進料，改善通道制約施工的局面。

（3）在有限的立體空間內，研究整體倒裝方法，減少散裝工作量，縮短安裝時間。

（4）研究盡早移動舊設備和擋礙管道，避免在安裝時的等候。

3.2 研究目標

（1）設備安裝的并行同步作業，有效縮短工期，減少窩工現象。

（2）新的有效通道，提高進料效率。

（3）少形成安裝量，保證施工過程安全順利。

4 施工技術研究

（1）針對第一項研究內容，對圖紙及設備技術要求進行研究，分析其對環縫二文的安裝垂直度要求較高，其他設備要求連接嚴密不能漏風。針對此要求并結合研究目標制定安裝工藝：①原計劃工藝：煙道出口找正→安裝水冷夾套、非金屬補償器→安裝蒸發冷卻塔→上升管安裝→二次蒸發塔安裝→重力脫水器→環縫二文安裝→下降管安裝；②現安裝工藝分為a、b 兩段同時施工，a 段工序：煙道出口找正→安裝水冷夾套、非金屬補償器→安裝蒸發冷卻塔→上升管安裝；b 段工序：

這樣安排施工工藝的優點是能同步進行設備安裝，變單線作業為多線作業，加大作業點，減少窩工，有效縮短施工工期。

（2）為打通新通道，擴展安裝空間，查看現場并結合施工缺陷，發現轉爐傾動系統上部有一定空間，拆除其間的一根除塵方管后能形成一個6 m×5 m 的空間，但6 m 高的空間也無法進行太好的吊裝作業，研究利用此空間可以進行水平運輸，可以將不高于3 m 的設備水平運輸進安裝位置后再進行吊裝。

（3）針對安裝空間狹窄且立體的情況，研究認為常規的自下而上的安裝方法會因設備阻擋空間而使整件無法安裝，如果分成散件安裝，無疑工作量大且耗時較長；不如將設備制作為不高于3 m 的整件，采取倒裝的方法進行安裝，即自上而下組對安裝，特別是蒸發冷卻器等殼體設備，其直徑達4 m，采用倒裝法安裝能有效利用立體空間，增加整裝數量，減少現場工作量，大大提升安裝速度。

（4）針對廠房內為數較多的空間管道阻擋安裝空間的難題，研究爭取在大修前轉爐區域停產時，提前將此部分管道改道，避免阻擋除塵設備安裝空間。

5 研究技術實施

（1）按照研究內容，在實際施工中，優先安裝了基準的備件重力脫水器，安裝時主要控制的是其安裝中心線和標高，其中心安裝的基準又是轉爐爐體中心線，即所有安裝定位均以轉爐爐體中心線作為基準線；然后同步安裝鍋爐出口備件和重力脫水器出口備件。

（2）為打通新通道，拆除了門捕旁邊的除塵方管，空間出來以后，還需設置水平運輸工具，利用現有的一些支架和運輸小車，設置了一套15.6 m 平臺水平運輸系統，將鍋爐側面的蒸發冷卻器制作成每段2.5 m 高的整圈殼體，用行吊吊上15.6 m 平臺，再利用運輸小車推到安裝位置，其進料與鍋爐進料同步進行，增加了進料通道，減少了窩工，提升了作業效率。

（3）因為煉鋼轉爐廠房內空間相當狹窄，要安裝較大的除塵設備，場地非常緊張，自下而上安裝的方法會造成空間不足、吊裝困難，在現場采用了除塵設備倒裝安裝法，即先把上部設備吊上去封好，逐級運進下部設備與上部設備連接安裝，解決了立體有限空間安裝工作受限的難題，加快了安裝進度，也不必將設備制作為散件到現場組裝，減少了現場工作量。

6 經濟效益和社會效益

6.1 經濟效益

6.1.1 節約的費用

經統計施工工期縮短了12 個班，按每班用工116 人，人均費用300 元/班，每班平均租用37.5 kW 卷揚13 臺、25 t 汽吊2輛、10 t 板車2 輛。可節約的費用：

（1）人工費＝12×116×300＝417 600 元。

（2）機械費＝12×（13×150+2×1200+2×380）＝61 320 元。

合計節約費用=417 600+61 320=478 920 元。

6.1.2 支出費用

（1）搭設副通道的費用：3×8×300=7200 元。

（2）提前施工的費用：3×10×300=9000 元。

經統計搭設副通道用了8 個工人3 個班，提前施工用了10個工人3 個班。合計支出費用16 200 元（7200 元+9000 元）。

6.1.3 創造的經濟效益

經濟效益=478 920-16 200=462 720 元。

6.2 社會效益

（1）在保證施工質量和生產正常進行的前提下，縮短了檢修時間，為煉鋼廠完成生產任務創造了條件，贏得了用戶的滿意。

（2）積累了立體有限空間內施工的經驗，為類似工程施工提供技術支撐。

7 結論

通過對4#轉爐一次除塵快速安裝工藝研究，高效、低耗完成了施工任務；確保了整個施工過程的安全順行；進料及吊裝過程安全順行，現場施工緊而有序，且較計劃工期提前12 個班；提高了施工效率，大大降低了施工成本和在檢修作業過程中帶來的安全風險；同時，還掌握了立體有限空間內除塵設備安裝的高效方法。