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（天津二十冶建设有限公司金结分公司,天津 300350）
摘 要：高炉炉壳风口带风口开孔及法兰安装后整体安装即在拼装平台上将风口带炉壳组对焊接成整体后按设计要求对风口位置开孔并安装风口法兰后将其整体吊装的一种施工方法.文章结合天津二十冶建设有限公司金结分公司在高炉安装领域多年积累的技术经验以及在唐山文丰850m3 高炉系统工程高炉炉壳及风口设备安装实施过程中的技术成果,总结了高炉炉壳风口带地面开孔并安装法兰后整体安装的工艺流程以及技术要领.
关键词：高炉风口；风口中心；地面开孔安装法兰；炉壳；整体安装施工技术
中图分类号：TF576 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）10-0065-02
一、工程概况
唐山文丰850m3高炉工程炉体系统中,有20套风口装置,风口中心标高为11.400m,风口位于第六段高炉炉皮上呈圆周均匀分布,本高炉风口开孔及法兰安装确定在预装平台施工.
二、风口的开孔及法兰安装
1．风口法兰安装的工艺流程.组装风口带炉壳→确定炉壳开孔中心线→中心线→炉壳开孔→法兰找正→法兰焊接→复核风口中心→安装炉壳→再次复核风口中心.
2.具体施工方法.
（1）组装风口带炉壳并确定中心线：1）测平组装平台,组装平台标高差在±1mm,将多片炉壳对口、找平组装,实测周长、椭圆度符合技术要求后进行对称焊接,立缝焊接时考虑焊接收缩量（约1～2mm）,炉壳组装后检查其椭圆度,并加刚性支撑调整和固定,使各项技术参数在最小范围内；2）实测风口环形中心线周长,并以0°、180°为基准等份划分确定20个风口的横向中心线；3）以炉壳中心为对心点,用经纬仪复核各风口中心的是否在相同的等分角上,并测出纵向中心线；4）因炉壳为倾斜带,法兰与炉壳垂直,根据图纸计算得出需将该风口中心标高沿炉壳外皮下移6.3mm,内皮下移14.4mm,得出风口开孔中心的水平标高（法兰盘中心标高）；5）在风口带炉壳上下口设置刚性支撑,减小风口开孔及安装炉壳产生的变形.（2）炉壳开孔：1）用法兰的内外开孔样板中心线对准炉壳上的开孔中心线,画出炉壳外开孔线；2）用风口带冷却壁的样板检查冷却壁与法兰间的间隙及螺栓孔、水管孔是否符合设计要求；3）利用自动气割论文范文沿着开孔线进行开孔,割嘴要垂直炉壳进行开孔,开孔后磨出坡口.
（3）安装法兰：1）依据已有中心线安装法兰并拉出各相对法兰的中心线；2）利用法兰找正样板调整法兰,调整就位后将法兰点焊在炉壳上；3）检查相对风口中心联线的交心程度,反复调整直到交心情况符合规范要求.
（4）法兰焊接.风口法兰焊接的主要难点在于异种材质相焊,板较厚,焊接量大,易产生焊接变形；焊位差,不易使用钢性固定等,为此需采取以下焊接措施：1）焊接过程中法兰找正样板始终放在找正位置上,并设专人监测；2）法兰焊接分三次成型,第一次手工电弧焊；第二次CO保护焊；第三次盖面焊,根据环境情况决定,二者皆可；3）CO2保护焊焊丝选用H08MnSiA,焊丝直径为：1.2mm,1.6mm；手工电弧焊焊条选用E5015,焊条直径为：3.2mm,4mm；4）焊缝的第一次成型,先从内侧焊接1遍,然后进行清根打磨,确认无缺陷后在外侧焊接1遍.每个法兰由2名焊工同时对称施焊；5）焊缝的第二次成型,两名焊工对称焊接.采用每层多道、小电流、快速焊接.先焊炉壳侧,再焊法兰侧,然后进行中间填充焊,焊缝接头采用错台连接且接头错开；6）焊缝的第三次成型,按立焊盖面的焊接方法,由下向上进行焊接,可由两人对称焊接；7）焊前预热温度控制在120℃～140℃,先对炉壳及法兰进行均匀加热,采用2把焊论文范文对称加热,加热到80℃～100℃时对施焊区域500mm区间进行集中加热,达到温度后开始焊接.层间温度控制在120℃～150℃；8）所有风口法兰第一次成型焊缝完成后,对风口法兰的变形情况进行检查,根据变形情况确定第二次成型焊缝的焊接顺序,二次开焊时,焊区需重新预热；9）焊接时采取减应力处理措施：焊接时选用小型风镐进行敲击,敲击时应均匀受力,敲击点选在焊缝和焊缝两侧50mm内；进行减应力处理时,动应力方向应与构件主要焊缝的最大主应力方向相同或相近,每个风口敲击处理次数应根据焊接层数确定,每层焊接后进行一次振动处理；敲击间隔时间应在150℃以下至焊肉完全冷却前进行,焊接成型后采用锤击法消除焊接应力,锤击应避开200℃～300℃的易脆温度区.
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（5）安装炉壳：1）风口带炉壳焊接后复测椭圆度、风口中心标高,并结合第五带炉壳上口测量参数安装时进行微调,保证风口中心汇交精度；2）风口法兰焊接检查合格后,对风口带炉壳上下设置两道刚性支撑,以防止吊装时炉壳变形,吊装时为防止吊装变形使用吊装架四点进行吊装,如下图所示：
3）炉壳就位后,即应进行中心测量,确保风口带中心偏差符合技术要求；4）炉壳焊接时应采取对称焊接,减小焊接变形.
三、施工技术要求
1.风口中心标高（±3mm）,全部风口相对高低差（≤5mm）,相邻风口高低差（≤3mm）.
检查方法：用水准仪实测得出.
2．法兰倾斜率3/1000,检查方法：在风口法兰外侧上方焊上一个500mm长Ф10mm粗圆钢,然后在圆钢上挂好线坠,使垂线刚好碰到法兰下边缘,然后用卷尺测出法兰最高点到垂线的水平距离,最后求出倾斜率.
3.法兰伸出炉壳表面距离+5mm,检查方法：用卷尺直接量出.
4 ． 中心位置在炉壳圆周上的角度偏差（±4′）,检查方法：把角度换算成长度,然后用卷尺测得偏差值.
5．法兰面水平中心线与对应法兰中心线的垂直度（3/1000）,检查方法：在钢线上选取一点距法兰面为1米,然后量出这点到法兰两边的距离,最后算出垂直度.
6．对应法兰中心的连线与炉子铅垂中心线的距离（≤10mm）,检查方法：做一个高出法兰中心线的角钢支架,然后在上边悬挂好线坠并使线坠垂心与炉心同心,最后用卷尺测的距离.
四、结语
该工艺打破了以往施工中采用先安装炉壳,待风口带以下冷却设备安装完及风口平台形成后再安装风口的传统安装方式,其在地面安装不受其他工序影响提前施工且安装精度高的特点,提高风口安装精度保证送风系统正常运行；有效减少焊接变形防止风口开裂；降低法兰安装难度节省人力、机械台班和时间、减少高空作业降低安全风险等,该安装工艺施工简单、安装精度高且节约机械台班、加快施工进度,是我冶建单位值得推广的一项安装工艺,为以后我公司在冶建炼铁系统高炉风口安装提供了实例依据及技术保障.
参考文献
[1] 钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）[S]．
[2] 炼铁机械设备工程安装验收规范（GB50372-2006）[S]．
[3] 建筑工程钢结构焊接规程（JGJ81-2002）[S]．
作者简介：郭慧鹏（1982-）,男,山东菏泽人,天津二十冶建设有限公司金结分公司助理工程师.
（责任编辑：周加转）
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法兰引用文献:
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