熱風爐施工技術方案

2021-10-23 12:08:37 字數 4676 閱讀 9239

1、工程概況

工程名稱:安鋼2800m3高爐工程

工程地點:安鋼廠內

建設單位:安陽鋼鐵集團公司

設計單位:中冶南方技術****

1.1安鋼2800m3高爐工程,本公司承擔了熱風爐標段。三座熱風爐共重1295噸,燃料系統鋼結構約為2000噸,管道大約800噸,裝置500噸。

工期要求2023年10月1日至2023年4月1日完工。

1.2主要特點

1.2.1熱風爐

1)熱風爐設計材質為q345-b正火板。

2)結構型式為下部變錐體,上部為球形穹頂的頂燃式熱風爐。

3)爐底標高0.500m,爐頂標高47.1m。下直段內直徑φ9840mm。上直段內直徑φ11260mm,拱頂半徑r3270mm

4)熱風爐框架為三跨八線,最大跨度為12m。最高為51.3m。

2、施工平面布置圖

2.1為保證施工進度,保證製作與安裝形成良好流水線,減少組合構件運輸,且施工場地也能滿足該施工要求。

2.2安裝現場的動力電源由甲方負責乙方指定地點,總負荷約800kva。

3、執行標準及規範

《冶金機械裝置安裝工程施工及驗收規範煉鐵裝置》(ybj208-85);

《現場裝置、工業管道焊接工程施工及驗收規範》(gb50236--98)

《鋼結構工程施工及驗收規範》(gb50205--2001)

《高爐爐殼技術條件》(yb4079--91)

《壓力容器無損探測》(jb4730-94)

4、主要施工方法

4.1爐殼加工製作工藝流程

4.2備料

4.2.1 材料**,必須具備產品質量證明書及合格證。熱風爐爐殼採用q345-b正火板製作。入庫後嚴格按規範進行檢驗和實驗,合格後方可使用。

4.2.2 工程所用的輔助性材料,應在合格分承包方名單內進行採購,並具備質量證明書。

4.2.3對變形超差的鋼板進行矯平。

4.2.4根據施工詳圖零件的尺寸。選擇相應的鋼板嚴格按照武漢院排版圖進行排版,並按圖進行編號。

4.3 放樣

4.3.1 放樣前應謹慎核實施工詳圖的圖形,展開半徑、角度等有關的各部尺寸是否一致和正確,,若發現問題應及時向專案負責人反映進行更改。

4.3.2 放樣和劃線時,保持鋼板的捲曲方向與鋼板軋制方向一致。

4.3.3 放樣和劃線時,考慮鋼材的切割間隙以及焊後的收縮餘量,資料嚴格參照施工規範。

4.3.4 放樣時須按設計檔案和施工詳圖的要求,將熱風爐相鄰的弦帶間的豎向焊縫相互錯開300mm以上,不允許設定十字焊縫。

4.3.5所有孔洞均不得開在豎向焊縫上,其孔洞的邊緣應距焊縫中心200mm以上,另孔洞也應盡量避開橫向焊縫,若因各種原因確實無法避免的情況下,可經技術主管部門酌情處理。

4.3.6 所有開孔部位在放樣時均須在零件上用沖眼作出標記,並用白鉛油標誌出醒目的開孔名稱、範圍、中心、縱橫座標,以便組對、拼裝安裝時對準。

但事先不得開孔,須待安裝後統一測量校核,準確無誤後方可進行開孔。

4.3.7 放樣時須根據施工詳圖的各部尺寸於零件上標出中心線,零件邊緣和焊接坡口的切割線。

4.3.8根據施工詳圖的零件編號和組對、拼接的基準線以及安裝的定位線用沖眼和白鉛油標記於各塊零件上。

4.4下料和切割

4.4.1零件的切割採用cg1-30型半自動切割器進行。

4.4.2切割前須將切割區鋼板表面的油汙、鐵鏽等雜物清理乾淨。

4.4.3清理乾淨切口斷面上及其切口邊緣上的溶渣、飛濺物、毛刺等。

4.4.4 切口斷面與鋼板表面的不垂直度不得大於鋼板厚度的10%,且不得大於2mm。

4.5坡口的加工

4.5.1坡口的加工採用cg1-30半自動切割器進行。

4.5.2坡口的尺寸嚴格按照施工詳圖坡口型式規定執行。

4.5.3拼裝和組對時,區域性焊口的修正,採用氧乙炔手工氣割,但必須用角向磨光機和手提式砂輪機進行修磨,其坡口必須光滑平整,所有氧化鐵熔渣和飛濺物必須清理乾淨。

4.5.4 焊接坡口加工後,應採用樣板進行檢查,其加工邊緣與樣板之間的間隙不得大於1mm,其檢查方法如下圖:

4.6 柱形與錐形外殼的加工成型

4.6.1柱形爐殼板採用50×3000及20×2500對稱式三輥捲板機捲製。

4.6.2預彎採用予彎模反覆滾彎法(見下圖)

4.6.3爐頂及弧形變徑段爐殼板採用加熱壓模成型。

4.6.4壓制過程中應隨時對加工件進行檢測,直至合格為止,其檢測示意圖如下:

4.7熱風爐球形拱頂的分瓣壓制。

4.7.1 嚴格按施工排版圖下料,同時應考慮拼裝時的修邊餘量,其修邊餘量如下圖所示:

注:圖中實線為展開放樣線,虛線為實際切割線,其中底邊虛線除附加25mm的修邊餘量外,還要加其弧弦距邊h的1/3,且先不開焊接坡口,待球瓣整體拼裝時經二次下料後再按設計要求加工焊接坡口。

4.7.2確定模具直徑:a凸=a(1=p)(mm)

式中: a————球體直徑mm

p————熱壓收縮率

凹模直徑:凹=a凸+2δ+z(mm)

式中: δ————球瓣材料厚度mm

z————模具直徑雙邊間隙mm,取z=(0.05-0.1)δ模具設計示意如下圖所示:

4.7.3壓制方法

採用8000t水壓機進行,其壓制時應注意以下事項:

a. 加熱在紅外反應爐中進行,燃料採用重油。

b.加熱必須均勻,火焰採用中性焰,當鋼材加熱到1000~1100℃。

(即鋼材表面呈淡黃色時),進行球瓣的壓制,在溫度下降到500~550℃(即鋼材表面程蘭色)之前結束。

c.壓制後應使球瓣緩冷至l150℃時進行脫模工作,不得用水急冷。

4.7.4球瓣曲率半徑的檢測及其定型號料

4.7.4.1曲率半徑的檢測及質量要求如下所示:

4.7.2預組裝及二次號料如圖所示:

各塊球瓣在預組裝臺架上進行合模後,按實際情況製作二次號料板,修正各接縫線,再按設計要求,對焊口進行切割、檢測、修磨直至合格後,預組裝臺架上進行定位焊。

4.8殼體的分節組裝與分部組對

4.8.1在平台上標出殼體鋼板圈的縱橫座標線及其中心線。

4.8.2按下圖所示設定組合胎具,其組合胎具的水平高低之差必須控制在±2mm以內。

4.8.3以中心點為圓心,以外殼鋼板圈的內徑和外徑分別作圓弧供檢測和設定定位支架用。

4.8.4按標記於預組裝平台上設定外殼鋼板圈的定位支架和定位擋塊如上圖所示。

4.8.5將外殼鋼板逐塊按詳圖的編號分別就位後進行臨時支撐,如下頁《殼體的臨時支撐》示意圖所示。

4.8.6利用焊縫調整工具調整各縱間焊縫,使其符合設計和標準規範的要求。

4.8.7按《預組裝示意圖》所示的自下而上分圈、分段、分部按施工詳圖的編號、位置,對準殼體的縱橫座標(即中心線)進行定位拼裝。

4.8.8每段以拼裝1~2圈為宜,經逐圈檢查合格後,焊好定位檔塊,作出定位的標記,焊臨時加固支撐和腳手架掛耳,然後按安裝工藝要求拆開作為成品進行吊裝,但每段最上面一弦鋼板圈須作為下一組段的底圈。

4.9工藝鋼結構的加工方法

加工工藝流程圖見以下框圖:

(1) 構件的放樣、下料

a、材料核對

放樣前應核對鋼材材質及厚度是否符合設計要求,其外觀是否符合規範要求。

b、加工餘量

鋼構件所用的鋼材在放樣和下料中,應根據工藝要求預留製作和安裝時的焊接收縮餘量及切割、刨邊、銑平等加工餘量。

c、節點放樣

對圖紙中的結構或構件的重要節點尺寸可按1:1放實樣進行校核。

d、下料尺寸偏差應控制在構件成品各允許偏差範圍之內。

(2)鋼材切割:板材採用數控切割機或半自動切割機,型鋼採用火焰切割,零星小件可採用剪板機剪下。

(3)鋼板平整及矯正;鋼板原材料或鋼板拼接後採用七輥校平機進行校平。

(4)鋼構件的組裝

a、鋼構件在組裝前,應檢查下料後的各零件、部件是否符合圖紙要求,尺寸是否在允許誤差之內。連線接觸面和沿焊縫邊緣每邊30~50mm範圍內的鐵鏽、毛刺、汙垢、冰雪等是否清理乾淨。對於板材、型材的拼接,應在組裝前進行。

組裝應在平台上進行並使用合適的卡具, 組裝點固定後檢查整體幾何尺寸,組裝完後並用鋼印編號。

b、一般要求

手工焊接q235鋼時,選用e43型焊條。自動焊接q235鋼時,選用h08a型焊絲。自動焊接q345鋼時,選用h10mna型焊絲。

c02氣體保護焊、焊絲採用h10mn2si。

4.10 除鏽防腐

4.10.1 全部鋼結構的除鏽防腐工程由專業隊伍進行施工,根據製作安裝的工序進展情況,穿插、交叉進行。

4.10.2 除鏽採用噴砂除鏽等級為sa2.5。

4.10.3 防腐材料按設計要求執行。

4.10.4 在地面上對構件只塗一道底漆,並留出焊接部位,後道底漆和面漆及補塗部位均在安裝完後進行。

5、主要施工工藝

5.1 熱風爐外殼材質設計為q345-b正火板,焊絲選用rd-yj502(q)二氧化碳藥芯焊絲。

5.2熱風爐外殼

每帶與每帶相連線的焊接坡口加工嚴格按照安鋼2800m3高爐熱風爐爐殼排版圖執行。

5.3焊接方法的選擇

對於δ=20~30mm的大厚度壁板焊接,由於其拘束度大,焊縫冷卻速度快,焊接層次多,雖然鋼材的焊接效能良好,但要注意防止冷裂紋和氣孔、夾渣等焊接缺陷的產生。

為確保焊接質量,提高焊接效率,在安鋼2800m3高爐熱風爐殼殼體的焊接中,結合我公司以往攀鋼4號高爐(1350m3)、昆鋼6號高爐(2000m3)、南鋼新1號高爐(2000m3)、水鋼2號高爐(1280m3)和安鋼2200m3高爐熱風爐爐殼焊接的成功經驗,爐殼焊接立縫、橫縫採用半自動co2氣體保護焊,焊絲牌號為rd-yj502(q)的co2氣保護藥芯焊絲。

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