步进式加热炉施工工法

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1、步进式加热炉施工工法中冶集团华冶资源天津工业设备安装分公司郭英昌 刘乐同 沈洪斌1 前言天钢双棒材 2#加热炉工程是和引进意大利达涅利公司棒材生产线的配套工程，该加热 炉采用了国内外最新流行的、先进的蓄热式、步进加热炉，是天钢建厂以来最先进的加热炉， 同样也是我公司接手的第一台步进蓄热式加热炉。为了干好这一工程我单位专门成立了技术 攻关小组。在施工过程中根据工程特点采用了炉墙结构整体分段安装及炉底机械现场拼装的 施工工艺。2 工法的特点2.1 合理布置测量控制网，定期进行沉降观测，采用高精度测量仪器测量进行针对性的 测量保证关键设备的安装精度。2.2 炉底机械现场根据斜轨底座安装情况及现场实际

2、加热炉中心线进行拼装，比传统的 线外拼装好后再进行安装。不但解决了吊装过程中的变形问题更主要的是提高了安装的针对 性及精度。2.3 炉墙结构分段整体安装比先安装梁、柱再安装炉皮的散件安装方法，不但提高了结 构安装精度而且提高了炉壳的平整度和炉壳开孔精度。整体结构可以在安装现场进行拼装这 样可以充分利用厂房内的天车，提高安装效率（减少了高空作业工作量提高了安装效率）及 减少机械台班的使用。3 适用范围本工法适用于各种步进式加热炉的安装，包括炉底机械、炉体结构的安装。4 工艺原理4.1 炉底机械现场拼装工艺，该工艺的操作要点是依据安装好的斜轨底座做拼装平台， 将炉底机械（提升框架及平移框架）分段吊

3、装固定在斜轨底座上，然后根据加热炉的实际纵 横向中心线来确定炉底机械的纵横向中心线，进行现场拼装。4.2 炉墙结构分段整体安装安装工艺，该工艺的操作要点是先在安装现场搭设一个拼装 平台，然后在平台上将炉墙结构的梁、柱及炉皮在现场利用厂房内天车进行分段拼装，分段的大小根据厂方内天车能够吊装为依据。这种先拼装后整体安装的工艺不仅提高了安装质量 而且提高了安装效率及节约了生产成本。5 施工工艺流程及操作要点5.1 加热炉的安装调整工艺流程：5.2 基准点的埋设炉子安装必须设置三条基准线，即炉子中心、进料辊道中心线、出料辊道中心线，并埋 设固定中心标板，这三条线是一切尺寸的基准，炉子安装时应层层安装、

4、层层校验。斜轨底 座的基础应专门埋设两条纵向及横向中心标板，并经过高精度经纬仪进行调校，保证标板中 心线精度在 0.5mm 以内。5.3 基础验收根据图纸对土建的基础进行验收、复测，检查其尺寸、标高、强度等是否达到设计要求， 验收合格后采用座浆法做斜轨底座设备的垫墩，注意座浆垫块应留出斜垫铁的标高余量，斜 轨底座采用斜垫铁调整比平垫片调整明显可以提高斜轨底座的安装速度。5.4 斜轨底座安装5.4.1 根据斜轨底座的中心线在炉底内两端设置设备中心标板，即可吊装斜轨座就位前首先将底座下面清除干净，穿上地脚螺栓。然后根据两端中心标板挂设0.3mm钢琴丝。 挂设与炉子中心线相平行的斜轨座的中心线，以及

5、与炉子中心线垂直方向的斜轨座安装基准 点的基准线。通过钢丝即可实现对斜轨座的找正。采用设备厂家加工制作好的同一块安装模 块，使安装模块与支座相扣合后形成一水平检测面，扣合通过原支座上铰制螺栓孔由锥头柱 销所定，并在安装模块面相对原支座“安装基准点”的铅垂交点上打印标记。5.4.2 将斜轨安放在相应的地脚螺栓基础上，并进行粗调，先利用两个斜轨座的安装模板逐个对各斜轨座进行调整，每个斜轨座的标高差不超过0.5 mm （精密水准仪测量），同一 斜轨底座的水平度误差不超过0.02mm/m （精密框式水平仪测量）。然后再用同一个斜轨座 的安装模板对各斜轨座进行检测，在完全符合图纸要求后，在进行二次灌浆。

6、5.5 炉底机械安装5.5.1 提升框架安装，在提升框架安装前，先在台凳上将滚轮与提升框架组装起来，由 于提升框架为解体供货，拼装时，可先将装配有滚轮的框架吊装与斜轨座相接触（斜轨底座 可以作为一个现场理想的拼装平台），另一面靠台凳、千斤顶等来支撑。固定好后，要将斜 轨底座上的滚轮调整到起始位置上（斜轨底座的基准点上）检查斜轨底座上滚轮的接触位置 及标高情况，其标高与平面度可通过垫片来进行调整，位置精度可通过挂设钢线来找正，为 防止框架移位，可先用导链拉住然后进行拼装，拼装时用过眼冲子先安装好对角的精制螺栓， 框架连接好测量其对角线偏差，最大不能超过5 mm,框架的调整应根据斜轨底座的中心线及

7、 炉子的中心线来调整框架的拼装位置尺寸。这样的拼装具有很大的针对性，能保证框架在实 际运行过程中的中心线和炉子中心线尽可能的一致。即可进行连接板焊接，焊接时下面要有 临时支撑，以减小焊接变形偏差，框架安装完毕后，可对其上部的滚轮进行标高和位置检查， 如有偏差，按图纸要求通过垫片组进行调整。5.5.2 平移框架在安装前，可根据到货情况，将平轨组装到框架上；然后按照与提升框 架相似的方法进行拼装。可采用双行车抬吊的方法来安装以及汽车吊配合吊装等。为保证吊 平，可采用手拉葫芦配合的方法吊装。水平框架拼装好后，可检测对角线的偏差，标高、中 心调整完毕后，即可焊接连接板。为减小焊接变形，同样需要支撑，以

8、防焊接时框架下挠， 由于框架受力点在两边的八个轮子上，中间部分需要多设支撑。平移框架安装好后即可安装 定心装置，其侧导辊间隙0.51.0 m,平移框架和提升框架定位找正以炉中心线和进出料辊 道线为准。5.6 炉底立柱及水封槽安装炉底立柱安装前可按图纸尺寸对构件尺寸及基础进行复测，以确定其预埋螺栓是否准确 及构件尺寸是否符合安装要求。合格后根据标高要求进行座浆，然后根据加热炉中心线安装 立柱，其垂直度可通过挂线坠的方法来调整。刮渣装置在平移框架安装完就可以安装。刮渣 装置安装时尤其要注意控制刮渣板的高度和位置，以防刮不到渣或刮槽。5.7 炉底框架安装框架到货时为散件，需进行组装，框架的拼装方法基

9、本与升降、平移框架相同。炉底框 架纵向定位以炉子中心线来定，横向以进出料中心线来定。拼装完毕焊接连接板，炉底框架 安装完即可安装水封装置。水封装置从炉底框架预留孔吊下，水封装置在安装过程中要特别 注意水封装置的中心线和动梁中心线的相对偏差，以避免动梁在运行过程中水封装置相挂 碰。5.8 水梁安装5.8.1 水梁是支撑方坯的，承受载荷大，工作强度高，是加热炉关键设备之一。水梁由 纵梁、立柱组成。纵梁由上下双排后壁无逢钢管制造而成。其上装有耐高温、耐磨优质合金 垫块。安装前要对每根梁进行现场验收。由于运输产生的变形，安装前要矫正。水梁安装先 安装立柱，在炉底板上将每排立柱（包括活动立柱和固定立柱）

10、定位线放出。5.8.2 将立柱垂直吊起插入孔内，根据供给冷却水的进水方向将柱方向找正，立柱的定 位靠挂钢线来进行纵横向的定位。先将立柱调至其标高位置，并调整其垂直度，使立柱垂直。 然后上下固定。在安装纵梁 ，纵梁与立柱的焊接必须对立柱进行予拉紧，以中间立柱为基 准，将相邻立柱进行予拉紧；然后才能与纵梁进行焊接。（立柱进行予拉紧的拉紧量根据图 纸而定）。水梁焊接采用氩弧焊打底，100%电焊盖面。全部纵梁焊完后应复查下列项目：立柱纵横向垂直度：1mm （全长）立柱与中心距离：1mm水梁顶面标高：1mm纵梁与炉中心线平行度：1mm （全长）水梁与装料中心线偏差：1mm5.8.3 水梁的安装检查：1.

11、 对现场安装过程中产生的焊缝应该100进行探伤检查。2. 按照设计规定进行水压试验，在试验压力下认真检查水梁的各种焊缝，无渗漏为合 格。5.9 炉体结构的安装5.9.1 炉墙结构在安装之前在现场组装为六片，纵向四片、端部两片，炉壳安装同炉墙 结构一块拼装成6片，在安装之前炉壳应全部开孔完毕并且将炉壳调平。钢结构吊装全部使 用厂房内天车吊装。5.9.2 先将纵向炉墙框架分别固定在炉底钢结构上，待各侧墙结构框架调整好后，再用 螺栓分别将各个框架固定，最后安装上部横梁，并按照要求调整好后进行焊接。5.9.3 炉顶结构安装：炉顶结构与炉侧墙结构基本上可同时安装，这样可以形成炉体的 整体稳定结构。安装可

12、以从一端开始，安装过程中应该严格控制炉顶横梁间尺寸，减少积累 误差。特别是注意焊接收缩变形的累积误差，保证炉体的砌砖尺寸，5.10 进出料辊道安装 进出料辊道为悬壁磨菇头水冷形式，安装时可先将辊道就位，然后安装辊道密封装置， 辊道定位可采用炉子中心线，进出料辊道中心线由三条钢线定位找正；标高通过水准仪、标 尺来控制；水平可在轴上用框式水平仪找平，精度为 0.1/1000.注意:辊道密封板与炉体之间 需垫5 mm厚石棉板。6 材料及设备表 6-1 施工用主要工机具设备序号设备名称数量型号规格备注1直流焊机10ZXG-5002交流焊机5BX3-500T3角向磨光机201004倒链202t、 3t、

13、 5t5焊条烘干箱2500C63t卷扬机275t卷扬机28台钻2139冲击电钻210手枪钻211磁座钻312千斤顶105-50t13切割机214弯管机215空压机24myh16电动试压泵217氩弧焊机318等离子切割机219在线循环油冲洗装置1Q=1000L/min20框式水平仪20.02mm/m21经纬仪122水准仪17 质量控制7.1 质量标准7.1.1步进式加热炉技术条件(YB/T018-92)7.1.2工业金属管道工程施工及验收规范(GB50235-97)7.1.3现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范(GB50236-98)7.1.4钢结构工程施工质量验收规范GB50205-200

14、1)(JGJ81-2002)GB50231-1998)7.1.5建筑钢结构焊接规程7.1.6机械设备安装工程施工及验收通用规范7.2 质量控制内容7.2.1 人员资质控制：1. 质量检验、试验、无损探伤、计量检定、测量、起重、焊接、电工等人员均具备相 应的资格，保存资质记录并进行控制。2. 一般操作人员应经质量意识教育和操作培训上岗，执行人力资源控制程序。7.2.2 施工设备的控制和维护保养：1. 根据施工进度要求，合理配置施工机械设备，检验、测量和试验设备，并建立台帐。2. 施工机械设备，检验、测量和试验设备，计算机和软件均符合管理、使用、检查鉴 定和维护保养的规定，并有技术状态管理记录，软

15、件有备份。7.2.3 物资控制：1. 工程用物资采购均符合相应的制造规范和技术标准要求。出厂合作证、检验及试验 报告和进货检验确认执行材料管理程序。2. 对顾客提供设备应加以识别、验证、保护和维护，若发生丢失、损坏或发现不适用 情况应报顾客，并保持记录。3. 紧急放行物资应有标识和记录。7.2.4 文件、图纸、工艺更改的控制： 保证施工现场操作人员使用有效的文件（规程、规范、标准）的图纸、工艺资料（作业 设计、施工方案等），按文件控制程序规定的进行更改控制。7.3 控制方式：7.3.1 施工组织设计： 编制施工组织设计或施工方案，保证施工准备和施工过程工程质量、工程进度和安全管 理全面受控。7.3.2 项目质量检验计划： 编制项目质量检验计划，明确质量检验与试验项目、工序质量控制点、质量改进和质量 攻关等内容，组织实施，