高炉炼铁系统主要设备由高炉本体及原料系统、送风系统、煤气系统、渣铁系统组成
高炉本体设备包括:炉体框架、炉壳、冷却设备、炉喉钢砖、炉顶保护板、炉顶装料设备等主要部件
原料系统设备包括:矿槽设备、焦槽设备、中间料仓设备、料车上料设备、上料主皮带机等
送风系统设备包括:鼓风设备、热风炉设备、风口装置等
煤气系统设备包括:煤气除尘器设备、环缝洗涤塔设备等
渣铁系统设备包括:炉前设备、铸铁机、水力冲渣设备等
高炉是横断面为圆形的炼铁竖炉,自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸 5部分。高炉本体在现场组合安装
高炉炉体框架安装一般程序:基础检查放线→下部框架柱→框架梁下部→平台梁、板→上部框架柱→柱间支撑→上部平台梁、板→炉顶平台→炉顶框架柱→炉顶框架梁→炉顶悬臂吊车梁
炉体下部框架安装时,与基础固定的第一段立柱吊装就位后,应调整和检查纵横向中心线、标高、柱间两对角线长度之差和立柱的垂直度,符合要求后应进行二次灌浆。
下部框架各段2立柱安装时,应设置临时脚手架、平台、梯子、防护栏杆等。
下部框架箱形柱对接焊接,宜先焊接内侧、后焊接外侧,并宜对称施焊。
立柱安装应逐段或逐层检测和调整标高、纵横向中心线、柱间两对角线长度之差、立柱垂直度。
上部框架、炉顶刚架宜分段将两立柱和横梁、斜梁等在地面拼装成片后吊装就位。
在框架结构件安装的同时,平台、栏杆、梯子以及管道、设备等,应同步安装。
组装应在坚实、稳固的平台、支承凳或胎架上进行,其基础压实并垫以砾石压平。组装平台用型钢或钢轨做基架,根据铺设钢板,表面的高度差不大于2mm。
拼装时,不得用点焊的方式连接炉壳,应配置相应的装配卡具夹紧构件、花篮螺栓等临时措施。
宜将临时平台、栏杆、梯子等同时拼装。组装成带后,应设加固支撑,单带吊装宜采用专用吊架吊装。
同步安装附件
炉壳焊接应有相应的焊接工艺评定报告,并根据焊接工艺评定报告编制焊接作业指导书
炉壳应先焊内侧焊缝再焊外侧焊缝,并应先焊各带立焊缝、后焊横焊缝。应由多名焊工均布圆周,采用对称方向、多层多焊道、分段退焊的方法进行焊接。
结构件开孔处与管道或短管的焊接,应采用与主体材料成分和性能相同或相近的低氢型焊条。
应按《炼铁机械设备工程安装验收规范》GB50372-2006、设计文件及焊接工艺作业指导书进行全面检查和监督。
高炉炉壳的安装可采用正装法、倒装法、上部倒装和下部正装法、线外拼装整体滑移法等安装工艺。采用正装法时,炉壳安装与框架安装应同步进行。采用倒装法、上部倒装下部正装法、线外拼装整体滑移法时,框架应先于炉壳的安装
主要测量各段炉壳半径、炉壳中心相对炉底中心的同心度;炉壳钢板带上口高度差。(中心垂线、水准仪)
冷却壁通球试验合格后应进行压力试验,试验压力应为工作压力的 1.5倍,应稳压 10min,再将压力降至工作压力,应停压 30min,以压力不降、无渗漏为合格。(同工业管道液压试验)
带水冷装置的大套、中套及小套,安装前进行压力试验
风口大套、中套及小套,可采用高炉热风环管下的电动单轨吊并辅以链式起重机吊装就位,中套及小套可采用配重平衡法吊装
风口固定装置顶紧后,顶板与大套法兰之间的间隙应不小于 10.0mm。大套与中套的密合面间用 0.1mm 塞尺检查,塞入深度不应大于接触长度的 1/3
炉顶法兰安装→布料溜槽齿轮箱安装→波纹管阀箱安装→炉顶设备支撑钢架安装→称量料罐安装→下密封阀安装→上料阀门安装→固定受料罐安装→受料斗下料阀箱安装→布料溜槽安装。提示:自下而上
底板下采用铺垫干砂时,干砂铺垫后应采取防雨措施,并应里脊安装蓄热室底板。热风炉底板与干砂应接触均匀且接触面大于60%。
热风炉主要作用是向高炉连续不断地输送温度高达 1100~1300℃的热风。按结构形式分类为:内燃式热风炉、外燃式热风炉、顶燃式热风炉。热风炉设备安装内容主要包括:各类阀门和补偿器、助燃风机、检修设备、换热器、炉算子及其支柱等。
热风炉蓄热室底板厚度小于20mm时,砌砖前应先进行底板对接焊缝的真空度试验,真空度为40kPa时,应无泄漏。
直筒段下部炉壳的安装,在炉底板中心处应设置测量塔架。上部壳体安装时,应设置搁置在炉壳上的活动测量桥,并应在活动测量桥上挂设炉中心线坠和架设水准仪,应分别测量炉壳半径、炉壳钢板圈(带、环)上口高度差、炉壳钢板圈(带、环)中心相对炉底中心的同心度等。
原料供应系统:包括铁水预处理、铁水倒罐站、混铁炉、废钢间、铁合金供应及石灰供应等设备
吹炼、精炼与出钢系统:包括转炉本体、托圈、倾动装置、出钢、出渣及钢水精炼等设备
供氧系统:包括氧枪、氧枪横移(更换)小车、氧枪升降设备及滑道、氧气阀门间设备、副枪系统等设备
烟气净化与煤气回收系统:包括烟气冷却设备、煤气回收设备、蒸汽回收设备、烟气除尘及净化设备
浇注设备:钢包回转台、中间罐车、烘烤器
连续铸钢设备:结晶器及振动装置、二次冷却装置、拉矫机、扇形段更换装置、引锭杆装置
出坯和精整设备:输送辊道、剪切机、喷印机、推钢机、翻钢机
吊装方法主要有台车法、滑移法、流动式吊车或卷扬机与滑轮组相配合吊装
设计制作吊装用专用吊具
在钢水接受跨将回转体与吊具组合,用钢水接受跨行车的主钩,将回转体吊起,尽量靠近浇筑跨一侧
用钢水接受跨行车的副钩和浇铸跨行车的主钩,分别挂在专用吊具两端的吊耳上,在空中将回转体吊住,松开钢水接受跨行车主钩,实现空中接力。
两台行车抬吊,将回转体吊装就位。
基础交接验收→基准线、点的设置→坐浆垫板设置→转炉支撑装置安装→托圈与轴承座装配→托圈吊装找正→炉壳组对→整体移动就位→倾动装置安装→炉体附属管道配管→调整、试车
基础交接和验收
基准线主要有转炉炉体2纵、横向中心线及转炉倾动轴承座纵、横向中心线
一般采用坐浆法
固定端轴承座底座初找完毕后,以轴承座底座上水平面的十字中心线为精找正基准,测量中心线、标高及水平度的偏差,调整合格后拧紧地脚螺栓,安装轴承座,再对轴承座复测偏差数据并记录
游动端轴承座的底座一般为铰接底座,安装时先找正铰接底板,底板固定后安装轴承座底座并采取临时支撑调整措施,调整底座使轴承座中分面水平符合要求后,按照中分面处的加工面调整轴承座的标高、中心线及水平度,使其符合技术要求
固定端、游动端轴承座找正后做好标记,拆除,准备与托圈耳轴组装
托圈水冷系统应做水压试验和通水试验,试验压力应为工作压力的 1.25倍,应在试验压力下稳压 10min,再降至工作压力,停压 30min,以压力不降、无渗漏为合格;通水试验进出水应畅通无阻,连续通水时间不应少于 24h,应无渗漏
将托圈吊装到临时台架上,以台架上投测的纵、横向中心线为基准,调整好托圈的中心位置和倾动轴水平度,使其符合规范要求,倾动轴承座下底面标高比转炉支承装置上表面高约 50mm。以传动耳轴轴线为基准轴线,用激光准直仪或挂线千分尺,检查托圈两耳轴同轴度,允许偏差为 1.5mm
炉壳组对安装
整体移动就位
倾动装置由电动机、一次减速机、二次减速机、扭力杆装置组成。倾动装置上的两组切向键分别与二次减速机大齿轮及驱动侧耳轴相连接,传动扭力矩,使炉体正反转
倾动装置一次减速器正反向单独运转各不应少于 1h,运行应平稳,应无异常振动和噪声,轴承应温升正常
连铸机纵向基准线一般设置3条:纵向中心线、铸流中心线及辅助纵向中心线
连铸机横向基准线设置3条:铸流外弧线、最终娇直辊中心线及输送辊道起始辊的轴线中心线。
基准点一般设置在连铸机各层标高的基础内,外弧线附近、最终矫直点附近、输送辊道起始辊附近及大包回转台附近。
水平度用平尺配合框架水平仪检查,允许偏差为0.05/1000
地脚螺栓宜用液压扳手分两次均匀紧固,第一次紧固应达到设计值的70%
钢包回转台回转机构应在全行程回转不少于 5次,运行应平稳,停位应准确,并应无异常振动和噪声
回转臂应在全行程升降不少于 5次,运行应平稳,停位应准确。回转臂应按设计技术文件的规定进行冷满负荷和冷超负荷试验
分为弧形段、矫直段和水平段
按照从下往上的顺序进行,应价差纵横向中心线、标高、水平度及左右两底座轴孔同心度允许偏差,同心度宜采用拉线和内径千分尺检查,允许偏差为0.2mm
用精密水准仪测量标高,用平尺、量块或方水平仪检测水平度,用经纬仪测量中心线。
楔形铁连接和螺栓连接
结晶器振动机构连续运行不应少于 2h,应无异常噪声,振动频率和振幅应符合设计技术文件的规定
扇形段辊组应连续运行不少于 2h,无异常振动和噪声,轴承温升应正常
扇形段更换装置传动机构减速器应单独运行不少于 30min,应无异常振动和噪声,轴承温升应正常,然后各机构在全行程内动作不应少于 5次,动作应灵活,停位应准确
轧钢主要设备:通常把使轧件产生塑性变形的机器称为轧机。轧机由工作机座、传动装置(接轴、齿轮座、减速机、联轴器)及主电机组成。这一机器系统称主机列,也称轧钢主要设备
运输设备,如纵向运输轧材的辊道,垂直方向运输轧件的升降台,横向运输轧件的拉钢机和移钢机
加工设备,如切断轧件的剪切机和锯机,矫直轧件的矫直机,卷取轧件的卷取机
其他精整设备,如翻转件用的翻钢机,回转轧件用的回转台,冷却轧件用的冷床
以及收集、酸洗、打印、包装等工序所用的各种机械设备
按用途
按轧辊在机座中的布置形式
按轧机布置形式
Ⅰ级精度项目应包含板带轧机、粗轧与精轧的带材连轧机、平整机、管材连轧机、高速线材轧机、棒材轧机、型材连轧机、中厚板成品轧机等
Ⅱ级精度项目应包含开坯机、钢坯轧机、穿孔机、焊管轧机等
轧机机架吊装方法有行车吊装法、移动式起重机吊装法、专用起重装置吊装法等
基础验收→基准点、线设置→垫板安装→轧机底座安装→机架安装→上下横梁安装→轧辊调整装置安装→轧辊平衡装置安装→换辊装置安装→轧机主传动装置安装→设备机体配管→二次灌浆→支撑辊、工作辊安装→试运行
进行基础的检查验收,设备基础交接资料要齐全
确定中心标板和基准点位置,并应设立永久性基准线和基准点。定期进行沉降观测。
轧机机架的安装应检查机架垂直度、水平度、中心线、机架窗口在水平方向扭斜、两机架窗口中心线的水平偏斜及连轧机相邻两机架平行度等
轧机机架中心线测量时,应以轧机机列中心线和轧制中心线为基准,在轧机机架窗口面和内侧面测量
轧机地脚螺栓的紧固通常采用液压螺母拉伸法,应将螺栓紧固力矩值转换为相应的液压值,紧固力应达到设计要求
轧机机架的精调就是以基础沉降观测为依据,如果基础沉降均匀,各部安装精度检查均在标准内,则不需再进行精调,直接进行二次灌浆;如果基础沉降不均匀,产生较大的偏沉,安装精度在重要项目上达不到技术要求,待沉降基本稳定后要进行精调
轧机低速压下装置、高速压下装置往返运转均不应少于 5次,高低极限位置准确
主传动电动机空载试运行不应少于 0.5h;电动机带动减速机试运行不应少于 0.5h;电动机带动减速机、齿轮机座试运行不应少于 0.5h;电动机带动减速机、齿轮机座和轧机试运行,按额定转速的 25%、50%、75%、100%分别试运行不应少于 2h
换辊装置及其他设备往返运行均不应少于 5次,停止位置应符合设计文件的规定
试运行设备轴承温度应正常,滚动轴承温升不超过 40℃,且最高温度不得超过 80℃;滑动轴承温升不得超过 35℃,且最高温度不得超过 70℃
卷取机、开卷机设备精度等级划分为Ⅰ、Ⅱ级;卷取速度大于 10m/s 为Ⅰ级,如酸连轧机组、酸洗涂层机组、连续退火机组、热镀机组、冷轧重卷横切机组等;卷取速度小于 10m/s 为Ⅱ级,如热连轧地下卷取机
开卷机重点检查纵横向中心线、标高、底座和卷筒水平度、卷筒相对机组中心线的垂直度。开卷机的水平度允许偏差:Ⅰ级为 0.05/1000,Ⅱ级为 0.10/1000;开卷机卷筒相对机组中心线的垂直度允许偏差:Ⅰ级为 0.05/1000,Ⅱ级为 0.10/1000。
以机架中心线为基准,测量换刃装置轨道中心线,允许偏差为0.3mm;以轧制中心线为基准,测量横移底座上滑道中心线,允许偏差为1.0mm
连续试运行不应少于2h。焊接连接部位不得出现变形、开裂等缺陷。在运转中,传动部件转动应灵活、平稳,无异常振动和声响。
原料空气过滤加压系统。
空气预冷及净化系统
空气分离系统
产品气体压缩及输送系统
低温液体储备系统
控制系统
坐浆垫板设置——冷箱下部结构安装——塔器安装——冷箱上部结构安装——大口径管道就位——冷箱结构封顶——管道安装——系统吹扫试压——工艺检查——裸冷试验——珠光砂充填
先安装基板、底层箱体,调整后焊接,组装下部冷箱板,待精馏塔下塔及粗氩塔吊装就位后,安装上部冷箱结构,待精馏塔上塔吊装就位找正及大口径管段吊入冷箱后,进行冷箱钢结构封顶。
塔器吊装采用双机抬送法进行
冷箱外部面板焊接采用密封焊
严禁使用四氯化碳溶剂
滤纸擦拭法
紫光灯照射检查法
樟脑检查法
溶剂分析法
先大口径管、后小口径管,先长管、后短管,先主管,后支管的原则
采用隔热套管保冷时,应先安装内部管道,焊缝射线检查和系统压力试验合格后,再装隔热套管并填充绝热材料。
冷箱内管道宜采用氩弧焊焊接
铝镁合金管道固定口焊接时,大于或等于DN100的管道可采用嵌入式复合衬圈;小于DN100的管道可采用嵌入式不锈钢衬圈。
空分塔内系统多,压力等级不同,必须按系统、压力等级设置不同的试压回路分别试压。试验介质宜采用干燥无油的压缩空气、氮气
冷箱内管道应做强度试验,试验压力应为工作压力的 1.15倍,稳压 10min,压力不降为合格。
冷箱内管道应在强度试验合格后做严密性试验,并应将强度试验后的压力降至工作压力,稳压 30min,用发泡剂检验,不泄漏为合格
冷箱内管道应做泄漏量试验,试验压力应为工作压力,停压 12h,在试验压力稳定 30min后,开始记录起点压力、起点温度,泄漏率不应大于 2.5%为合格,泄漏率应按式(4.9-1)计算
式中 Q——泄漏率(%);
P₁——起始绝对压力(MPa);
T₁——起始热力学温度(K);
P₂——终点绝对压力(MPa);
T₂——终点热力学温度(K)。
吹扫气源应采用洁净、干燥、无油的压缩空气。当采用空压机吹扫时,空气预冷、净化系统应投入运行。吹扫的压力,低压系统宜为 0.04~0.05MPa,高压系统宜为 0.25~0.40MPa,不得超过容器和管道的工作压力,流速不应小于 20m/s
空分系统的吹扫应先吹扫冷箱外系统、后吹扫冷箱内系统;冷箱外管道吹扫时,凡与冷箱内相连接的阀门应关闭
各系统的吹扫应反复多次进行,吹扫时间不应小于 4h;采用沾湿的白色滤纸或白布放在吹扫出口处,经 5min后,在纸或白布上应无机械杂质为合格
吹扫后系统恢复应符合清洁度要求,不得再进行影响管内清洁的其他作业
裸冷是在塔内管道、阀门和空分设备全部安装完毕,并进行了全面加热和吹除后,在冷箱充填珠光砂、矿棉前,对冷箱系统的设备、管道进行冷状态下的开车冷冻,是对空分设备低温考核。
应进行至膨胀机进、出口温度不再下降,设备、管路外表面上结白霜后,保持时间不应少于4h。
无变形、无泄漏
试验结束后和化霜前应对冷箱内所有法兰、阀门及支架的连接螺栓进行紧固。
对整个冷却系统加温解冻。应以工作压力对整个系统进行通气检查
填充前应拆除冷箱内所有脚手架及临时设施,冷箱内应干燥、洁净;人孔应封闭,且接触面处应密封严密
冷箱内的法兰连接部位应用玻璃纤维带捆扎牢固紧密,低温阀绝热隔套内矿渣棉充填应严实;
应充气,压力宜为40~50kPa
按其生产过程可分为两大类:动态炉窑和静态炉窑
炉窑的砌筑工程应于炉体骨架结构和有关设备安装完毕,经检查合格并签订交接证明书后,才可进行施工。
工序交接证明书内容齐全
动态炉窑砌筑必须在炉窑单机无负荷试运行合格并验收后方可进行
起始点选择(从热端向冷端或从低端向高端)
静态炉窑的施工程序与动态炉窑基本相同
不必进行无负荷试运行即可进行砌筑
砌筑顺序必须自下而上进行
无论采用哪种砌筑方法,每环砖均可一次完成
起拱部位应从两侧向中间砌筑,并需采用拱胎压紧固定,锁砖完成后,拆除拱胎
砌筑可动炉底式炉子时,其可动炉底的砌体与有关部位之间的间隙,应按规定的尺寸留设
水平砖层砌筑的斜坡炉底,其工作层可退台或错台砌筑,所形成的三角部分,可用相应材质的不定形耐火材料找齐
反拱底应从中心向两侧对称砌筑。砌筑反拱底前,应用样板找准砌筑弧形拱的基面;斜坡炉底应放线砌筑
圆形炉墙应按中心线砌筑。当炉壳的中心线垂直误差和半径误差符合炉内形要求时,可以炉壳为导面进行砌筑
弧形墙应按样板放线砌筑。砌筑时,应经常用样板检查
砌砖时应用木槌或橡胶锤找正,不应使用铁锤。砌砖中断或返工拆砖时,应做成阶梯形的斜槎
拱脚表面应平整,角度应正确
拱和拱顶应错缝砌筑
拱和拱顶必须从两侧拱脚同时向中心对称砌筑
锁砖砌入拱和拱顶内的深度宜为砖长的 2/3~3/4,拱和拱顶内锁砖砌入深度应一致。
跨度大于5m的拱胎在拆除前,应设置测量拱顶下沉的标志
材料检查验收—施工面清理—锚固钉焊接—模板制作安装—防水剂涂刷—浇筑料搅拌并制作试块—浇注并振捣—拆除模板—膨胀缝预留及填充—成品养护
搅拌耐火浇注料的用水应采用洁净水
浇注料应采用强制式搅拌机搅拌
搅拌好的耐火浇注料,应在 30min 内浇注完成,或根据施工说明书的要求在规定的时间内浇注完。已初凝的浇注料不得使用
耐火浇注料的浇注,应连续进行
耐火浇注料在施工后,应按设计规定的方法和要求养护
浇注料达到设计强度的70%之后
热硬性浇注料应烘烤到指定温度之后
喷涂料应采用半干法喷涂
喷涂时,料和水应均匀连续喷射,喷涂面上不允许出现干料或流淌
喷涂方向应垂直于受喷面,喷嘴与喷涂面的距离宜为 1〜1.5m,喷嘴应不断地进行螺旋式移动,使粗细颗粒分布均匀
大面积喷涂应分单元连续进行,且在本单元内应一次达到设计厚度。喷涂内衬厚度超过 300mm需分层喷涂时,应在前层耐火喷涂料凝结前喷完次层
喷涂完毕后应及时开设膨胀缝线,用 1~3mm 厚的楔形板压入 30~50mm 而成
按耐火纤维陶瓷制品形状,耐火陶瓷纤维内衬分为层铺式内衬、叠砌式内衬和折叠式模块内衬
设于炉顶的锚固钉中心距宜为 200~250mm,设于炉墙的锚固钉中心距宜为 250~300mm。锚固钉与受热面耐火纤维毯、毡或板边缘距离宜为 50~75mm,最大距离不应超过 100mm
锚固钉应在钢板上垂直焊牢,并应逐根锤击检查。当采用陶瓷杯或转卡垫圈固定耐火陶瓷纤维毯、毡或板时,锚固钉的断面排列方向应一致
叠砌式内衬可用销钉固定法和粘贴法施工,每扎耐火陶瓷纤维毯、毡均应预压缩成制品,其压缩程度应相同,压缩率不应小于 15%。
销钉固定法。支撑板应水平,固定销钉应按设计规定的位置垂直焊接牢固。耐火陶瓷纤维制品的接缝处均应挤紧。
粘贴法施工的耐火陶瓷纤维制品,排列方法正确,耐火陶瓷纤维制品应粘贴平直、紧密、压紧。
折叠式模块应与焊在炉壳上的金属锚固件连接,固定在炉壳上。模块常用的结构应为中心孔吊挂式结构。折叠式模块的体积密度宜为 190~220kg/m。
折叠式模块本身无预埋锚固件时,应用穿钉固定,穿钉应垂直插入相邻的支撑板孔内。
折叠式模块沿折叠方向应顺次同向排列;非折叠方向或与其他耐火炉衬的连接,均应铺设相同等级的耐火陶瓷纤维毯,耐火陶瓷纤维毯的压缩率不应小于 15%。
砌筑应在供暖环境中进行。工作地点和砌体周围温度均不应低于5℃,耐火砖和预制块在砌筑前应预热至0℃以上。
硅酸盐水泥耐火浇注料的水温不应超过60°C
高铝水泥耐火浇注料的水温不应超过30°C
水泥不得直接加温
加热硅酸盐水泥耐火浇注料的温度不得超过80°C
加热高铝水泥耐火浇注料的温度不得超过30°C
水玻璃耐火浇注料温度不得超过60°C
工业炉投产前必须烘干烘透。烘炉前应先烘烟囱及烟道
按规定养护,才能烘炉
烘炉应在其生产流程有关的机电设备联合试运行及调整合格后进行
主要包括:烘炉期限、升温速度、恒温时间、最高温度、更换加热系统的温度、烘炉措施、操作规程及应急预案
烘炉必须按烘炉曲线进行
在烘炉过程中,如主要设施发生故障而影响其正常升温时,应立即进行保温和停炉