唐山东海钢铁集团有限公司2*120T转炉本体设备安装方案

目 录

一、工程概况 ................................................................ 3 二、施工标准及依据 .......................................................... 3 三、主要施工方法及技术要求 .................................................. 3

3.1、 1#转炉转炉平面布置：²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²² 3 3.2、转炉本体及倾动装置设备性能及参数 ²²²²²²²²²²²²²²²²² 4 3.3、安装流程 ²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²² 4 3.4、转炉安装利用钢水罐车作台架,在钢水罐车上制作及安装支撑平台: ²²²² 7 3.5、轴承耳轴装配 ²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²² 15 3.6、炉壳装配 ²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²² 16 3.7、托圈吊装 ²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²² 16 3.8、炉壳吊装示意图:²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²² 17 3.9、托圈与炉壳组装 ²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²² 20 3.10、移动罐车安装托圈、炉壳²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²² 21 3.11、倾动装置安装²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²² 21 四、质量保证措施： ......................................................... 26 五、安全保证措施 ........................................................... 27 六、施工机具、技术措施用料 ................................................. 29 七、人力安排 ............................................................... 30

一、工程概况

唐山东海钢铁集团有限公司120吨顶底复吹转炉，每台转炉一炉平均出钢量为115t。炉体外径υ6200mm，炉体总高8880mm，转炉本体设备总重量448.57吨。其中炉壳重量114.522吨:托圈重量122.114吨,倾动装置重量82.3吨,轴承座重量60吨。

二、施工标准及依据

1、《炼钢机械设备工程安装验收规范》 GB50403-2007 2、《工业安装工程施工设备验收统一标准》 GB50252-2010 3、《机械设备安装工程施工及验收通用规范》 GB50231-2009 4、《工业金属管道工程施工规范及条纹说明》 GB50235-2010 5、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236-98 6、施工图纸 ①120t顶底复吹转炉总图 SGM11069B1 ②炼钢车间工艺平面布置图 附图1-1

三、主要施工方法及技术要求

3.1、 1#转炉转炉平面布置：

框支架撑位

3.2、转炉本体及倾动装置设备性能及参数

3.3、安装流程

在安装转炉前,首先应做好安装前的准备工作,具体步骤如下：

1、确保加料跨天车及转炉跨天车安装完毕且可以交付使用,然后为确保吊装行程，需要将天车板钩进行临时拆除，待转炉安装完毕后恢复。

2、将转炉正式支撑（球绞）连接与炉壳进行正式焊接施工。 3、为不影响转炉安装，转炉区加料跨第一层炉前平台梁不能安装。

4、两台钢包车安装前半月必须进场，我单位可进行转炉支撑台架与钢包台的焊接拼装工作。

5、土建施工单位在安装转炉前必须将转炉炉底钢水罐过跨车轨道由加料跨至转炉跨必须施工完毕。待炉底钢水罐过跨车安装及调试完毕后进行转炉安装，转炉安装的具体步骤

3.3.1、测量放线

依据土建移交的基础基准中心线和标高，对基础进行复测，并埋设永久安装中心标板和标高基准点。 3.3.2、垫铁安装

由于设备重量较大、负荷较大，易产生振动，因此垫铁采用座浆法安装。垫铁布置在地脚螺栓两侧设备的加固筋处，间距不大于800mm，垫铁上表面标高控制在 0～-1mm，水平度控制在0.05/1000。 3.3.3、轴承座和底座安装找正

安装前，由于非传动侧轴承底座上半部分可以转动，需要用型钢将其上下两部分临时固定，固定时须保证上下两平面平行度公差为0.1/1000。然后将传动侧和非传动侧的轴承座分别与底座组装在一起。

先安装传动侧轴承座和底座，后安装非传动侧轴承座和底座。用50t液压吊进行轴承

座和底座吊装，就位后依据安装中心标板和标高基准点进行找平找正。

耳轴轴承座安装的允许偏差

耳轴轴承座安装示意图

其中:1、2--轴承支座;3--移动端轴承座;4--转炉中心线;

5--固定端轴承座纵向中心线;6—轴承座横向中心线;7--固定端轴承座 待上部轴承座在安装位置调整好，作好标记后拆除，准备与托圈耳轴组装。 3.3.4、安装钢水罐车和牵引装置

待土建单位将钢水过跨车轨道施工且交接完毕后,我单位在托圈与炉壳之间轨道上安装钢水罐车。托圈、炉壳、轴承座、台架等等总重量约300t。在钢水罐车轨道两端各设置一台卷扬机和滑轮组，卷扬机牵引力按下式计算： F=10K( μ′/R+μr/R) Q 式中：K—起动系数, 取 K=1.5～2 F—牵引力(吨)

R—车轮的半径，(厘米) r—车轮轴的半径，(厘米)

μ′—车轮与钢轨间的滚动摩擦系数，取μ′＝0.02～0.03 μ—车轮轴与轴瓦间的滚动摩擦系数, 取μ=0.01～0.015

Q—钢包车58t（1台）、台架16t、托圈122.114t、炉壳114.522t、轴承座30 t 。 F=10³2³（0.03/60+0.015³15/60）³(58+16+122.114+114.522+30)=28.95吨 选用HQD6-80滑轮组和JJM-10慢动卷扬机，平均速度8.1米/分,卷扬机用钢丝绳选用6*19W+1WR型υ28mm钢丝绳。

3.4、转炉安装利用钢水罐车作台架,在钢水罐车上制作及安装支撑平台:

3.4.1 钢包车轨道标高±0mm，钢包车高度为+2145mm，设计支架高度为6300mm，转炉2个轴承座基础净距8800mm，托圈耳轴中心标高+10100mm，托圈底面的标高+9100mm，轴承座底座标高9000mm,为了保证顺利平移,制作放置支撑架时,保证轴承座底面标高高度提高100mm(必须小于100T千斤顶最大行程)。托圈下表面与支架上表面有755mm距离。 3.4.2根据200T千斤顶的行程数据,其最小尺寸为400mm,最大行程为200 mm,所以托圈与台架间预留千斤顶操作空间高度 655mm，在千斤顶下方加200mm垫铁组，此垫铁组需要焊接。

支撑平台详图如下：

俯视图

唐山东海钢铁集团有限公司 120T 转炉设备安装工程

中国二十二冶集团机电公司唐山东海钢铁集团有限公司 120T 转炉安装工程项目经理部

唐山东海钢铁集团有限公司 120T 转炉设备安装工程

中国二十二冶集团机电公司唐山东海钢铁集团有限公司 120T 转炉安装工程项目经理部

支撑架的计算： 单根柱承重为：

P=420*1.4/4=147t; 材质为Q235，则f=200N/mm2; fv=115N/ mm2; 计算假定为轴心受压构件

\支撑情况为下端固定，上端自由，则μ=2，

0 2 2*6300 12600mm 1、选断面

假定λ=80 a截面 查表 υ=0.783

所需面积 A

N1470000

9387mm2 f0.783*200

0

P

所需回转半径

12600

158mm 80

查表选用钢管 υ630*12 A=23298*4=93192 mm2Ι=1112679960 mm 2、验算整体稳定 对虚轴的惯性距

4

Ix0 4*(1112679960 23298*33502) 1050297940000mm4IyO 4*(1112679960 23298*17002) 273775599800mm4Ix0000

3357mm A93192

ix0

iY0

Iy0A

273775599800

1714mm

93192

l012600 7.4 i1714

计算长细比 （缀条选用角钢 H250*250*9*14 A=9218 mm2 i=62.9mm ）

2 40

A77960 7.42 40* 20 A19218

a截面 查表 υ=0.97

f

N5880000N满足要求 78N2＜2002　　mmmm A0.97*77960

3、分肢稳定

轴压 N=147t 计算长度 0 2900mm i=219mm

f

02900 13. 查表 υ=0.987 i219

N1470000Nmm2 满足要求 64N2 ＜200mm A0.987*23298

4、斜缀条计算

fyAf93192*200235

剪力V 219275N

8523585235每个缀面剪力 V1=V/4=219275/4=54819 N Y轴斜缀条轴向力

N

V154819

87291N

sin38.900.628

04303 68 i62.9

查表 υ=0.763

f

N87291N 12.4N　　满足要求 2＜2002 A0.763*9218

X轴斜缀条轴向力

N

V154189

87121N 0

0.622sin38.5

04469

71 i62.9

查表 υ=0.745

f

N87121N 13N满足要求 2＜200　　mmmm A0.745*9218

5、柱脚计算

底板、劲板材质为Q235、

设基础轴心受压强度fcc=17.5N/mm2 劲板厚度为10mm， a 、确定底板面积

A=N/fcc=1470000/17.5=84000 mm2

实际面积As=900*900=810000 mm2＞84000 mm2 满足要求

q

N1470000 1.75Nmm2 A810000

底板按悬臂梁计算 c=185

qC1.75*1852

M 29947Nmm

22

t

6M6*29947 30.7mm 取32mm f190

b、焊缝计算

加劲板与底板的连接焊缝

hf

N1470000

8.9mm 取0.7*lf*ff0.7*160*185*8

加劲板与管柱的连接焊缝

hf

N1470000

7.5mm 取8mm

0.7*lf*ff0.7*160*218*8

c、底板与钢包车的连接焊缝 支架与小车为焊接连接

底板尺寸为900*900，按规范要求焊缝长度不超过60hf=600mm 施工时按满焊做，计算时按长度600mm、焊缝高度10mm计算 N=1470000N

N1470000

满足要求 87.5N160N2 mmmm20.7*lf*hf0.7*600*10*4

6、安装节点计算

为了拆装方便，将管υ630分为两段，选用A级M30螺栓，连接板厚度δ=14mm 一个A级M30螺栓的承载力Nv=120.2KN（单剪） 所需螺栓的数量

n

N1470000

12.2个 取24个 NV120200

连接板与圆管的连接焊缝，设焊缝高度为12mm

f

1470000N 105N2 2002 满足要求 mmmm0.7*12*1660

7、缀条(角钢）连接螺栓计算 缀条最大轴向力为 N=87291N

选用A级普通螺栓M20。连接板厚度为10mm，

一个A级M20普通螺栓的承载力Nv=53.4KN（单剪）

所需螺栓个数

n

87291

1.6个 取3个 53400

结论：经过计算，支架所有材料材质为Q235,支架立柱选用钢管υ630*12，支撑选用角钢H250*250*9*14，柱底板厚度为32mm，节点板厚度为10mm，连接螺栓为M20A级螺栓，节点板的大小现场放样确定，钢管柱拼接螺栓为M30的A级螺栓，

在支撑平台上安装4台200t液压千斤顶和临时调整垫铁。（见下图）

设备

液压缸 垫铁组

推进对正后将液压千斤顶顶起，逐步撤去垫铁组回落液压千斤顶，最终达到安装要求。 3.5、轴承耳轴装配

A．托圈耳轴装配前，应由厂家先进行水压试验，水压试验合格后进行耳轴轴承装配。 B．采用温差法装配轴承，临时油箱（长*宽*高＝2500*2500*1000mm）及加热用油见材料表。首先用内、外径千分尺测量轴承与耳轴的装配间隙，应保证装配间隙应大于0.30mm，根据间隙计算所需加热温度，一般采用热油加热轴承，油的加热温度不应超过120℃。

C．轴承与耳轴的装配：先将轴承隔热板、轴承内挡环、密封圈、密封罩先套在耳轴上，然后使用起重机将轴承自油箱中取出，利用手动葫芦将轴承翻转90°，使其端面垂直于地面，然后缓慢移动吊车，使轴承内孔对准耳轴，分别将轴承装在传动侧和非传动侧耳轴上，最后组装轴承箱、密封环、密封罩、隔离环，轴承固定器等。

注意：安装耳轴内孔的水和气体介质管道时，将所有管道接出托圈上下表面。以便于下一步与炉壳连接。

3.6、炉壳装配

炉壳由设备厂家现场组对。由于炉壳的上下支支架都已焊接，炉壳与托圈装配时，只能采用炉壳分体安装的方法。组对时先将炉壳上部和中部焊接， 待炉壳上部吊装进托圈内后，方可焊接炉壳下部。 3.7、托圈吊装 3.7.1、整体思路

①将钢包车放置在托圈、转炉组对场地之间的轨道上。 ②在钢包车上安装托架。

③在转炉纵向中心线与托圈出钢侧相交位置上下用冲子打两个点；在转炉纵向中心线与托圈加料侧相交位置向钢包车投射切点，做切线。

④用加料跨天车将炉壳下部吊装到托架上，放入托架内，尽量放在托架中心处。 ⑤利用加料跨天车吊起托圈，然后牵引钢包车，行至托圈正下方，缓慢落下托圈。此时将经纬仪架在转炉纵向中心线上，用经纬仪看住两个冲点与纵向中心线重合，保证了托圈纵向不偏、水平面不扭；在托圈加料侧切点位置垂个线坠，线坠需大致垂在切线上，保证了托圈横向不偏，将托圈与下方临时支撑焊接牢固。

⑥利用加料跨天车吊起炉壳上部，移至托圈正上方落炉壳至托圈上。 ⑦厂家焊接炉壳

⑧牵引钢包车平移至安装位置，用千斤顶降托圈至安装标高，保证轴承座与其底座的4个连接螺栓孔重合，紧固螺栓即可。

⑨调整炉壳与托圈相对位置，安装所有连接装置。 3.7.2、吊车选择

总重：托圈122.114吨+轴承座28.4吨≈151吨;炉壳重量: 114.522吨,故采用加料跨175t天车进行转炉炉壳、托圈的吊装即可满足要求。 3.7.3、吊装钢丝绳选择

托圈与炉体分开单独吊装，托圈组装后重为151吨，炉壳为114.522吨，现只按最重件即托圈组装后重量计算吊具即可。