大容积卡鲁金顶燃式热风炉炉内上料保护棚系统搭设施工.doc

1、大容积卡鲁金顶燃式热风炉炉内上料保护棚系统搭设施工中国二十二冶集团有限公司河北 唐山 063000 摘要：针对热风炉热风出口下沿普遍存在托圈的结构形式，介绍了大容积卡鲁金顶燃式热风炉炉内上料保护棚系统的结构形式及材料选择，搭设施工工艺流程和施工方法，上料保护棚系统搭设时热风炉所具备的前提条件，在满足起保护作用和承担起炉内下料作用的前提下综合考虑保护棚的可靠性，经济性和可行性，上料保护棚系统搭设完毕以后必须做载荷试验，联合验收合格后方可交付使用，炉内上料保护棚系统搭设的重点是作为承载主梁选材时计算的准确性，作为结构骨架的主梁和副梁的放样长度的准确性，测量放线的准确性，摆放的准确性，焊接时的质量保

2、证性及主梁上电葫芦操作者的熟练技能。 关键词：卡鲁金顶燃式热风炉；上料保护棚系统；梁；搭设 Abstract: based on the export of hot air stove along the universal existence “structure of the circle, this paper introduces a large volume of salomon kalou jinding ignition hot air stove in furnace, feeding protection system structure form and tents mat

3、erial selection, construction technology and procedure, and set the construction method, feeding protection tent set with hot air stove system when the premise condition, and to meet the protection and assume the material role in furnace under the premise of the reliability of the comprehensive cons

4、ideration of the protection tent, economy and feasibility, feeding protection tent set after the system must do load test, the combination of acceptance of rear can consign is used, the furnace materials protection tent set system is the focus of the girder as bearing when select material the accura

5、cy of the calculation, as the main structural frame and deputy beam lofting length of accuracy, the accuracy of measuring unreeling, put the accuracy of the quality of the welding assurance of and the main electric hoist operator proficient skills. Keywords: kalou jinding ignition hot air stove; Fee

6、ding protection tent system; Beam; build-up 中图分类号： TF578 文献标识码：A 文章编号： 1、前言 随着国内多家钢铁企业的重组，大型钢铁集团公司的出现，企业资金越来越雄厚，一些新建大型高炉越来越多，对满足生产的大容积热风炉的要求越来越高，所以国内这些钢铁企业纷纷采用了俄罗斯卡鲁金设计院的卡鲁金顶燃式热风炉，因为卡鲁金顶燃式热风炉炉壳厚，结构焊接质量要求高，工期长，如果按照以往施工方法，热风炉炉壳整体安装完后，才能进行炉内耐火材料的砌筑施工的话，相对与整体施工工期的话，留给砌筑的时间就会很短，而工程量却很大，为了保工期不得不投入更多的机械设备和

7、施工人员，这样给施工带来很多麻烦，容易造成经济损失和安全事故的发生，所以为了保证砌筑工期节约施工成本，做到上部炉壳安装和下部砌筑同时进行，并真对卡鲁金式热风炉热风出口下沿有托圈的机构特点，我们设计和搭设了热风炉炉内上料保护棚系统，此系统既能起到保护下部施工人员的人身安全的作用又能满足炉内砌筑用耐火材料下料的需要。 2、上料保护棚系统的结构形式 2.1 上料保护棚系统的结构形式 上料保护棚系统由大型工字钢，槽钢，薄铁板，电葫芦，钢丝绳组成的结构形式，是以大型工字钢作为主梁和副梁，主梁上穿电葫芦放在中心直径位置，副梁平行主梁等间隔排列放置，主梁和副梁之间用槽钢连接，槽钢作用是防止工字钢梁在负载工作

8、时倾倒和移位。工字钢梁上满铺 =1m 薄铁板，起保护作用，为了加强主梁，在主梁上部焊 4 到 6个吊点，用钢丝绳和上部炉壳柔性连接 3、搭设施工阶段 3、1 上到工序交接 当热风炉热风出口一下部位焊接完成后，可先将此部位以下进行交接，交接前此部位一下的人孔全部按装完毕，热风出口安装完毕，炉箅子经检验平整度合格，其中托圈焊接完毕验收合格是安装上料保护棚的重要条件，经检验焊缝合格，达到以上条件，我方可进行接收，准备系统搭设钱的准备工作。 32 选材计算 选择什么型号的工字钢作为主梁是计算的重点，主要是梁的正应力和挠度f的计算，设托圈部位内直径约为 L，托圈宽度为 500 m m，耐火材料每次装载量

9、2 KN，并考虑钢梁到炉箅子部位的行程 H，选用载荷量为 3 KN 或 5KN 的电葫芦，电葫芦自重 0.3KN，并考虑钢梁自重和铺钢板的重量，计算公式如下： 梁的强度破坏，一般首先发生在弯矩最大的危险截面上该点成为危险点即中心点，该点的正应力为： max = 式中 max-危险截面上的最大正应力 Mmax-危险截面上的最大弯矩（FL/2） Ymax-危险截面上危险点到中性轴的距离 Iz-危险截面对中性轴的惯性矩，对于工字钢 Iz=bh3/12（式中 b 为截面宽度，h 为高度） 为了保证梁的安全，梁的最大正应力 max 不得超过才料的容许应力 （对于国标工字钢可 在五金手册查的）即 max

10、= 因为 Ymax 和 Iz 都是梁的几何量，故令 Wz= 并称之为梁的截面系数，对于梁 Wz= bh2/12 故 就是梁的正应力强度条件。 工字钢梁不仅要保证有足够的强度，而且还要有足够的刚度，即梁的位移不许超过某一限度值： ff 式中 f-梁的位移 f-容许位移 在简支梁跨中受集中荷载作用： FL3 f = 48EIZ 式中 F-集中荷载 E-梁的弹性模量 IZ-梁横截面对中性轴的惯性距 EIZ 称为梁的抗弯强度，它表示梁抵抗弯曲变形的能力 梁的容许挠度 L f= f 250 式中相关参数可从五金手册中查得： 如 32a 工字钢，E=203103N/mm2, IZ=11080104mm2

11、经计算得出的强度和挠度值与五金手册中的国标号工字钢对比可找出符合要求的工字钢，也可事先设定作为梁的工字钢，然后进行比较进行筛选，也能找到。 计算也可参考理论力学和材料力学 ，经计算应选用何种型号的工字钢作为主梁，选用何种型号的工字钢作为副梁。 33 地面放样 为了确保搭设的准确性和成功率，炉内搭设前选 15m15m 的空地作为放样场地，地面上搭设平台，主梁和副梁的平行间距为 2m，主梁和副梁长度根据实际需要进行截取， R1-主梁和副梁之间的间距 R2-放样半径 L-需要截取的副梁长度的 1/2 公式为：L=R22 R12 截取好的工字钢编号。槽钢可选用10 的，根据实际需要截取，每段长度为 2

12、m，薄铁板放完样后也编好号备用。 34 测量放线 测量放线主要是确定进料口的方向，位置，和大小，沿炉壳从下到上根据实际需要，可能开 2 至 3 个进料口，但必须确保每个进料口的纵向中心在一条线上。在托圈上画出主梁和副梁的摆放位置，已备吊装时摆放用。 35 炉壳开进料口 为了满足炉内砌筑施工用料，内供料采取整包砖入炉法施工。在每座热风炉热风出口正对面左侧人孔中心的正下方位置开两个带圆角的方口。分别在开孔处炉内、外设工作平台，利用附着提升机将耐火材料运到平台处。待砌筑工作超过开口部位后，再焊接好。进料口的大小根据砖包的大小而定，一般不超过 1.5m1.3m ，开进料口时注意错开焊缝，内外进料平台齐

13、进料口的下沿搭设。 36 搭设材料吊装 因为搭设用的材料比较重，所以必须在炉壳安装燃烧器或炉壳变径前完成，为了施工方便，吊装前先将电葫芦穿在主梁上，为了防止电葫芦滑动，电葫芦必须用铁线捆绑牢，吊装时先吊装主梁，主梁的摆放必须确保工字钢的径向中心和进料口的纵向中心重合，这样做的目的是为了下料时电葫芦能垂直起吊砖包，防止产生偏心力，导致工字钢梁倾倒和因斜拉力导致电葫芦损坏，而花很长时间更换电葫芦。主梁摆放好以后再按放样时副梁的编号顺序吊装副梁，副梁按放线时放好的位置摆放，薄铁板在炉内一侧重叠摆放，槽钢可先放在薄铁板上。 37 炉内焊接搭设 炉内焊接主要由焊工完成，焊接前首先固定主梁，确定主梁径向中

14、心和进料口纵向中心在同一平面内，确认无误后在两端采用三面焊缝焊接在托圈上。 副梁平行主梁摆放，间距 2m，两端采用三面焊缝焊接在托圈上，主梁和副梁固定完以后，为了防止主梁和副梁倾倒，主梁和副梁之间用槽钢焊接，两边的槽钢必须顶在炉壳上，这样就保证了系统的整体稳定性和可靠性，为了加强主梁的强度，在主梁的 1/4 和 3/4 处分别焊接一个吊环用 30.5mm 钢丝绳与炉壳柔性拉接，钢梁上按编号满铺薄铁板，薄铁板之间点焊连接。 38 联检、载荷连动试验 上料保护棚系统搭设完毕后，由安全负责人组织，项目经理牵头，项目部相关人员对系统进行联合检查验收，主要检查有没有漏焊的部位和认为焊接质量不合格的地方，

15、存在安全隐患的部位，并行成书面材料备案，责令相关负责人限期整改，处理完毕后对系统进行额定负载量为 2 KN 连动试验，检验合格后项目部人员在联合验收单上签字。 39 系统施工使用 系统投入使用后，电葫芦的操作者必须是具有操作证的专业人员进行操作，坚决杜绝超载运转和违章作业，下料时炉内施工人员要躲开砖包垂直降落面，每班上班和下班前都要对系统进行检查，发现问题及时反映给系统维护人员，杜绝安全事故的发生。 310 系统拆除 当砌筑到最后一个进料口部位，炉壳完工后，可将上料保护棚系统进行拆除，拆除时先拆除电葫芦，然后是薄铁板，副梁和槽钢，副梁，主梁，槽钢，薄铁板根据人孔，和热风出口的大小，用割枪割成小

16、段从这些孔洞洞运出炉内。 4、结束语 采用此系统后，使上下交叉作业成为可能，既满足了炉内施工需要，又保证了施工工期，减少了施工人员和机械的大量投入，节约了施工成本。此系统不仅只适用于顶燃式热风炉，只要热风出口下沿存在托圈，而借助热风炉平台和固有孔洞不能保证施工用料或施工工期的各式热风炉都可以按照此系统的搭设方法搭设。 新事物的出现必将产生新的技术变革，在以后的施工中我们要灵活应用各种知识，寻求更科学更安全的施工方法，取得最大的经济效益。 参考文献： 房屋建筑工程技术 机械工业出版社郭继武黎钟 五金手册 机械工业出版社杨家斌 材料力学 高等教育出版社孙训方方孝淑 理论力学 高等教育出版社哈尔滨工业大学理论力学教研室