專利名稱：一種利用“爐身懸掛法”更換高爐爐皮圍板的施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高爐施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用“爐身懸掛法”更換高爐爐皮圍 板的施工方法，適用于針對(duì)高爐所使用的情況和爐皮圍板損壞程度，需要整圈或大部分更 換高爐爐皮圍板的高爐大修改造工程施工。
背景技術(shù)：
目前針對(duì)高爐爐皮圍板損壞程度的不同，一般采用“局部挖補(bǔ)法”的施工方法，來 局部或整圈更換高爐爐皮圍板?！熬植客谘a(bǔ)法”的施工方法，就是將需要更換的高爐爐皮舊 圍板，沿著高爐主體垂直中心，逐塊切割挖下之后，重新安裝焊接上新的高爐爐皮圍板的施 工方法。采用上述傳統(tǒng)的“局部挖補(bǔ)法”的施工方法存在著以下問題耗時(shí)費(fèi)力工作效率 低、因施工場(chǎng)地狹小安全系數(shù)低、各種人力物力投入多費(fèi)用高、占用總工期的時(shí)間比較長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用“爐身懸掛法”更換高爐爐皮圍板的施工方法，解 決了目前傳統(tǒng)“局部挖補(bǔ)法”存在的效率低、不利于安全施工、費(fèi)用高和占用總工期時(shí)間比 較長(zhǎng)的問題；在保證施工安全的基礎(chǔ)上，加快了施工進(jìn)度，降低了費(fèi)用，縮短了占用總工期 的時(shí)間。本發(fā)明的施工步驟如下(1)制作四套“懸掛裝置”?！皯覓煅b置”由上懸掛結(jié)構(gòu)、下懸掛結(jié)構(gòu)和懸掛吊桿組 成。(2) “懸掛裝置”的上端懸掛結(jié)構(gòu)與高爐框架梁聯(lián)接；下端的下懸掛結(jié)構(gòu)與高爐爐 身爐頭之處焊牢。為保證“懸掛裝置”在安裝之后的安裝角度，與高爐爐身爐頭的傾角相吻 合。所以當(dāng)“懸掛裝置”的各部單件，在車間制作完成之后，不進(jìn)行組裝焊接。要將各部單 件運(yùn)達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，在安裝位置上再進(jìn)行組合焊接，以確保安裝仰角準(zhǔn)確度。(3)由于每套“懸掛裝置”安裝位置的中心，相對(duì)于高爐爐體中心來說都有位置差， 所以在舊高爐爐皮圍板拆除時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大小不一的水平分力，會(huì)發(fā)生爐體的水平位移。另 外，由于高爐經(jīng)過多年冶煉，高爐爐皮圍板各部位受損情況不同，也會(huì)存在一定的內(nèi)應(yīng)力， 該內(nèi)應(yīng)力在爐皮圍板大面積切割時(shí)就會(huì)釋放，會(huì)引起爐身的橫向位移。在施工中為阻止或 減小爐身橫向位移的產(chǎn)生，在高爐爐體上部的四個(gè)方向上安裝水平支撐，以阻止或減小爐 身橫向位移的產(chǎn)生。水平支撐一端焊接在高爐爐身爐喉鋼磚處；另一端與爐體框架支柱焊 牢，(4)為了保證施工的絕對(duì)安全，在導(dǎo)出管所在的八角平臺(tái)的位置，采用焊接導(dǎo)出管 保護(hù)板、筋板加固的方式，將導(dǎo)出管與八角平臺(tái)進(jìn)行牢固焊接。其作用是在拆除更換高爐爐 皮圍板時(shí)，增強(qiáng)上部爐身的穩(wěn)定性。(5)在更換高爐爐皮圍板的全過程中，為了隨時(shí)監(jiān)測(cè)了解在施工全過程中，高爐上
3部爐身的“懸掛”狀態(tài)是否正常和隨時(shí)掌握爐體沉降的情況，設(shè)置兩組共5個(gè)爐體沉降監(jiān)測(cè) 裝置，其中1個(gè)在氣密箱上口中心，另外4個(gè)布置在高爐爐體煤氣取樣機(jī)平臺(tái)位置。(6)根據(jù)施工方案確定爐身(5)需要整圈或局部拆除更換的舊爐皮圍板位置，確 認(rèn)無誤后，劃線做出明顯標(biāo)記；更換方式采用對(duì)稱切割、拆除舊圍板；對(duì)稱安裝、焊接新圍 板的施工方法，循環(huán)采用對(duì)稱切割、對(duì)稱安裝方法施工，直至爐皮圍板更換完畢。高爐爐皮圍板更換方式采用“爐身懸掛”法，“爐身懸掛 ”作為主要承重手段承載著 上部爐身的重量。在拆除更換爐皮圍板階段，采用對(duì)稱切割、拆除舊圍板，對(duì)稱安裝、焊接新 圍板的施工方法，這時(shí)部分等待拆除的舊爐皮圍板起到了輔助承重的作用。另外，還有導(dǎo)出 管加固的承載作用，就形成了 “一主兩輔”的總承載方式，安全承載了上部爐身的總重量。步驟(1)施工中，“懸掛裝置”由上懸掛結(jié)構(gòu)、下懸掛結(jié)構(gòu)和懸掛吊桿組焊而成。上 懸掛結(jié)構(gòu)及下懸掛結(jié)構(gòu)的制作，是在車間制作平臺(tái)上，分別使用鋼板組焊成形；懸掛吊桿為 標(biāo)準(zhǔn)無縫鋼管。為確?！皯覓煅b置”組件完好無損，所以在存放、吊運(yùn)“懸掛裝置”組件的全過程中 要將其拴牢、墊實(shí)，以防發(fā)生變形。根據(jù)施工方案在施工現(xiàn)場(chǎng)四個(gè)“懸掛裝置”的安裝位置上，將上懸掛結(jié)構(gòu)、下懸掛 結(jié)構(gòu)和懸掛吊桿，組焊成為一個(gè)整體，分別形成四套“懸掛裝置”，達(dá)到技術(shù)要求。步驟(2)施工中，首先利用測(cè)量?jī)x在爐體框架梁的東西南北四個(gè)方位上，分別確 定四個(gè)上懸掛結(jié)構(gòu)的安裝位置；在高爐爐身頂部的爐頭之處，分別確定四個(gè)下懸掛結(jié)構(gòu)的 安裝位置。在確保上下懸掛結(jié)構(gòu)同心度符合技術(shù)要求之后，分別將上懸掛結(jié)構(gòu)與高爐框架 梁焊牢；下懸掛結(jié)構(gòu)與爐頭焊牢，上下懸掛結(jié)構(gòu)之間聯(lián)接懸掛吊桿，并利用電焊將上下懸掛 結(jié)構(gòu)與懸掛吊桿焊接牢固，完成“懸掛裝置”的安裝。步驟(3)施工中，水平支撐采用的是無縫鋼管；總計(jì)四根。安裝位置在高爐爐身爐 喉鋼磚之處，一端固定在高爐爐體框架支柱上，另一端垂直于高爐爐皮焊牢。步驟(4)施工中，導(dǎo)出管加固是安全輔助設(shè)施之一，是在導(dǎo)出管上面加焊防護(hù)板， 再在防護(hù)板上加焊筋板。形成有效的重力支撐。中間一點(diǎn)在南北、東西中心線上，另兩點(diǎn)從 中心線向外旋轉(zhuǎn)45°，形成在導(dǎo)出管外側(cè)1/4 1/3圓周上的支撐保護(hù)。要求將筋板與導(dǎo) 出管和八角平臺(tái)焊牢。步驟(5)施工中，為了隨時(shí)掌握爐皮圍板在切割、更換的過程中，爐體沉降的情 況。設(shè)置兩組共5個(gè)爐體沉降觀測(cè)點(diǎn)，其中1個(gè)在氣密箱上口中心，另外4個(gè)布置在高爐爐 體煤氣取樣機(jī)平臺(tái)位置。步驟(6)施工中，根據(jù)施工方案，首先確定爐身5上，需要拆除更換的舊爐皮圍板， 確認(rèn)無誤后，劃線做出明顯標(biāo)記。更換方式采用對(duì)稱切割、拆除舊圍板，對(duì)稱安裝、焊接新圍 板的施工方法。本發(fā)明的有益效果是在整圈更換高爐爐皮圍板的施工項(xiàng)目中，采用“爐身懸掛 法”施工，費(fèi)用低、精度高、安全、快捷，縮短了占用主體施工的時(shí)間，提高了安裝效率。


圖1為“懸掛裝置”安裝示意圖。其中，上懸掛結(jié)構(gòu)1、下懸掛結(jié)構(gòu)2、懸掛吊桿3、 高爐框架梁4、高爐爐身5。
圖2為水平支撐示意圖。其中，水平支撐6、爐體框架支柱7。圖3為導(dǎo)出管加固示意圖。其中，導(dǎo)出管8、八角平臺(tái)9、保護(hù)板10、筋板11。圖4為設(shè)置爐體沉降監(jiān)測(cè)裝置。其中，沉降監(jiān)測(cè)裝置12。具體實(shí)施方法下面結(jié)合具體實(shí)施方法和圖中所示來說明本發(fā)明實(shí)施方式1、“懸掛裝置”制作“懸掛裝置”在制作前，要根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)，上下懸掛結(jié)構(gòu) 鋼板切割后的尺寸極限偏差要求符合標(biāo)準(zhǔn)要求。懸掛吊桿總長(zhǎng)約為9200mm 9500mm，與豎 直方向夾角約為34.28° 36. 63°，經(jīng)計(jì)算確定采用 450X25無縫鋼管為懸掛吊桿。2、“懸掛裝置”的安裝根據(jù)施工方案在施工現(xiàn)場(chǎng)四個(gè)“懸掛裝置”的安裝位置上，將上懸掛結(jié)構(gòu)1與高爐 框架梁4相聯(lián)；下懸掛結(jié)構(gòu)2與高爐爐身5的爐頭相聯(lián)。在確保安裝角度及同軸度之后，將 懸掛吊桿3安裝在上懸掛結(jié)構(gòu)1與下懸掛結(jié)構(gòu)2之間，將其組焊成為一個(gè)整體。至此，在高 爐爐體5四周，也就分別形成四套“懸掛裝置”，且達(dá)到技術(shù)要求。3、爐體水平位移的控制利用預(yù)先截取的四根6273X20無縫鋼管作為水平支撐裝置。沿爐身圓心等分四 個(gè)方位；分別將用做水平支撐6的無縫鋼管的一端，焊接在高爐爐身5爐喉鋼磚處；水平支 撐5的另一端與爐體框架支柱7焊牢，這樣在高爐爐體的十字中心線的四個(gè)方位上，就形成 了 一組完整的水平支撐裝置。4、導(dǎo)出管8加固按照?qǐng)D紙進(jìn)行導(dǎo)出管8加固筋板的下料，在車間利用卷板機(jī)卷制導(dǎo)出管保護(hù)板、 切割下料加固筋板11，并運(yùn)至安裝現(xiàn)場(chǎng)的爐體框架梁八角平臺(tái)9上。在確定保護(hù)板和4組 加固筋板的位置之后，將護(hù)板所在安裝位置進(jìn)行清理，然后進(jìn)行焊接，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。每3 塊筋板為一組，在安裝焊接時(shí)，先進(jìn)行中間筋板的點(diǎn)焊、焊接，然后進(jìn)行兩側(cè)筋板的安裝、焊接。5、安裝爐體沉降觀測(cè)裝置在高爐爐體煤氣取樣機(jī)平臺(tái)位置均布4個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，在氣密箱上口中心處設(shè)置1個(gè) 觀測(cè)點(diǎn)，構(gòu)成兩組5點(diǎn)的觀測(cè)布局，全方位觀測(cè)上部爐體沉降。爐頭中心及標(biāo)高沉降觀測(cè)點(diǎn)，設(shè)在氣密箱上口法蘭的上面。用兩根L50X5的角鋼 焊接成一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)支架，標(biāo)出法蘭中心；以中心喉管中心為基準(zhǔn)，用水準(zhǔn)儀監(jiān)測(cè)，測(cè)量法蘭 中心的水平位移和豎直沉降。在煤氣取樣機(jī)平臺(tái)上設(shè)置四個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，東西南北各1個(gè)，測(cè)量觀察爐體沉降。6、高爐爐皮圍板更換在確定局部或整圈需要更換的舊爐皮圍板位置及標(biāo)高之后，首先在正南、正北方 向以爐體垂直中心線為中心，分別向左右兩側(cè)弧長(zhǎng)延展，拆除部分舊爐皮圍板；這時(shí)正東、 正西兩側(cè)舊爐皮圍板仍然起著輔助支撐高爐上部爐體重量的作用，在此安全保障情況之 下，安裝、焊接正南、正北兩個(gè)方向的新爐皮圍板。在達(dá)到安裝標(biāo)準(zhǔn)要求之后，再進(jìn)行正東、 正西兩側(cè)舊爐皮圍板的拆除與安裝。采取上述反復(fù)循環(huán)拆除、更換高爐爐皮圍板的施工作業(yè)方法，即可達(dá)到整圈圍板更換的目的。
權(quán)利要求
一種利用“爐身懸掛法”更換高爐爐皮圍板的施工方法，其特征在于，施工步驟為a、在車間制作平臺(tái)上，將預(yù)先制作好四套“懸掛裝置”；b、“懸掛裝置”的上端懸掛結(jié)構(gòu)(1)與高爐框架梁(4)焊接牢固；下端的下懸掛結(jié)構(gòu)(2)與高爐爐身(5)爐頭之處焊牢。c、在施工中為阻止或減小爐身橫向位移的產(chǎn)生，在高爐爐體上部的四個(gè)方向上安裝水平支撐(6)；水平支撐(6)一端焊接在高爐爐身(5)爐喉鋼磚處；另一端與爐體框架支柱(7)焊牢；d、在導(dǎo)出管(8)所在的八角平臺(tái)(9)的位置，采用焊接導(dǎo)出管保護(hù)板(10)、筋板(11)加固的方式，將導(dǎo)出管(8)與八角平臺(tái)(9)進(jìn)行牢固焊接；e、設(shè)置兩組共5個(gè)爐體沉降監(jiān)測(cè)裝置(12)，其中1個(gè)在氣密箱上口中心，另外4個(gè)布置在高爐爐體煤氣取樣機(jī)平臺(tái)位置；f、根據(jù)施工方案確定爐身(5)需要整圈或局部拆除更換的舊爐皮圍板位置，確認(rèn)無誤后，劃線做出明顯標(biāo)記；更換方式采用對(duì)稱切割、拆除舊圍板；對(duì)稱安裝、焊接新圍板的施工方法，循環(huán)采用對(duì)稱切割、對(duì)稱安裝方法施工，直至爐皮圍板更換完畢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的利用“爐身懸掛法”更換高爐爐皮圍板的施工方法，其特征 在于，步驟a中，“懸掛裝置”由上懸掛結(jié)構(gòu)(1)、下懸掛結(jié)構(gòu)(2)和懸掛吊桿(3)組成。
全文摘要
一種利用“爐身懸掛法”更換高爐爐皮圍板的施工方法，屬于高爐施工技術(shù)領(lǐng)域。采用“爐身懸掛”作為主要承重手段，在拆除更換爐皮圍板階段，承載上部爐身的重量；并配合采用循環(huán)對(duì)稱切割、拆除舊圍板，對(duì)稱安裝、焊接新圍板的施工方法，使部分待拆除的舊爐皮圍板或部分新安裝圍板起到輔助承重的作用；還有就是，利用導(dǎo)出管加固的輔助承載，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹耙恢鲀奢o”的總承載形式，從而達(dá)到安全施工的目的。采用本方法解決了“局部挖補(bǔ)法”人員投入多、風(fēng)險(xiǎn)大、效率低、精度低的難題。特別是在整圈更換高爐爐皮圍板階段，更為突出的效益是快捷，大大縮短了占用主體施工進(jìn)度的時(shí)間。
文檔編號(hào)E04G23/02GK101818222SQ201010162819
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者姜利, 楮榮福, 陳杰 申請(qǐng)人:北京首鋼建設(shè)集團(tuán)有限公司