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1500万吨球团工程链回环安装技术刘慧卿刘春在陈子立(中冶集团华冶资源有限责任公司北京100176)TheInstallationTechnologyofTravelingGrate,RotaryKilnandAnnularCoolerofFiveMillionTonPelletProjectLiuHuiqingLiuChunzaiChenZili(MCCHuayeResourcesDevelopmentCo.,LtdBeijing100176)摘要:武钢矿业公司鄂州球团厂500万吨球团生产线是国内和世界上单体规模最大的球团生产线,引进美国美卓公司的先进技术和装备,该项目顺利建成投产为国内球团建设积累了丰富的经验,其建设工期创中国企业新纪录。本文介绍其核心设备链篦机、回转窑、环冷机的安装技术。Abstract:ThefivemilliontonpelletproductionlineofEzhouPelletPlantofWuhanIronandSteelCompany(WISCO)isthelargestsinglelineintheworld,theequipmentandtechnologyisintroducedfromtheMetsoMineralsIndustries,Inc.USA.Theprojecthasbeenaccomplishedandaccumulateabundantexperienceforthepelletconstruction,theconstructionperiodsetupthenewrecordoftheChineseenterprises.Thistextintroducestheinstallationtechnologyoftheprimaryequipmentssuchastravelinggrate,RotaryKiln,AnnularCooler.关键词:KeyWord:球团工程PelletProject链篦机TravelingGrate回转窑RotaryKiln环冷机AnnularCooler2安装技术InstallationTechnology1前言武汉钢铁集团矿业公司鄂州球团厂一期500万吨球团生产线是世界上第一条单体规模最大的球团生产线。采用世界上最先进的链篦机-回转窑—环冷机球团培烧生产工艺,由美国美卓矿机公司提供基本设计、设备关键部件和自动化控制系统,辅助设备由长沙冶金设计院设计,美方为技术总负责。该项目技术装备先进,自动化控制水平高,设计的各项技术经济指标均超过国内同行业标准,达到国际先进水平。工程于2004年11月开工建设,2005年12月竣工,2006年5月达产。其中主体设备链篦机-回转窑-环冷机工艺系统由中冶集团华冶资源开发有限责任公司总承包建设。2工程特点与难点2.1工期紧:国外同规模、同类型工程的建设工期为三年,业主计划用一年多的时间将工程建成投产。2.2技术标准高:三大主机的核心设备由美卓公司提供,施工必须严格按照美方专家提供的技术标准作业,每一道工序、每一个技术参数都要经美卓专家检查验收。2.3施工难度大:①链篦机长67.26m、宽5.66m、高12m,由5.5万个零部件组成,其中关键部件由美国引进。其零部件多,安装工序复杂,精度要求高。②回转窑内径6.858m,总长45.72m,最大单重126t,总重1482.5t,号称“世界窑王”,吊装焊接难度大。3③环冷机直径21.94m,设备总重865t。支撑辊、回转框架、侧轨的找正是关系到环冷机能否正常运行的关键,是技术控制的重点。3施工准备3.1技术准备:收集和熟悉美卓标准,组织编制施工组织总设计、单项施工组织设计和各专业、各工序作业指导书,进行技术交底。3.2材料准备:主要包括主材准备、周转材料准备和辅助材料准备,尤其要重视特殊措施用料的准备,如回转窑窑体吊装临时支架、吊装用钢丝绳等,避免由于准备不充分影响工期。3.3施工机具:按施工方案和作业设计要求的时间组织施工设备和机具进场,大型机具要考虑进场和现场组装的时间,计量器具按检验周期鉴定合格。3.4劳动力准备:组织有类似工程施工经验的人员进场,对特殊工种,如:焊工、起重工、电工、仪表工等不仅要求持证上岗,必要时进行岗前培训和考试。3.5现场准备:本工程设备零部件多、现场施工场地较小,仅链回环三大主机本体重量达3472吨,安装时间集中,回转窑尺寸大、重量重,移动一次非常困难,因此现场布置要一次到位,互不影响。本项工作必须与设备供货方、业主、监理协调配合,提前制定设备进场计划,规划设备现场存放布置图及吊装机具的行走路线,使得现场既能满足施工要求,又能保证布局合理不混乱。4链回环安装工艺4.1链篦机安装4链篦机长67.26m、宽5.66m、高12m,有效面积345m2。4.1.1安装顺序:基础验收、垫铁座浆→骨架安装(小格漏斗提前就位)→风箱装置安装→头、尾轮安装→托轮安装→侧轨及滑轨安装→链、篦装置安装→铲料板安装→密封及炉罩安装→试车→筑炉4.1.2中心线设定链篦机设一条纵向中心线,三条横向中心线:链篦机主轴中心线;链篦机尾轴中心线;在主轴与尾轴中部增加一条横向中心线作为辅助测量基准线。骨架钢柱安装时分两段控制测量,第一段内的各个钢柱的横向间距,均以主轴轴向中心线为起点而测定,第二段内的各个钢柱的横向间距均以辅助测量基准线为起点测定。4.1.3骨架安装骨架横向组装成框架,利用一台35t汽车吊吊装到位。骨架安装前,用座浆法安装柱脚板,用高精度水准仪找平,但不进行二次灌浆,等整机装完后再灌浆。吊装前将小格漏斗预先就位。4.1.4风箱装置安装风箱安装位置高,回转半径大,根据现场情况可用50t以上履带吊吊装,也可在链篦机骨架上自制起重横梁,利用手动单梁小车将风箱安装到位,后者既降低了成本,又保证了施工精度和进度要求。4.1.5头、尾轮安装①头轮重19.9t,尾轮重16.38t,均用150t履带吊吊装就位。②头、尾轮的轴承座安装在钢架上,头轴、尾轴、上下托轴的两6265轴承座间距尺寸必须取正偏差,以补偿热膨胀轴向伸长。③轴承座与轴承底座以及轴承底座与链篦机机架间,用垫板调整标高,但不得用半块垫板。④头轮和尾轮安装好后,用经校核合格的钢尺加弹簧称的方法测量对角线,测量时弹簧称的拉力应相同,测量的对角线尺寸及两轴平行度偏差应不大于设计规定数值,以保证两轴的轴向中心与链篦机纵向中心的垂直度。4.1.6托轮安装①上托轮分普通钢和耐热钢多种型号,各自的位置不同,安装前按出场编号预先组装,检查合格后按顺序运输到现场,整体吊装,既保证装配精度,又保证位置正确。②托轴上的链轮和光轮相对位置必须严格控制,保证各托轴上的各列链轮、光轮在链篦机纵向处在同一直线上,确保篦床正常运行。③下部链支撑与国内链篦机的下托轮结构不同,采用单轮支撑结构,无通轴固定,每跨支撑轮纵向利用两侧支撑板固定,横向无联系,找正困难。现场利用挂钢丝找正中心、利用水准仪控制标高,保证了下托轮中心线、标高偏差均在0.5mm以内。4.1.7滑轨和侧轨安装滑轨和侧轨安装要保证平直度和中心位置,两侧轨间距必须取正差的最大值,以利于篦床膨胀。4.1.8篦床安装链篦机篦床的组装是链篦机能否平稳、正常运行的一个关键环6节。本工程链篦装置采用按链篦机宽度预先组装好七节链后进行吊装,再在现场进行组装的方式进行,保证精度,缩短工期。①链篦机链子组装,首先要保证头轮的链轮间距与相应配合的各列链条间距相等,各行链节长度相同。因此,在链子组装时必须首先对链节和定距管进行分组。②定距管以列分组,将尺寸偏差相等(或偏差最小)的定距管分为同一组,安装在同一列,使相邻的两条链子间距始终一样,并与相啮合的两链轮间距相同。③定距管以列分组,将尺寸偏差相等(或偏差最小)的定距管分为同一组,安装在同一列,使相邻的两条链子间距始终一样,并与相啮合的两链轮间距相同。④按上述要求预先组装七节链,现场连接各七节链之间的链节。⑤通过对定距管、链节的分组、筛选、组装使同列两条链距等宽并与相配合的链轮等距,使每行链节等长,进而使得每条链子等长,保证了链轮与链条良好的啮合。⑥链子穿好后挂篦板。4.1.9铲料板安装铲料板安装在链篦机临时试运转无异常现象后,利用吊车吊装就位,安装时保证铲料板支承轴中心线与头轮中心线平行,每块铲料板能自由转动,铲头与篦床面平齐。4.1.10密封装置及炉罩安装①密封装置和炉罩安装时除应按照图纸的规范要求进行施工外,7重点应考虑设备运行时篦床和头尾轮的运行状态,保证热态运行时既密封严密又不发生卡碰。②链篦机安装完毕后进行单机试车,耐热砌筑工程必须在单机试车合格后方可施工。但顶部炉罩可在安装前进行浇筑,以减少砌筑顶部炉罩的难度。4.2回转窑安装回转窑安装是球团厂的核心项目,本工程回转窑是世界五大回转窑之一,号称“世界窑王”,吊装、找正、焊接难度大,精度要求高。回转窑筒体内径为Φ6.858m,长45.72m,窑尾(进料)端中心标高21877mm,倾斜度4%,两个支承托轮组,设备总重1483t。回转窑整体概貌84.2.1吊装布署本工程原计划用300t履带吊吊装,根据现场情况和设备重量、尺寸,作经济技术比较后,用本公司现场已有的150t履带吊吊装托轮、筒体,抬吊轮带更为经济,技术可行。为保证能有两台150t履带吊抬吊空间,土建基础施工分三步进行,第一步只施工两个托轮组的基础,土建让位给安装,待托轮组、筒体和轮带全部就位后,第二步施工传动部基础,安装让位给土建,第三步施工运转平台。为保证吊装顺利进行,经设计同意将原混凝土走台改为钢结构走台。回转窑吊装顺序:两托轮底座吊装找正→两托轮组吊装找正→窑头密封下部吊装→窑尾密封下部吊装→窑尾筒体吊装→第7节筒体吊装→穿2#轮带→吊装6~2节筒体→穿1#轮带→窑头筒体吊装→筒体焊接→传动部吊装找正→其它部件吊装→试车→筑炉。4.2.2吊装准备①基础验收:基础验收合格,两个托轮基础放出纵横中心线,地脚螺栓纵横中心线,埋设中心标板和标高点,垫铁布置处铲除混凝土浮层并测量每组垫铁标高,加工并布置垫铁。②设备检验:清点和验收设备,特别是检查各节筒体接口标记,分8等分测量接口直径、周长和椭圆度,检查并修磨坡口,清理对口连接件。测量筒体分段长度,(窑体的长度尺寸、轮带中心线位置至窑体接口边缘的尺寸、大齿圈中心位置至窑体接口边缘的尺寸)与基础相9对位置进行核验,以保证筒体吊装就位后相对基础位置正确和热膨胀满足设计要求。每节筒体在两端中心标板上找好中心(中心线长500—600mm为宜)。在标板中心处切割100×100mm方孔,供安装时测量同心度所用。③临时支架及基础:筒体接口要制作承重支架,支架承力经过验算,支架制作的技术质量标准与正式承重钢结构相同。由于当地地质为黄土,且地面潮湿,临时支架处打混凝土基础,防止下沉。④场地处理:现场清理干净并平整,吊车行走和站位范围内的回填土分层回填和夯实,在地面画出吊车位置。为提高吊车的能力,需将吊车站位填高约3m,填高用碎石粘土混合,分层填实填平,上铺吊车走台钢板。⑤设备摆放:设备运到现场摆放的主要原则是方便吊装,防止特大件二次倒运,托轮组、筒体和轮带按顺序从窑头到窑尾摆放,且部件方向不得放反,轮带和大齿轮放置时,用道木三点受力,注意支垫平稳以防变形。⑥钢丝绳:回转窑吊装单件最大重量为轮带,重达126t,两台吊车抬吊共用8股,选用钢丝绳用6×37+1,Ф47.5mm,为统一规格型号,筒体、轮带吊装也用相同的钢丝绳。4.2.3托轮组吊装托轮组采用分体吊装方式,托轮组全重量分别为249t和214t,单轮重约82t,吊装用150t履带吊。10吊装前,托轮组各零部件要解体清洗干净,检测各种数据,吊装时一次就位找正,避免反复。4.2.4筒体吊装:筒体分八段出厂,各段尺寸和重量如下:序号位置长度(mm)壁厚(mm)重量(t)1窑尾段筒体602050/40/7063.10122#轮带筒体260013071.8123大齿圈筒体51007063.2094中间筒体78804055.8355中间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