炼钢炉炉壳安装(erection of furnace shell for steel making furnace)

将炼钢炉的壳体构件按照设计和施工技术标准进行组对安装的施工作业。

炼钢炉主要有转炉、电弧炉和平炉三种。转炉、电弧炉的壳体是用钢板焊成的筒形结构；平炉壳体是用型钢、扁钢和钢板制成的框架结构。炉壳是承受炉子静、动及热负荷的主要构件，是炉体的重要组成部分。炉壳安装前要认真做好施工准备工作，制定施工方案，明确主要部件的安装顺序、组装程度、焊接方法、吊运方法、技术要求及各专业配合关系。

转炉壳体安装  

转炉壳体结构主要由炉帽、炉身和炉底三部分组成。壳体上连接有出钢口、支承法兰和防热板等构件。炉壳通过托圈耳轴支承在回转轴承座上。炉帽或炉底与炉身的联结有分离式和非分离式两种形式。炉容量从几吨到三百多吨。炉壳的外径、高度、壳板厚度及重量等依据炉子的大小而定。炉壳材质一般为锅炉钢、低合金钢和碳素钢。

壳体组装与焊接   大(中)型转炉的炉壳，受运输条件限制，一般采取分节和分瓣状板供货，也有采取整体供货的。以分瓣状板供货的炉壳，安装前要在装配平台上进行组装和焊接。先用定位夹具将瓣状板在平台上装配成环带，调整其直径、错边、坡口间隙、上缘的水平度等公差，然后施焊。锥台壳、球台壳的装配，一般是大径在下面，其径向公差用中心支柱上的拉杆调整。每段环带焊后，再将各环带总体装配，进行环缝焊接。整个炉壳是否组装成一体，按施工方案而定。炉壳焊接前要优选施焊工艺，并作全面焊接性能试验。试验所用的板材、焊接材料及焊机等应与正式施焊的相同，试验确认焊接工艺符合要求后才可施焊。大中型转炉壳体的环缝，在工地一般采用手工电弧焊，如宝山钢铁总厂300t转炉炉壳(板厚85mm)的上、下壳体接口的环缝在工地采用手工电弧焊焊接，焊前进行预热，焊后进行保温，采用碳弧气刨清焊根，用直角高速砂轮机清除氧化物，取得了良好效果。中型转炉壳体的环缝也可采用双面自动埋弧焊。大型转炉壳体的立缝一般采用电渣焊。

安装方法   转炉壳体安装有上装法、下装法和倒装法三种。

(1)上装法。将上托架或支承夹持器等焊在炉壳上，并焊好托圈上平面的联接部件，待托圈及倾动机构安装完并经倾动试运后，利用炼钢跨的桥式起重机，将炉壳吊起，并配合旋转托圈，将炉壳装入托圈，然后将其倾动为垂直位置。当倾动机构不能先行试车时，可利用车间内的桥式起重机和在吊车梁上挂滑轮，联合抬吊炉壳就位。也可采用汽车式起重机和桅杆安装炉壳。

(2)下装法。安装前应制作好专用台车，作为炉壳水平运输和升降的机具。下装法有两种。一种是台车法，先将托圈吊到台车上，找平找正后安装夹持器；将组焊好的炉壳(整体或上部)吊到托圈上，并紧固好上面的夹持器；沿轨道将台车拖运到炉座处，升降千斤顶，使托圈耳轴上的轴承座落到支承座上，并拧紧连接螺栓。(中国用台车法安装120t和300t转炉炉壳，效果良好)。当转炉为开口托圈型式时，可将炉壳及上下支承环直接吊放到更换壳体的运输车上，拖运到炉座处安装。(见图1)

另一种方法是，先将托圈在设计位置上安好，再将未焊上托架的整体炉壳用炉底台车运到托圈中心处，划好定位标志线，利用挂在厂房结构上的滑轮组，将炉壳提升到托圈中，找好垂直度、间隙及位置后，焊上临时定位板，再按要求安装联接装置。

(3)倒装法。将组装好的炉壳，倒放在运输车上，拖运到炉座处，用施工吊机，将炉壳倒放到临时放置台上，并用定位板固定好，待托圈及倾翻机构基本安完后，将倒置的炉壳顶升到设计高度并回转一个角度，与托圈进行板式连接，最后再用倾翻机构将炉壳回转180^。成为正装状态。

电弧炉炉体结构安装  

电弧炉炉体结构主要由炉壳、炉盖圈、轨座、弧形摇架、旋转框架及平台等构件组成(图2)。

电弧炉炉壳分炉身、炉底和加固圈三部分。炉底有平底、锥底及球形底三种，炉壳制造分整体式和剖分式。炉容量从0．5t到300多t。炉壳材质一般为普通低碳钢，当炉底装有电磁搅拌装置时，炉底壳为耐热不锈钢或弱磁性钢，轨座、摇架等多为板材拼焊结构。

炉体结构安装顺序   通常为：基础验收-测定纵、横中心线和标高-座浆垫板敷设-轨座安装-弧形摇架及平台安装-倾动锁紧定位装置安装-电磁搅拌装置安装-炉壳组合安装-旋转框架及平台安装-电极立柱支架安装。

安装技术要点   电弧炉结构的安装机具通常采用车间内的桥式起重机或汽车式起重机。安装时，一般应将分体供货的构件(如大、中型电弧炉的弧形摇架)、零件，在装配平台上组装成大部件，公差符合要求并采取防变形措施(如对称焊等)后再进行施焊，然后将其吊装到轨座上。也可以采取在轨座上直接组装就位。炉壳板一般为分片供货，应先在装配平台上进行组装，焊接成环节后，再吊装到摇架上进行总装配和环缝焊接。安装炉壳前，应先将摇架用临时措施固定到零位。炉壳安装的纵、横中心线偏差为±2mm，炉壳与弧形摇架的接合面应接触紧密。旋转框架、炉盖升降机构等构件的安装精度(铅垂度等)应符合图纸和施工验收规范的要求。

平炉炉体结构安装  

平炉炉体结构由上部结构(炉膛、炉头)、下部结构(沉渣室、蓄热室)及平台组成。炉膛分固定式和倾动式两种。平炉容量为10～900t。平炉构件由型钢、扁钢及板材制成，个别部件为铸钢制品，材质多为低碳钢。构件接口可采取螺栓连接、铆钉连接和焊接三种型式。

组装与吊装   安装前将构件在装配平台上组装成合适的大部件，如组装成炉膛前墙、后墙、蓄热室及沉渣室的端墙、侧墙、底盘、顶盘等。吊装可采取单件、部件吊装法和整体结构拉装法，根据吊机起重能力及场地大小和构件到货等条件选用。单件、部件吊装法一般可利用安装厂房结构的起重机，而拉装法可利用车间内的铸锭起重机作吊机，并在炉后设置临时支座，铺设滑轨及安装牵引装置等安装整体炉膛结构。

施工工艺   平炉炉体结构的安装顺序，通常是先安装沉渣室和蓄热室，再安装炉膛和炉头结构。安装蓄热室或沉渣室时，应先将底盘吊装就位并找正后紧固地脚螺栓；然后吊装端墙、侧墙部件，按要求调整墙柱间距离、标高、垂直度及对角线后，将各部件联结固定；最后安装顶盘，找正定心后紧固。在顶盘上安装炉头底盘框架，并精确定位联结。安装炉膛结构时，应先从下至上逐次将炉底下部结构件吊装到基础上，并按炉体的纵、横中心线及基准点对炉底结构进行找平、找正、找标高和联结固定，然后吊装炉膛前、后墙组合件及炉顶大梁，并调好间距、垂直度、对角线等，最后安装炉头墙架、炉膛顶盘框架及支持横梁，并进行联结调整。倾动式平炉的炉膛结构安装须在支座及托辊等机械设备安装完成后进行。