津西350m3高炉

一、工程概况

津西钢铁集团有限公司高炉易地大修工程，其扩容的高炉容积为350m3。高炉炼铁车间由高炉本体，炉顶和上料系统，矿、焦槽系统，风口平台出铁场，水冲渣，球式热风炉，粗煤气系统，煤气布袋除尘系统，原料供应系统以及鼓风机房、高炉水循环系统等部分组成。

高炉设铁口一个、渣口一个、风口十四个；高炉炉体采用自立式结构，炉体各层平台和上料斜桥由4根框架支柱支承，框架支柱中心距为9.8×9.8m。炉体设7层平台，并设双路走梯。

炉底、炉缸区域采用4段光面冷却壁，冷却壁材质为普通铸铁，内铸单进单出的蛇形无缝钢管。炉腹、炉腰为带肋镶嵌式冷却壁，内铸双层冷却水管。炉身中、下部采用板、壁结合的冷却结构，在炉身中部，板壁结合部位以上，布置二层冷却水箱，以加强对炉身中部炉衬的支撑与冷却。高炉炉底采用水冷。

高炉采用14个风口，每个风口由大、中、小套组成。风口小套采用长寿高速风口。

高炉炉体冷却采用工业水开路循环冷却系统，在风口平台下建一加压水泵房，从高炉供水总管取水进行二次加压，供高炉风口、渣口小套冷却用水。

矿槽、泥炮、热风炉及高炉炉顶均设有液压系统，分别用于称量漏斗闸门、出铁口泥炮、液压堵渣机、热风炉阀门传动及炉顶阀门传动等。

三座落地式顶燃球式热风炉，间距9.2m，全高19.307m。每座热

1

风炉设有两个对称布置的套筒燃烧器，可以强化燃烧。热风炉本体共设三层平台：19.47m顶部热电偶检修平台，11.28m顶燃式主要操作平台及4.4m处两个设备检修平台。

给排水系统的设计为：高炉净循环水系统、二次加压供水系统、鼓风机站净循环水系统、高炉水冲渣浊循环水系统、生产—消防给水管道系统、生活给水系统、生产生活及给排水系统。另外还配有除尘、采暖、通风及空调设施。

本工程设计是在节省投资的前提下，多采用成熟、先进实用的技术，使高炉在工艺技术和装备等方面达到目前国内高炉的先进水平。

主要工程量为：

（1）、炉顶及上料系统设备安装 145.57t （2）、出铁场设备安装 255.t （3）、重力除尘及粗煤气系统安装 19.84t （4）、贮矿槽系统安装 182.57t （5）、水冲渣系统设备安装 127.1t （6）、球式热风炉系统设备安装 294.18t （7）、布袋除尘系统设备安装 187.t （8）、鼓风机站设备安装 ~82.t

第七章、主要施工方法

7.3 机械设备安装

2

7.3.1 安装前的准备 1、基础检查验收

根据土建提供的中间交接资料按设计图纸认真复查，检查设备基础的尺寸偏差，复测地脚螺栓的露出长度、丝扣长度、平面位置等，应符合表一的要求。 2、中心标板及水准点的设定

根据中心标板和水准点系统图，结合设备布置，绘制主要设备的中心标板及水准点布置图（在作业设计中详细描述），以供设备安装调整使用。同时设置沉降观测点。 3、设备检查验收

设备开箱应根据施工进度，安什么开什么，开箱要认真核对装箱单，开箱时应有甲方人员在场共同检查。 设备检查时应注意以下几点：

1）、设备的类别、规格型号及数量应与装箱单及设计图纸相符。按装箱单清点零部件、工具和附件等。

2）、检查设备的外观和保护包装情况，如有缺陷、损坏、锈蚀应通知甲方代表确认，协商处理意见，并认真记录。

3）、对同箱内暂不安装的零部件、附件等应进行分类，放在库房内妥善保管。

4）、设备和零部件上的标识不得去掉，应妥善保护，无标签的零部件应编号以便确认。

表一 设备基础检查验收技术要求 单位：mm

3

项次 项 目 1 基础座标位置（纵、横向轴线） 2 基础各不同平面的标高 3 基础上平面外形尺寸 凸台上平面外形尺寸 凹穴尺寸 基础上平面的水平度（包括地坪上需要安装设备的部分）： 每米 全长 铅垂度： 每米 全长 预埋地脚螺栓： 标高（顶端） 中心距（在根部和顶部两处测量） 预留地脚螺栓孔： 中心距 深 度 孔壁的铅垂度 预埋活动地脚螺栓锚板： 标高 中心距 水平度（带槽的锚板） 水平度（带螺纹孔的锚板） 极限偏差 公差 ＋20 0 －20 ＋20 0 －20 ＋20 0 5 10 5 20 4 5 6 7 8 ＋20 0 ＋2 ＋10 ＋20 0 ＋20 0 ＋5 10 5 2 5）、对主要的仪表和有特殊防护要求的零部件要重点分类保管。 6）、设备开箱检查情况填入《设备开箱检验记录》，并由甲乙双方确认签字。

4、设备垫板座浆法施工措施

采用高强无收缩或微膨胀水泥（选用425#快硬硫铝酸盐水泥）、

4

粒度5~15mm的石子、中砂和水按一定的比例配制成座浆料，填充在平垫板和基础原砼之间。施工时先将垫板位置的基础凿成凹坑，再放置模盒，将座浆料分层加入并捣实，然后放置平垫板，用水准仪和水平仪配合测量，使平垫板压实后达到设定的标高和水平精度， 用平垫板与设备底座间的成对斜垫板调整设备标高和水平度。 座浆法安装垫板施工规程具体如下：

① 混凝土配制：

配制座浆混凝土所使用的原材料应符合设计的规定。水泥采用425＃快硬硫铝酸盐水泥，砂用中砂，石子粒度为 5~15mm。座浆混凝土48小时的强度应达到设备基础混凝土的设计强度。座浆混凝土应分散搅拌，随拌随用，材料称量要准确，量具使用经检定合格的磅秤，用水量尚应根据施工季节和砂石含水率调整控制。将称量好的材料倒在拌板上干拌均匀，再加水搅拌，视颜色一致为合格。搅拌好的混凝土不得加水使用。

② 施工程序及注意事项：

在设置垫板的混凝土基础部位凿出座浆坑，座浆坑的长度和宽度应比垫板的长度和宽度大60~80mm，座浆坑凿入基础表面的深度应不小于30mm，且座浆层混凝土的厚度应不小于50mm。用水冲或用压缩空气吹除坑内的杂物，并充分浸润混凝土坑约30分钟，然后除尽坑内积水，坑内不得沾有油污。在坑内涂一层薄的水泥浆，以利新老混凝土的粘结，水泥浆的水灰比为：水泥0.5kg，水1~1.2kg。随即将搅拌好的混凝土灌入坑内，灌筑时应分层捣固，每层厚度宜为

5

40~50mm，连续捣至浆浮表层以利拍浆。混凝土表面形状呈中间高四周低的弧形，以便放置垫板时排出空气。

当混凝土表面不再泌水或水迹消失后（具体时间视水泥性能、混凝土配合比和施工季节而定），即可放置垫板并测定标高。垫板上表面标高极限偏差为±0.5mm（实际操作时宜取0~-0.5mm）。垫板放置于混凝土上应用手压、用木锤敲击或用手锤垫木板敲击垫板面，使其平稳下降，敲击时不得斜击，以免空气窜入垫板与混凝土接触面之间。 垫板标高测定后，拍实垫板四周混凝土，使之牢固。混凝土表面应低于垫板面2~5mm,混凝土初凝前再次复查垫板标高。盖上草袋或纸袋并浇水湿润、养护。养护期间不得碰撞和振动。

③ 垫板设置：

每个地脚螺栓的近旁至少应有一个垫板组，底座刚度较小或动负荷较大的设备，地脚螺栓的两侧近旁均应放置垫板组；无地脚螺栓处的设备主要受力部位亦应放置垫板组。垫板组在放盖平稳和不影响二次灌浆的情况下，应尽量靠近地脚螺栓和主要受力部位。相邻垫板组之间的距离宜为500~1000mm。每个垫板组均应设置一对斜垫铁用来微量调整标高用。

放置在混凝土基础上的垫板，其总承力面积应按下式计算：

A＝C×100（Q1＋Q2）／R

式中：A—垫板总承力面积，mm2

C—安全系数，可采用1.5~3，采用座浆法放置垫板或采用无收缩混凝土进行二次灌浆时，取小值；

6

Q1—采用普通混凝土二次灌浆时为设备及承载物的重量，采用无收缩混凝土二次灌浆时为设备重量，kgf ； Q2—地脚螺栓紧固力的总和，kgf ； R—基础混凝土的抗压强度，kgf/cm2。

每一垫板组应尽量减少垫板的块数，一般不宜超过5块，平垫板组中，最厚的垫板应放在下面，最薄的垫板应放在中间。 设备找平找正后，每一垫板组应符合下列要求：

⑴ 每一垫板组应放置整齐，每对斜垫板的重叠面积应大于垫

板面积的2/3；

⑵ 垫板组伸入设备底座底面的深度应超过地脚螺栓； ⑶ 平垫板宜露出设备底座外缘10~30mm，斜垫板组宜露出设备底座外缘10~50mm；

⑷ 每一垫板组均应被压紧，压紧程度可用手锤轻击垫板，根据响声凭经验检查，对于高速运转、承受冲击负荷和振动较大的设备，其垫板与垫板间、垫板与设备底座间，用0.05mm塞尺检查，塞入面积不得超过垫板面积的1/3。

⑸ 钢垫板组的各垫板应相互点焊牢固。

7.3.2主要机械设备安装

7.3.2.1高炉炉顶和上料系统设备安装

炉顶上料系统采用斜桥式双料车上料和无料钟炉顶装料设备。无

7

料钟炉顶装料设备主要由串罐式无料钟炉顶装料设备、均排压系统、探尺、检修设备等组成。炉顶为框架式结构，无料钟装料设备支撑在炉壳上。炉顶主要平台包括：a、炉顶大平台（▽+28.6m），它可通往炉顶其它各层平台及无料钟装料设备的气密箱小平台；b、下料罐平台；c、上料罐平台；d、炉顶放散阀平台等（▽+49.77m）；料车卷扬机室高架在矿槽上，卷扬机室地坪标高为+19.5m。炉顶液压站和集中润滑站位于矿槽上方、料车卷扬机室的后面。

1、高炉炉顶设备安装

1）、串罐式无料钟炉顶装料设备安装程序

串罐式无料钟炉顶装料设备，由炉顶钢圈法兰、气密箱、布料溜槽、下密封阀、料流调节阀、下料罐、上密封阀、柱塞阀、上料罐。设备全高~12米，总重60吨，有的固定，有的旋转，有的悬挂，要求它们就位于炉顶钢圈同一条中心线上，安装难度很大。安装前需对气密箱进行单体严密性检查。

施工顺序：炉顶钢圈及法兰的安装焊接→探尺安装→气密箱安装→布料溜槽安装→上密封阀安装→料流调节阀→下料罐安装→上密封阀安装→柱塞阀安装→上料罐安装→均压设备安装。

炉顶设备在库内清洗检查后按以上施工顺序运送现场，以40吨塔吊和手拉葫芦配合进行安装。

2）、串罐式无料钟炉顶装料设备的安装调整注意事项

（1）、炉顶钢圈的安装焊接。炉顶钢圈的安装质量要求十分严格，上法兰平面的水平偏差在1m范围内允许值为0.3mm,在圆周内其允

8

许值为1mm。为确保安装质量，把炉顶钢圈分为下法兰及直段加上法兰两部分，分两次安装焊接在炉顶炉壳上，首先安装炉顶钢圈下法兰，它的安装必须在炉顶锥段炉壳上所有的气割开孔及焊接工作全部完工后开始，其直段和上法兰的安装则要在下料罐找平找正后开始。可使钢圈的工作面、上法兰有调整的余地。钢圈下法兰焊完后可将下料罐吊到下法兰上。 （2）、下料罐安装调整。

a、下料罐水平的调整。下料罐水平调整的基准面应选择在下法兰平面，因为下法兰平面的水平好坏直接影响与下部阀箱的连接和密封质量。所以在安装中应重点保证下料罐下法兰的水平。吊挂支承座，只强调每个座子的单体水平，调整下法兰的水平也是靠调整支承座下垫板的厚度。

b、下料罐中心的调整。下料罐下法兰口中心的调整必须注意两个问题：一是不但要保证其径向的中心偏差，而且要保证圆周方向上的中心偏差，即保证法兰上两两螺孔的对称中心与炉体十字中心线相重合；二是中心线找好后在平台梁上焊U型挡铁，挡在料罐上东西对称的抗震板处，防止在调整吊杆垂直度时中心发生变化。

⑶ 为缩短安装工期，根据设备制造的工厂化程度、运输条件、吊装设备的起重能力，可对一些设备进行组合，然后进行整体安装。整体安装件如下：

9

a、气密箱、波纹管整体安装。 b、阀箱及传动部分整体安装

c、下料罐、下密封阀、料流调节阀整体安装。

d、上料罐、上密封阀、柱塞阀组合后整体安装

⑷ 无料钟炉顶设备安装工序。炉顶设备安装工序主要是根据其结构形式、连接形式、布置形式、空间位置、技术要求、质量要求、安装条件等来确定的。安装程序如框图3－3－1所示。

10

气密箱安装 探 尺 安 装 钢圈下法兰安装 布料溜槽安装 下密封阀安装

图3－3－1 串罐式无料钟炉顶装料设备安装程序框图

11

料流调节阀安装 下料罐安装 上密封阀安装 柱塞阀安装 上料罐安装 均 压 设 备 安 装 串罐式无料钟单体试车 联合试车、布料试验 封 各 部 孔 门 2、上料系统设备安装

料车卷扬机利用50吨吊车吊装到位后再利用室内5吨电葫芦进行清洗和安装调整。上料小车利用30吨汽车吊就位。 7.3.2.2炉体设备安装

炉体设备包括:冷风放风阀及其消音器、4台煤气取样机，风渣口设备、鹅颈管等。

1、冷风放风阀及消音器安装。

安装前，对设备进行清洗检查，合格后以16吨吊车配合进行吊装。

2、4台煤气取样机以40吨塔吊吊装到位后，按设计位置对炉皮开孔，取样口焊好后以手拉葫芦配合对取样机进行安装调整。

3、风渣口设备安装

风渣口设备到货后，需进行水压试验，安装时以40吨塔吊吊到风口平台然后以手拉葫芦配合进行安装，各套在安装时以塞尺检查其配合。鹅颈管到货后，对其球面进行检查，合格后交筑炉砌筑干燥后方可进行安装。

４、炉底、炉体冷却水管道工作量大要求严格，需在安装前进行检验和制作。

7.3.2.3 出铁场设备安装

出铁场设备包括10吨天车、液压泥炮（矮身）、液压堵渣机、电动钻孔式开铁口机及渣铁沟。

1、出铁场10吨天车用40吨塔吊吊装就位。调试后进行其他设

12

备安装。

2、泥炮在库内清洗检查后，运到现场用10吨天车安装。 3、堵渣机在库内清洗检查，利用40吨塔吊吊装，用手拉葫芦就位。

4、开铁口机在库内清洗检查，利用10吨天车吊装，再用手拉葫芦安装就位。

5、出铁场渣铁沟等设备利用10吨天车安装。

6、设备管道及各工艺管道以及所属支架利用40吨塔吊吊到各平台进行制作安装。

7.3.2.4贮矿设备安装

各部位的称量漏斗、振动筛及闸门运到现场利用30吨吊车吊装就位以手拉葫芦配合安装。各皮带机利用30吨吊车吊装到所设各平台后进行组装。

7.3.2.5各转运站及筛室设备安装

利用8吨吊车、手拉葫芦配合吊装就位。 7.3.2.6鼓风机站设备管道安装

鼓风机设备利用站内原有10t天车安装就位。管道及钢结构运到现场进行制作安装。 7.3.2.7水冲渣设备管道安装

5吨抓斗起重机用50吨吊车吊装就位。水泵用常规法吊装或待5吨电葫芦安装调试完进行安装。管道运到现场进行制作安装。

13

7.3.2.8热风炉设备安装

热风炉设备有热风阀、煤气和空气燃烧阀、冷风阀、混风阀、废气阀、放散阀、切断阀等计34个阀门及球冠形炉篦子、燃烧器、助燃风机。

1、炉篦子安装

炉篦子安装需待热风炉炉皮安装到超出炉篦子上面标高位置后进行安装。炉篦子安装前需以16吨吊车配合进行予组装；予组装在平台上进行，予组装合格后运到现场利用40吨塔吊吊装。

2、热风炉各阀安装

热风炉各阀需在库房内进行检查。热风炉阀需用40吨塔吊或16吨汽车吊配合吊装。 3、助燃风机吊装

助燃风机利用16吨汽车吊及手拉葫芦配合吊装。

7.3.2.9除尘系统（高炉煤气除尘和贮矿槽除尘）安装

1. 高炉煤气除尘

高炉煤气除尘系统包括重力除尘器和布袋除尘器。重力除尘设备需以50吨吊车及手拉葫芦配合吊装。布袋除尘器需以30吨汽车吊配合组装其框架及灰罐吊装。

重力除尘遮断阀在安装前，需以8吨吊配合与下法兰进行配合检查，合格后以50吨吊车配合吊装。

2．贮矿槽除尘

14

高炉矿槽除尘系统以67m2电除尘主要为以下设备除尘：烧结矿、球团矿振动筛、各称量漏斗和各胶带机卸料点、料坑上方集尘。

67m2电除尘利用16吨汽车吊配合安装，中间需与电气安装穿插进行。

在制做场地将除尘管及除尘罩加工好后运到现场利用手拉葫芦进行安装，除尘风机及电除尘器利用16吨吊车及手拉葫芦吊装。 7.3.2.10施工配合要求

1、出铁场10吨天车电气部分应及时配合安装，达到使用条件。 2、需在库内清洗检查的设备需设置临时工作台、工机具及临时休息室，需占用库内场地，库内应有水、电源及倒运场地。

3、吊车及各部位场地的使用均由二十冶项目部统一协调，做好中间交接及各单位施工的先后顺序，保证机械安装按计划顺利进行。

7.3.3主要工艺管道安装 7.3.3.1液压润滑系统安装

津西350立高炉利用液压实现了炉顶、泥炮、堵渣及热风炉阀门的自动化控制，有炉顶液压站、堵渣及泥炮液压站、热风炉液压站三个系统。液压系统安装程序见框图3—3。

1、施工顺序

液压站及阀站设备安装→管子及管件检查验收→素材管槽浸酸洗→管子加工与安装→压缩空气吹扫→在线循环酸洗→系统油冲洗→系统试压调试。

15

7.3.3.3 煤气管道安装

1、施工程序：

交工准备 水封检查 管道吹扫（压缩空气） 静电接地检查调整 管道耐压（压缩空气） 管道制安 管道支架制安 阀门耐压、水封试压 2、管道施工重点说明：

a、煤气管道制安阶段根据有关规范，要求对焊缝进行无损探伤检验。

b、管道安装结束后，应用压缩空气进行管道严密性试验。 c、煤气管道阀门到货后要根据规范要求进行强度及密封性试验。 d、属设备进货的水封阀安装前要进行压力试验，试验压力根据设备说明资料确定。

e、管道耐压结束后，应进行静电接地的电阻值测试，如不附GB50235-97要求时，应对接地进行调整，直至满足要求时为止。 f、管道耐压结束后，应立即用压缩空气进行管道内壁吹扫，吹扫检查在排气口设临时钢网贴白布进行，大管道可采用人工清扫。

26

3、质量及软件控制工序：

管道安装自检专检手续 管道、管件、阀门产品合格证

9、采用的技术标准

管道静电接地专检手续 管道耐压专检手续 管道吹扫专检手续 施工阶段设变补改签验手续 27

⑴《冶金机械设备安装工程施工及验收规范－炼铁设备》YBJ208－85

⑵《冶金机械设备安装工程施工及验收规范－液压、润滑和气动系 统》YBJ207－85

⑶《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231－98

⑷《冶金机械设备安装工程质量检验评定标准》炼铁设备 YB9243－92

⑸《冶金机械设备安装工程质量检验评定标准》液压、润滑和气动系统 YB9246－92

⑹《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275－98 ⑺《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278－98 ⑻《工业安装工程质量检验评定统一标准》GB50252－94 ⑼《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235－97 ⑽《工业金属管道工程质量检验评定标准》GB50184－93 ⑾《钢结构工程施工及验收规范》GB50205－95 ⑿《钢结构工程质量检验评定标准》GB50221－95

10、劳动力计划

28

钳 工： 45人

起 重 工： 36人 管 工： 45人 铆 工： 24人 气 焊 工： 10人 电 焊 工： 20 氩弧焊工： 4 电 工： 3 测 量 工： 3 管理人员： 8合 计： 198

11、施工机具计划

人 人 人 人 人

人 29

塔 吊： 40t 1台

履 带 吊： 50t 1台 汽 车 吊： 30t 2台 汽 车 吊： 16t 2台 汽 车 吊： 8t 1台 卷 扬 机： 5t 1卷 扬 机： 3t 1汽 车： 15t 1汽 车： 5t 1汽 车： 1.5t 1滚 床： 1交流 电焊 机： 500A 16直流 电焊 机： 4 氩 弧 焊 机： 4 酸 洗 装 置： 1油冲洗 装 置： 1滤 油 机： 1 空 压 机： 4 mX射线探伤仪： 1液压弯 管 机： 2硫 化 机： 1m 1 无 齿 锯： 6

μ 23 130

台 台 辆 辆 辆 台 台 台 台 套

套 台 台

台 台 台 台

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9q4d.html