摘要：钢厂大型炼钢转炉全封闭钢结构“狗窝”是非标钢结构设备，转炉“狗窝”的作用是将转炉炉体在炼钢车间内单独密封，防止炉火、高温、粉尘和钢水外漏飞溅。转炉“狗窝”的作用决定了其本身性能的特殊性，即：耐高温、耐炉火、不挂渣、不变形且便于修补更换。转炉“狗窝”设计大多采用高锰钢材料，且在非标设备钢结构骨架上悬挂安装耐高温不易变形的铸铁板结构。使得转炉“狗窝”构件在设计上外形体积大、重量大。而在具备转炉“狗窝”非标钢结构设备开始安装时，周围钢结构必须安装完毕，且与设备、管道电气等专业几乎同步安装施工形成交叉作业，造成转炉“狗窝”非标钢结构设备作业空间狭小、安装难度加大、工期时间短等不利因素！在太钢新炼钢工程4台大型转炉全封闭钢结构安装过程中，我们根据转炉“狗窝”非标钢结构设备的构件设计结构，合理确定在工厂制作时分段分片、现场快速安装的方法施工，解决了施工场地狭小空间不足、无处堆放、不利运输和吊装等多种因素，提高了工效，是一种快速安装多台大型转炉全封闭非标钢结构“狗窝”的新施工技术。
关键词：大型转炉全封闭“狗窝”；分段分片；工厂制作；现场快速安装。
1、工程概述：
一般大型钢厂的炼钢车间，都配备有4—6台精炼钢转炉，每台转炉都设置有全封闭钢结构“狗窝”。太原钢铁集团有限公司第二炼钢厂新炼钢车间就有4台大型炼钢转炉，其中每个全封闭钢结构“狗窝”的重量在2６0余吨。在安装施工期间，由于设备、管道、电气等各相关专业存在空间立体交叉作业，形成施工作业平面和作业空间异常紧张，抢工期保进度是每一个项目施工的特点。由于转炉“狗窝”非标钢结构设备构件外形体积庞大、结构复杂，现场制作条件难以满足工艺要求，所以一般选择在工厂制作。在安装现场交叉作业的环境中更是连基本堆放的场地也没有，更无法在现场制作，优选的施工方案是只能按现场空间尺寸测量后，按构件结构合理排序分段分片在工厂制作（分段分片分割时要重点控制安装组对后的尺寸对悬挂铸铁板的影响），现场按顺序随运随安装。
同时因转炉区域结构布置紧密的特点，造成行车和汽车吊等起吊设备均不能充分利用（即不能直接吊装到位），因此我们选择了用车间内配备的５０吨行车、外加５０吨汽车吊配合卷扬机和１０吨倒链等起重工机具和设备交替使用空中位移的方法进行吊装安装。因此在工厂分段分片制作时必须提前选好吊装点，计算出每个吊点的起重机具承载载荷是安全保障的关键。
2、“狗窝”立体示意图：（见下附图）
附 图
3、分段分片划分和制作的要求：
由于转炉“狗窝”非标钢结构设备单体构件重量大、外形体积大，如果整体或按四大片及顶盖制作，单件构件近50吨、且外形尺寸超宽超大无法运输和吊装。按照现场实测的实际空间尺寸并考虑运输因素，经与设计沟通确定了在制作时将同侧构件分段、分片，并在制作现场预组装后按序排号，且设置好汽车吊、行车、卷扬机、倒链的吊装点（吊点平衡位置和承载力必须经过计算，并防止受力转向导致承载力或吊耳或钢丝绳磨损造成意外），安装就位找正后再按设计要求焊接牢固。
分段分片原则：按转炉“狗窝”非标钢结构安装顺序，将炉后、炉前、炉顶、维护侧分成四段；考虑尽可能的减少现场工作量又能满足运输和吊装的前提下，同侧构件基本分二片在工厂制作，在分段分片的分割线划分时要重点考虑组对好焊接后的尺寸对悬挂铸铁板不能造成影响。
3.1传动轴孔侧与非传动轴孔侧：制作时从转炉中心避开轴孔及轴孔加筋板处分成二片，单件构件最大重量控制在2５吨左右。考虑到转炉耳轴和挡火门周边加筋板多，在制作现场若从耳轴或挡火门中心处分片，制作难度大、组装时尺寸不易控制、且安装现场焊接工作量大的原因，在分片划分时要根据结构加筋板布置合理绕开且划分的二片重量和外形尺寸要基本相当，其它复杂部位以此类推。即：
3.2“狗窝”炉后部分（包括“狗窝”维护侧）：制作时传动侧和非传动侧分成二片。
3.3“狗窝”炉前部分（包括全封闭钢结构装料侧）：制作时传动侧和非传动侧分成二片。
3.4其他“狗窝”部分安装：制作时传动侧和非传动侧分成二片。
3.5“狗窝”炉顶（即全封闭钢结构活动罩）制作时分成四片：其中水平顶分成一片、侧立面分成三片。
4、快速安装方案：
4.1工艺流程：
设备构件进场检查 → 核对尺寸 → 现场组装 → 设置吊点 → 天车起吊 → 卷扬机空中接钩 → 倒链再次空中接钩 → 就位 → 调整垂直度水平度 → 焊接固定
4.2安装顺序：“狗窝”炉后部分 → “狗窝”维护侧部分 → “狗窝”炉顶部分 → “狗窝”炉前部分 → “狗窝”炉后挡火门 → “狗窝”炉前挡火门
4.3“狗窝”炉后部分的安装：
“狗窝”炉后部分按段划分成两片制作和依次先后安装，安装完一片后再安装另一片，两片安装可不分先后顺序，当第一片运输进场后，用吊车卸车放置转炉平台上，然后用车间内配置的50吨双梁起重行车配备卷扬机和倒链一次性接钩挂好后空中位移到位，倒链和卷扬机随行车起钩时随时调整松紧度，专人指挥且指挥时随吊随停，在行车利用完无法就位时，再用配有滑轮组的卷扬机接力倒链辅助继续空中位移，当卷扬机利用完仍无法到位后再用倒链接力，最终将构件吊装到位。行车、卷扬机、倒链的交接是在空中完成的。操作时行车逐渐松钩、卷扬机逐渐吃力，卷扬机逐渐松钩、倒链逐渐吃力。最终是用四台10t倒链逐步调整就位，在找平找正各部位尺寸后用缆风钢丝绳分前后各两道拉紧，且向后略倾2—3度角，待“狗窝”两侧分片就位找正后再合体组装。
4.4“狗窝”维护侧的安装：
维护侧构件在制作时分为四个部分（即：１０m以下部分、１０m至１５m部分、１５m至16.５m部分、斜角部分），安装时以先安装下部然后再安装上部的顺序进行吊装。吊装方法同样是先用汽车吊把该侧构件吊到转炉口附近所在的位置，吊装方法和空中位移同炉后部分的安装基本相同，待转炉“狗窝”两侧全部就位固定后，将“狗窝”炉后部分合体组装，经检查人员和技术人员参照图纸检查确认空间尺寸无误后，进行焊接牢固；
（多台“狗窝”施工时，当其中一台“狗窝”炉后部分和两侧维护侧部分组装固定焊接完成后，即可将该工作面和作业空间交给转炉本体设备安装专业队伍对转炉的就位和安装，转炉的安装和试运转对“狗窝”安装基本不受影响。）
4.5“狗窝”炉顶部分的安装：
“狗窝”炉顶活动罩制作时分成四部分（即，四片）：水平顶部分为一片、侧立面部分为三片。在吊装时要先将炉顶的水平顶部分吊装到位，然后再吊装与维护侧在同侧的炉顶的立面部分，最后再吊装其它两个炉顶的立面部分。
具体吊装方法是先用汽车吊把炉顶水平顶部分的构件吊到转炉口附近所在的位置，用50吨行车的主钩起吊承载构件的主要重量、副钩放在主钩的前面，然后把炉顶部分的水平顶部分平行吊到转炉上并搭在转炉上（转炉炉口向外向下约45°），行车副钩护吊，以转炉炉口向上旋转做运输工具进行过渡位移；待转炉利用完成后摘掉５０吨行车副钩，并把预先设置好的两台10t倒链吊在构件的吊点上，然后在50吨行车主钩和倒链的配合下将全封闭钢结构炉顶水平顶构件移到转炉中心位置；再用另外两个事先设置好的10t倒链将５０吨行车主钩换下，最终用四台10t倒链将炉顶部分的水平顶构件吊装就位找正焊接并固定牢靠。炉顶部分的水平顶安装完成后，依次以此类推。再进行安装炉后上部的立面部分、传动部位的立面部分和活动支座部位的立面部分。
4.6“狗窝”炉前部分的安装：
安装“狗窝”炉前部分的前提条件是转炉本体设备必须安装就位以后才能开始进行“狗窝”炉前部分的安装，炉前部分的吊装是用50吨行车或汽车吊将全封闭钢结构的传动侧、活动支座侧及装料侧部分的构件吊运到安装就近位置，用二台10t倒链主吊、外加二台倒链做牵引，将构件缓慢吊装就位，检查核对中心线和标高等各部位尺寸在规定的允许偏差范围内，固定并焊接牢靠。
4.7“狗窝”炉后挡火门安装：
“狗窝”炉后部位的挡火门由于有障碍物无法利用行车吊装，所以采用卷扬机和倒链进行吊装。吊装时首先将“狗窝”炉后的挡火门从炉前通过卷扬机和倒链通过“空中接力位移”的方法吊运到炉后，通过调整卷扬机和倒链的吊点位置后，再用卷扬机和倒链分别吊装吊梁和挡火门。
4.8“狗窝”炉前挡火门安装：
“狗窝”炉前挡火门分左右两扇，即主动轮扇和从动轮扇。每扇门重量达4５吨，吊装方法是利用厂房现有配备的50吨行车进行安装。吊装前在转炉炉前挡火门上设置好吊点，利用５０吨行车主钩将炉前挡火门吊起直接安装就位，在行车主钩承载主要重量的同时，利用行车副钩配合吊装就位，至炉前挡火门安装完成后落钩。
５、效果分析：
全封闭钢结构转炉“狗窝”非标钢结构设备分段分片的施工方法，有效的提高了施工效率，解决了安装现场空间作业面狭小、运输困难、交叉作业、工期紧张等多方面的条件限制，实现了外形体积大、设备重量大的构件有效、合理、科学的分段分片工厂化制作，减少了施工现场高空工作量，同时有效利用多种起重设备和机具配合吊装，最大程度的满足了相关专业穿插施工的要求，起到了提前策划、计划制作、便于运输、快速安装、提高工效的良好效果，使得全部四台转炉“狗窝”非标钢结构设备在预定的50天内保质保量顺利完成，圆满的完成了项目总体目标，安全施工便于可控，并在以后的大型转炉全封闭钢结构“狗窝”非标钢结构设备安装中值得推广和应用。
参考文献：
[1]《机械设备安装工程施工及验收通用规范》（GB50231-98）
[2]《钢结构工程质量检验评定标准》（GB50205-2001）
[3]《现行冶金工程施工标准汇编》 冶金工业出版社，2002.10
[4]《山西省省级工法汇编》 山西省建设厅，2004.7
论文作者:陈伦,郭勇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/17
标签：转炉论文; 狗窝论文; 钢结构论文; 炉顶论文; 构件论文; 非标论文; 卷扬机论文; 《基层建设》2018年第24期论文;