双竖井电炉竖井框架组对安装方法与流程

1.本发明属于冶金设备安装工程技术，具体涉及一种双竖井电炉竖井框架的组对安装工艺。


背景技术：

2.竖井框架是双竖井电炉的主要构部件之一，其主要作用是支撑着电炉上部包括手指系统、废钢料篮系统、竖井系统及工艺管线等设备。
3.竖井框架主要由立柱、主支撑框架等部分组成。各构部件均为非标结构件。竖井框架各构件外形尺寸大，在制造厂制作时分体制作，各部分构件运输至安装地组装后再进行安装。
4.由于各部件的外形尺寸大、结构复杂、重量重等特点，组装过程中对场地要求较高。组成构件在组对过程中焊接量较大，对焊接变形的控制要求较高。尤其是立柱上部的竖井框架，负责支撑着电炉，其所含附件设备繁多，其安装就位后整体的误差要求高。而国内双竖井电炉的应用极少，对本工程中的竖井框架安装施工尚无可参考的规范和技术参考，因此技术人员需要对竖井框架组对、焊接、安装以及精度调整等整个工艺进行合理的优化设计，一方面减少施工难度，另一方面加快施工速度，提高项目整体效益。


技术实现要素：

5.本发明为了保证竖井框架的安装精度，提供一种双竖井电炉竖井框架的组对及安装方法。
6.为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种双竖井电炉竖井框架的组对安装方法，包括以下步骤：第1步，测量放线：按照设计图纸，在电炉基础上设置电炉纵横向中心线、电炉立柱中心线及立柱辅助中心线；第2步，垫铁座浆：采用座浆法进行立柱垫铁的座浆；第3步，立柱依次吊装：利用起重设备依次将立柱一、立柱二吊装至立柱基础上，每个立柱吊装就位后初步拧紧地脚螺栓螺母；第4步，脚手架搭设：围绕立柱搭设立柱脚手架，在立柱整体调整完成之前立柱脚手架与立柱暂不进行接触固定；立柱脚手架最上层平台与立柱上表面留有合理距离以便作业人员对立柱进行调整和后续的焊接作业；立柱脚手架搭设时最上层平台设置安全栏杆；第5步，立柱整体调整：按照图纸要求进行各个立柱的纵横向中心线、标高的调整；各个立柱调整就位后将同侧两个立柱连接螺栓按照要求进行拧紧；最后按照图纸要求的预紧力将地脚螺栓拧紧；对调整完成后的立柱整体的纵横向中心线、标高参数进行复测以满足误差要求；其特征在于：第6步，组对平台搭设：在电炉跨地面设置一块硬实的组对场地，组对场地上铺设
组对平台钢板；第7步，基准线放样：在组对平台钢板上初步确定框架组对时框架的中心点；中心点确定时要保证组对过程中起重设备吊装框架各组件的空间要求；按照图纸要求，在组对平台钢板上画设出框架的内外弧基准线、框架纵横向中心线、立柱辅助中心线以及各组件之间的焊缝投影线；第8步，组对支架搭设：根据第7步放样的基准线搭设组对支架，组对支架主体由立杆、横梁和斜缀组成；组对支架横梁的上表面标高略低于理论标高，低于理论标高的差值采用垫铁组进行调节；第9步，脚手架搭设：根据组对完成的框架外形及标高搭设框架组对焊接操作框架组对脚手架平台，框架组对脚手架平台与框架下表面留有合理距离以便人员操作；框架组对脚手架平台周边设置安全栏杆；框架组对脚手架平台设置楼梯；第10步，框架组件吊装：利用起重设备依次将框架组件一、组件二、组件三、组件四以及组件五吊至组对支架上；第11步，框架整体调整：按照图纸要求，以组对平台钢板上的投影线为基准对框架各组件之间的相对位置进行调整；调整时通过增减组对支架横梁上的垫铁组调整各组件的标高及水平度；第12步，框架焊接及无损检测：对组件一至组件五之间的焊缝按照对称的顺序进行焊接，每道焊缝的焊接顺序为由外弧向内弧圆心方向进行焊接；焊接时每焊接完成一道焊缝要及时进行无损检测保证焊接的质量；当所有焊缝焊接完成并经无损检测合格后进行各部件间盖板的焊接；第13步，吊耳焊接：根据起重设备的参数，在框架上表面焊接4个吊耳；第14步，框架附件装配：在车间设置适用的起重设备，在吊装能力满足要求的前提下，将框架附件与框架进行装配；第15步，框架整体试吊：利用车间内2台桥式起重机对框架整体进行抬吊，抬吊前进行试吊；试吊时同时起升2台桥式起重机钩头使框架整体离地约200mm，静置10分钟，检查确认起重机安全装置正常；第16步，框架吊装调整：利用车间内2台桥式起重机将框架整体抬吊至立柱上方，使框架与立柱相对位置偏差满足要求；将框架与立柱之间的焊缝进行断续焊，焊接过程中保证焊机的双线到位；断续焊接完成后摘除2台桥式起重机的锁具；第17步，立柱与框架焊接：按照一定的顺序进行框架与立柱进行焊接；焊接过程中采用4名焊接人员同时对4个立柱进行焊接；第18步，焊缝无损检测：立柱与框架焊缝焊接完成后对焊缝进行无损检测保证焊接的质量；第19步：焊缝补漆：对焊缝部位进行补漆。
7.采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其有益效果是：本发明在电炉跨空地对框架进行整体组对焊接，大部分作业在地面完成，减少了作业人员高空作业，不仅保证了作业人员的安全，本施工方法施工基础稳固可靠，还能使施工过程更从容，提高施工精度。
8.优选的，第6步至第15步的施工与第1步至第5步的施工同时进行。立柱安装与框架
的组对双线进行，有利于施工作业面的平行展开，有效的缩短了工期，降低了项目成本。
9.优选的，第8步中，垫铁组设置时，组件一和组件二不少于2组，组件三、组件四和组件五垫铁组不少于3组。
10.优选的，吊耳采用钢板焊接而成，吊耳包括平行设置的内弧板和外弧板，内弧板与外弧板之焊接立板一、立板二，立板一与立板二焊接，立板一和立板二相平行且顶部设吊装孔，吊装孔中安装销轴。
附图说明
11.图1为安装流程示意图；图2为测量放线示意图；图3为垫铁座浆示意图；图4为立柱吊装示意图；图5为立柱脚手架意图；图6为框架吊装示意图；图7为框架组对基准线放样示意图；图8为框架组对支架示意图；图9为框架组对脚手架搭设示意图；图10为框架部件一、二吊装示意图；图11为框架部件三吊装示意图；图12为框架部件四吊装示意图；图13为框架部件五吊装示意图；图14为框架各部件间盖板示意图；图15为框架吊耳焊接示意图；图16为手指支架安装示意图；图17为框架整体试吊示意图；图18为框架吊耳示意图；图19为立柱与框架焊接示意图。
12.图中：1、基础；1
‑
1、垫铁；2、立柱一；3、立柱二；4、立柱脚手架；5、组对场地；6、组对支架；7、垫铁组；8、框架组对脚手架平台；9、楼梯；10、组件一；11、组件二；12、组件三；13、组件四；14、组件五；15、吊耳；15
‑
1、外弧板；15
‑
2、立板一；15
‑
3、内弧板；15
‑
4、立板二；15
‑
5、销轴；16、手指支架；17、临时固定槽钢；18、起重设备；盖板10
‑
11、10
‑
13、11
‑
12、12
‑
14及13
‑
14。
具体实施方式
13.下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容，因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。
14.图1示出了根据本发明实施例的双竖井电炉竖井框架组对及安装方法的流程图。
15.如图1所示，本发明提供的双竖井电炉竖井框架组对及安装方法主要包括以下步骤：
第1步：测量放线参见图2所示，按照设计图纸，在电炉基础上设置电炉纵横向中心线、电炉立柱中心线及立柱辅助中心线。
16.第2步：垫铁座浆参见图3所示，在立柱基础1之上采用座浆法进行立柱垫铁1
‑
1的座浆，垫铁1
‑
1大小为280
×
150，每个立柱设置20组垫铁1
‑
1。
17.第3步：立柱依次吊装参见图4所示，利用车间内起重设备18依次将立柱一2、立柱二3吊装至立柱基础1上，每个立柱（2和3）吊装就位后初步拧紧地脚螺栓螺母；第4步：脚手架搭设参见图5所示，围绕立柱搭设立柱脚手架4，立柱脚手架4搭设要安全可靠；在立柱整体调整完成之前立柱脚手架4与立柱（2和3）暂不进行接触固定；立柱脚手架4最上层平台与立柱（2和3）上表面留有1200mm的距离以便作业人员对立柱进行调整和后续的焊接作业；立柱脚手架4搭设时最上层平台设置安全栏杆保证作业人员的安全，安全栏杆高度为1200mm。
18.第5步：立柱整体调整按照图纸要求进行立柱的纵横向中心线、标高的调整；参照图2所示的定位线，以立柱中心线及电炉横向中心线为基准，采用挂线法调整立柱地脚板的纵横向误差；以立柱辅助中心线、电炉横向中心线为基准采用挂线法调整立柱的立柱上口的纵横向误差；立柱调整就位后将同侧两个立柱连接螺栓按照要求进行拧紧；最后按照图纸要求的预紧力将地脚螺栓拧紧，拧紧力矩为8500kn；对调整完成后的立柱整体的纵横向中心线、标高等参数进行复测以满足误差要求，立柱的纵横向中心线允许偏差为
±
2.0mm，标高允许偏差为
±
1.0mm，立柱对角线相差不大于2.0mm。
19.以下为需要安装在立柱顶部的竖井框架安装，参见图5、图6，这部分结构可以在立柱固定完成后在立柱顶部安装完成，但优选另起施工平台进行地面组装，竖井框架的组装与立柱的安装同时进行。
20.副1步：组对平台搭设参见图7所示，在电炉跨地面设置一块不小于16m
×
22m的框架组对场地5，要求地面平整硬实；地面可以采用混凝土进行浇注，也可以采用钢坯敷设；组对场地5上铺设14mm组对平台钢板，钢板厚度为14mm钢板。
21.副2步：基准线放样参见图7所示，在组对场地5上初步确定框架组对时框架的中心点；中心点确定时要保证组对过程中车间内起重设备18吊装框架各部件的空间要求；按照图纸要求，在组对平台钢板5上画设出框架的内外弧基准线、框架纵横向中心线、立柱辅助中心线以及各部件之间的焊缝投影线。
22.副3步：组对支架搭设参见图8所示，根据副2步放样的基准线搭设组对支架6，组对支架6主体由立杆6
‑
1、横梁6
‑
2和斜缀6
‑
3组成，组对支架6的立杆6
‑
1、横梁6
‑
2采用h300
×
300
×
10
×
15h（单位mm）型钢焊接制作，斜缀6
‑
3采用2∠100
×
10角钢焊接制作；组对支架6横梁6
‑
2的上表面标
高略低于理论标高50mm，低于理论标高的差值采用垫铁组7进行调节，垫铁组7大小为220
×
150mm；垫铁组7设置时保证框架组件一和组件二不少于2组，组件三、组件四的垫铁组7不少于3组。
23.副4步：脚手架搭设参见图9所示，根据组对完成的框架外形及标高搭设焊接框架组对脚手架平台8，框架组对脚手架平台8与框架下表面留有1.2m距离以便人员操作；框架组对脚手架平台8周边设置安全栏杆保证作业人员的安全，安全护栏高度为1.2m；框架组对脚手架平台8设置楼梯9以便操作人员上下。
24.副5步：框架部件吊装参见图10、图11、图12、图13，利用车间内起重设备18依次将框架组件一10、组件二11、组件三12、组件四13和组件五14吊至组对支架6上。其中，组件一10、组件二11是框架上段，组件三、组件四是框架的弧形瓦片（组件三2件，组件四2件），组件五是组件三、组件四的顶板（共4件）。各组件吊装就位时以副2步的基准放样线初步对其进行定位。
25.副6步：框架整体调整按照图纸要求，以组对平台钢板上的投影线为基准对框架各部件之间的相对位置进行精确调整；调整时通过增减组对支架横梁上的垫铁组7调整各部件的标高及水平度。
26.副7步：框架焊接及无损检测参见图14，按照一定的焊接顺序对框架各组件的焊缝进行焊接，每道焊缝的焊接顺序为由外弧向内弧圆心方向进行焊接；焊接时采用2名或4名焊工同时对对称的2道或4道焊缝进行同时焊接以减小焊接变形；每焊接完成一道焊缝要及时进行焊缝无损检测保证焊接的质量；各组件的焊缝焊接时当其各焊缝焊接完成并无损检测合格，最后进行组件三、组件四顶部盖板的焊接。参见图14，盖板10
‑
11设置于组件一与组件二之间；盖板10
‑
13设置于组件一与组件四之间；盖板13
‑
14设置于组件四与组件五之间；盖板12
‑
14设置于组件五与组件三之间；盖板11
‑
12设置于组件三与组件二之间。
27.副8步：吊耳焊接参见图15所示，根据起重设备的外形尺寸的参数，在框架上表面焊接4个吊耳15；参见图18所示，吊耳15采用钢板焊接而成，主要包括平行设置的内弧板15
‑
3和外弧板15
‑
1，内弧板15
‑
3与外弧板15
‑
1之焊接立板一15
‑
2、立板二15
‑
4，立板一15
‑
2与立板二15
‑
4焊接，立板一15
‑
2和立板二15
‑
4相平行且顶部设吊装孔，吊装孔中安装销轴15
‑
5。其中内外护板厚度为40mm，立板厚度为30mm，销轴直径为φ160mm。
28.副9步：框架附件装配参见图16所示，在起重设备吊装能力满足要求的情况下将临时固定槽钢17等框架附件与框架进行装配，手指支架安装前拆除影响其安装的框架组对脚手架平台8的一部分，利用手拉葫芦配合其中设备将手指支架安装就位。
29.副10步：框架整体试吊本发明上述起重设备18可以始终采用车间内桥式起重机。如图17所示，利用车间内2台桥式起重机对框架整体进行抬吊，抬吊前进行试吊；试吊时同时起升2台桥式起重机钩头使框架整体离地约200mm，静置10分钟，检查确认起重机安全装置正常。
30.第6步：框架吊装调整
如图6所示，利用车间内2台桥式起重机对框架整体抬吊至立柱上方，使框架与立柱相对位置偏差满足要求；将框架与立柱之间的焊缝进行断续焊，焊接过程中保证焊机的双线到位；断续焊接完成后摘除2台桥式起重机的锁具。
31.第7步：立柱与框架焊接参见图19所示，立柱与框架焊接时，焊缝的焊接方向由立柱辅助中心线向两侧进行焊接，以降低焊接过程中产生的内应力；焊接时采用4名焊工对4个立柱进行同时焊接以减小焊接变形。
32.第8步：焊缝无损检测立柱与框架焊缝焊接完成后对焊缝进行无损检测保证焊接的质量。
33.第9步：焊缝补漆按照图纸要求，对焊缝部位进行补漆；所有工作完成后拆除立柱脚手架4作业平台。
34.本发明的有益效果：第一，本发明在电炉跨空地对框架进行整体组对焊接，大部分作业在地面完成，减少了作业人员高空作业，保证了作业人员的安全；第二，立柱安装与框架的组对双线进行，有利于施工作业面的平行展开，有效的缩短了工期，降低了项目成本。
35.如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的双竖井电炉主支撑框架组对及安装方法，但是本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的本发明的双竖井电炉主支撑框架组对及安装方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。