500万吨球团工程链回环安装技术(终稿)

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