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打造高炉大修精品工程
——鞍钢建设集团公司创造高炉冬期施工奇迹
    发布日期:2013-05-24
5月15日上午8时28分,随着鞍钢集团公司董事长、党委书记张广宁发出投产送风指令,鞍钢十号高炉大修后正式开炉投产。
在为鞍钢集团规模化降成本再添利器感到骄傲的同时,我们也不会忘记参与高炉大修的施工参战人员的辛勤付出,也不会忘记施工人员创造出的高炉冬期施工奇迹。
勇于担当,挺起铁军脊梁
“人无我有,人有我特,人特我精”是建筑施工企业在残酷市场竞争中立于不败之地的“金科玉律”。
2012年的冬天是鞍山历史上几十年不遇的寒冬。冬日的鞍山,白雪皑皑,气温最低降至零下20多摄氏度,而在鞍钢股份炼铁总厂十号高炉,却到处都是或屈或躬或卧的身影,到处是火花四溅、哨响机鸣的景象,描绘出一幅冶建职工战严寒、抢工期、忘我奉献的壮美画卷。
冬期高炉施工,是建筑施工企业的大忌——施工成本过高,工程建设质量难以保障,而且不确定因素多。全球钢铁企业在极寒天气里进行高炉筑炉施工一直是一个空白。而且,这次高炉检修面对拆除与建设同步,设计、施工与制造同步,新建与利旧结合等诸多困难。
2012年5月18日 开始正式施工。按照网络计划,高炉焊接、砌筑等关键工序都在冬季。在巨大的压力和挑战面前,鞍钢建设集团公司毅然接受了高炉大修任务。该公司各参战单位高度重视,坚持“高起点、少投入、高质量、快产出”的施工理念,只用一年时间就安全优质地一次实现高炉投产目标,创出了高炉大修史上的奇迹。同时为鞍钢节省大笔维修费用,实现了企业在经验积累中的超越、在创新中追求卓越的梦想。
直面挑战,打出组合拳
高炉施工,对于有着近60年冶金施工经验的建设集团公司来说,是再熟悉不过的施工业务。在参与国内外20多个大型钢铁企业的新建和改造中“战无不胜”,并创造了高炉施工工法8项、专利12项、专有技术6项。但是,该工程引进多项国际、国内先进炼铁技术和装备,创下多个鞍钢高炉“首次”:高炉、热风炉、闭路、上料、冲渣、干法除尘、TRT等系统首次引进国际先进的三电一体化集中控制系统及高炉专家系统技术,可提高高炉全系统自动化操控水平,最大程度实现操作值守人员的优化配置;采用联合软水密闭循环冷却系统,首次实施一路供水即可对高炉本体、风口、热风炉全系统进行冷却,同时,可实现同样水量、同样冷却效果下的最低能耗;首次尝试炉缸SGL超微孔碳砖干法砌筑,可显著提高炉缸的抗铁水侵蚀性,延长炉缸寿命。特别是在极寒天气下进行高炉大修还是首开先河。鞍钢建设集团公司认为只有在创新变革中应对这场严峻的考验和挑战,才能向鞍钢集团交上一份合格的“答卷”
鞍钢股份炼铁总厂十号高炉拥有世界第一代串罐式无料钟装料设备,炉顶内框架悬挂着下料罐还支撑着上料罐,结构复杂,不确定因素很多,怎样确定新的高炉中心线、标高是施工难点。经过无数次分析研究,该公司最后把目标集中在出铁口标高和中心线,炉顶标高、中心线,炉口钢圈标高、中心线三组参数上,经过反复的测绘、平差、论证,最终确定出新高炉的标高、中心线,为恢复结构设备安装实现无返工奠定了基础。
炉口钢圈安装是一项技术含量高、安装精度也高的施工项目,钢圈上法兰表面测点多达60点,找平、找正非常困难,必须做到万无一失,否则将影响水冷齿轮箱、阀箱等设备的使用寿命。在施工过程中,该公司做了充分准备,采取了多种措施,最终使炉口钢圈偏差标准达到正负0.15毫米 间,高于目前正负0.3毫米 的国际偏差标准。
此外,炉口钢砖安装时间紧迫,每块长2.3米 ,宽0.47米 ,重量约1.4吨,共计60块,约84吨。施工人员对炉壳进行测量、画线、定位,使每个吊挂安装做到毫无差错。由于是高空作业,架工每次要用卷扬将钢砖从炉口平台吊运到炉内后再进行安装,炉内炉外施工人员必须配合默契,否则直接影响钢砖的吊运和安装。为加快施工进程,该公司提出了在吊挂上部焊10个定滑轮用于配合卷扬和炉顶吊车安装钢砖,这一建议,使施工效率提高了3倍。经过全体职工4个昼夜的奋力拼搏,于今年2月7日早8时,提前4个班次完成了炉口钢砖的安装重任,为炉体耐材砌筑施工创造了条件。
在95毫米 厚钢板压曲成型制作炉壳过程中,因钢板塑性变型的回弹量很难控制,稍有不慎就会导致钢板报废,对此,他们在工艺制定和模具设计时,充分考虑回弹的控制,通过合理的压力设置,确保了压曲技术参数。单重达120吨的高炉第五带炉壳制作预组装时,由于工期、质量、吊装能力、场地狭小的因素,他们把第五带炉壳倒锥形预装在焊好的支架上,把重达90吨已经组装完的第四带炉壳倒扣在第五带炉壳上面,测周长、水平标高、找正、定圆心、制作样板等等。经过反复计算,认真操作,确保了全部风口法兰中心在同一水平面内,高低差控制在5毫米 以内,相邻两法兰中心高低差控制在3毫米 以内。
在炉体结构焊接中,该公司针对鞍钢特制的AGSO钢,新购置了加热片,采取焊前预热、多层多道焊、焊后缓冷等办法控制了焊接层间温度,提高焊接焊缝预热速度一倍多,保证了各种焊接方式方法的可靠性,以及多种焊接形式和不同材质、部位、结构形式的焊接质量,使热风炉和高炉本体焊接探伤检查合格率达100%。
精巧施工,挑战极限
高炉本体和热风炉及部分工艺管道内衬砌筑是高炉施工最为关键的一环。2012年11月15日 入冬前,为了抢在冬季来临前完成施工任务,他们采取四班作业的办法,只用95天就完成了热风炉蓄热室、燃烧室的2万吨大墙砖、格子砖、陶瓷燃烧器等耐材砌筑施工,只用12天完成了冷风、热风、助燃空气阀和短管安装,赶在寒流来临之前,使热风炉具备慢火烘炉条件。
正值“三九”天,高炉炉内以及炉缸、炉腹、炉喉的16个品种、5000吨耐材砌筑进入施工计划期。
国家规定炉内砌筑温度不低于6摄氏度 ,而施工现场环境温度已达零下20多摄氏度。为了攻克碳砖和其他耐材砌筑温度的难关,确保耐材砌筑质量,他们在南北两个出铁口保障进料的情况下,在东西两个出铁口和风口上自制12个“热风炉”,通过管束和吸风机将热量传导到炉内,并在七段冷却壁上设碳砖石棉被保护棚,堵死28个风口,使炉内温度始终保持在12至15摄氏度之间。同时,为了保证耐材进入施工现场温度和砌筑粘合剂、陶瓷杯泥浆在炉外搅拌温度,设置了靠“热风炉”和电加热器升温的保温棚,使现场碳砖和浆料温度达到10摄氏度 左右,从而保证了耐材砌筑质量。
在最为关键的炉底碳砖砌筑施工中,该公司采取两层碳砖立砌,把碳砖灰缝控制在0.5毫米 ,远远高于国家标准要求的1.5毫米 。同时,该公司首次尝试炉缸SGL超微孔碳砖干法砌筑,显著提高炉缸的抗铁水侵蚀性,延长炉缸寿命。
创新工艺,冲顶高炉大修巅峰
十号高炉大修需用不同直径钢管4500吨,有1.4万个大小阀门,2万多对法兰,192路管束,7万多道焊口,指挥部给定施工工期只有两个月。已有过高炉给排水系统检修无一处焊点泄漏经验的职工,将所有需用管线都用切割机切割,所口焊接坡口都用坡口机打磨,焊接都用氩弧焊打底,不仅提高工效40%,而且,壁体管U型弯实现工厂化流水作业标准焊接。各工艺管道焊接外用焦炉煤气、内用电暖气片加热,并采取空气试压的方法检查漏点,确保了焊接质量。今年4月19日20时30分,高炉给排水系统实现一次送水成功,21时,实现烘炉成功。22日,开始送软水;23日,增压至4.5公斤 ;24日,高压水实现路路通,无一处漏点,再一次创造了高炉检修史上给排水系统施工无可比拟的速度和质量的奇迹。
行家都知道,高炉检修最精细、最核心的部分就是无料钟设备安装。要求下料罐中心线和炉口中心线必须保持一致。该公司积极组织技术力量,配备先进的测量工具,严格控制梁的中心线和标高偏差,保证环梁钢结构和炉中心线同心、标高控制在标准之内,确保装料设备安全尺寸链。
5月15日 ,十号高炉正式开炉。同时,鞍钢建设集团公司以一流的施工技术、施工进度、施工质量,无一次返工,无大小安全事故的佳绩,打造出了世界一流的高炉大修精品工程。事实证明,鞍钢建设集团公司成熟可靠的施工组织和先进实用的施工技术,以及节能环保的施工理念和低成本高效率的追求,满足了高炉大修大型化、高效化、现代化、长寿化、清洁化的需求。 (鞍钢建设集团公司 张心正) ②
