中国二十冶集团有限公司
摘要：本文将就烧结机快速安装关键施工技术进行介绍。我们通过消化吸收冶金工程安装新工艺，不断创新发展，研发新型配套工装，改进施工方法，通过运用BIM技术对烧结工程复杂安装工艺进行模拟优化分析；对烧结机大型设备吊装进行研究提高吊装效率；对大型环冷机安装技术进行研究提高安装效率，通过有效研究分析形成多项快速安装技术，提高了施工质量，缩短了安装时间，解决了施工难题，提升了我们在大型烧结工程施工技术领域的技术水平。增强了企业综合竞争实力，促进了烧结工程建设的发展。
关键词：烧结工程；复杂安装工艺模拟；大型设备吊装；环冷机安装
背景
为确保联峰钢铁450m2烧结机工程保质保量的完成，彰显二十冶作为中冶王牌主力军的雄厚实力。本文依托联峰钢铁450m2烧结机工程，研究的关键技术攻关点：通过研究使用BIM技术进行大型冶金工程总体模型构建，形成接近现实的模型空间，进行烧结工程头部星轮、料仓、环冷机复杂安装工艺的模拟优化，提高安装效率。
1 主要研究工作内容
本文从以下两个方面展开研究：1）烧结大型设备吊装技术研究、2）环冷机安装技术研究。
1.1复杂安装工艺模拟优化技术研究
大型烧结工程BIM模型的构建方法，可以有效解决冶金大型复杂工程总体BIM模型构建问题。通过模块化的建模方法，对大型烧结工程主要组成部分进行建模。每一个组成部分分别使用不同的专业建模软件构建土建、钢结构、机电管模型。使用模型整合技术在集成平台上完成模型精确装配，采用多级架构形式实现模型的轻量化。采用具有自主研发的专业模型库文件，提高建模效率。通过优化模型文件格式实现了模型在建模软件、集成平台、渲染软件这三类BIM软件间的信息共享。
1.2 大型设备吊装技术应用
1）烧结机头部星轮和料仓安装技术
烧结机头部星轮单件重量达到40吨、头部星轮柔性传动装置单件达到20吨安装难度极大，通过BIM模型的模拟安装优化分析得到在烧结机头部骨架头部星轮轴承座以下部分安装完成后需铺设临时轨道，用于运输烧结机头部星轮、头部星轮柔性传动装置，先将头部星轮柔性传动装置放置在烧结机台车上，通过铺设好的临时轨道运输到安装位置，在烧结室36米平台混凝土框架梁上挂设倒链将头部星轮柔性传动装置临时放置到烧结室18米平台上，待烧结机头部星轮安装到位后再吊装就位头部星轮柔性传动装置。通过虚拟安装优化分析比较先就位头部星轮柔性传动装置可以利用铺设的临时轨道将柔性传动装置直接运输到安装位置施工难度较小，如果在烧结机头部星轮安装到位后再就位柔性传动装置，由于临时轨道的拆除会造成柔性传动装置不能运输到位，需使用倒链进行空中接力的方法将柔性传动装置倒运到位。烧结机头部星轮先就位于烧结机台车之上通过铺设的临时轨道运输到安装位上方，在烧结室36米平台混凝土框架梁上挂设倒链提起头部星轮，待头部星轮脱离烧结机台车后将台车移除并拆除临时轨道，在倒链的配合下将烧结机头部星轮就位于烧结机头部骨架安装梁上，其次在倒链的配合下进行头部星轮柔性传动装置的安装。
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图示为烧结环冷机模块化安装工艺原理示意图
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图示为环冷机风箱分段预制整体安装
在烧结机头部星轮安装到位后烧结机头部骨架的安装与下部料仓需穿插进行，通过模拟安装分析得到由于下部料仓安装固定在头部骨架上，使用烧结机台车先将铺底料下部料仓运送到头部骨架附近，利用挂设在烧结室36米平台基础梁上的倒链将下部料仓悬挂在料仓下方，再恢复安装烧结机头部骨架下部料仓支撑梁，最后就位铺底料下部料仓。依照铺底料下部料仓安装方法再进行原料给料下部料仓安装。使用BIM技术在精准构建设备安装模型，在虚拟空间里真实再现施工现场设备安装过程。
通过对头部星轮模型的动画参数设置观察其平移、吊装就位过程中与周围设施的相互关系，通过轨迹分析及时发现干涉情况。在模型空间中能够精确反映烧结机头部星轮整个安装过程，对安装环节中头部骨架临时轨道设置方式、吊点设置位置、各部件的安装顺序都进行了准确的说明，为吊装方案的制定提供了可靠的技术支持。通过对烧结机头部星轮的虚拟安装实现了对安装方案的合理优化，
1.3、环冷机安装技术
1）烧结环冷机模块化安装技术是按12度等分圆将环冷机主要设备分解成多个模块进行安装；将环冷机风箱与风管焊接在一起吊装到环冷机框架内；安装环冷机框架横梁再吊装就位支撑辊；安装环冷机台车水密封装置；在支撑辊调整的同时进行环冷机台车的拼装、传动装置拼装；安装环冷机托轨并就位环冷机台车组合体；安装摩擦板就位传动装置；安装台车挡板及门型密封罩。本安装方法通过对环冷机设备进行合理分段预制、离线组装实现了模块化安装，提高了施工效率、降低了施工难度、能使各道施工工序做到有效衔接，实现了大型环冷机快速高效安装。
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图示为环冷台车4台拼装组合成一体实现整体吊装
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图示为密封罩分段预制整体吊装
2）环冷机大型风机联轴器安装技术原理是：采用扁钢制作而成的抱箍，方钢制作而成的百分表夹具，将百分表夹具焊接在抱箍上，通过抱箍将百分表夹具固定在联轴器上，在百分表夹具端部开有十字型通孔用于安装百分表，百分表由锁紧螺母固定。通过百分表夹具可很好固定百分表，确保了联轴器调整精度。百分表夹具使用简单方便提高了设备安装作业效率。
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图示为联轴器调整的百分表夹具工艺原理示意图
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图示为百分表夹具安装在联轴器上
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图示为百分表夹具细部示意图
2结语
以上技术研究成果应用于工程实施，解决了工程难题，实现了现场安装的快速施工，各项工程质量指标完成情况良好，顺利完成工程目标。本工程所采用的研发形成的施工技术成果与传统的施工方法相比，加快了施工进度，缩短工期、提前投产创造利润约50万元。获得了业主及监理单位的一致好评，为企业创造了良好的经济效益、环境效益和社会效益。由于时间的限制，由于课题组水平和能力所限，部分技术未能进行更加深入的研究，后期还需对烧结工程配料室、皮带运输系统、转运站的安装进行进一步创新研究，实现快速安装目的，力求创造更大的社会经济效益。