聂乾坤
五矿二十三冶建设集团有限公司 湖南 长沙 410000
摘要：氧气底吹炉工作的原理是利用氧气底吹技术在底吹炉筒体中完成熔炼过程。底吹炉筒体是整个熔炼过程的核心设备，其安装质量直接影响整个冶炼厂的生产状态。而底吹炉厂房因为工序条件因素，加上底吹炉本身筒体体积大，厂房面积小，在设备厂房未封顶前，底吹炉设备必须吊装就位。
关键词：底吹熔炼炉；安装；吊装方案
引言
某再生铅资源循环利用及高效清洁生产技改项目2台5×28m氧气底吹熔炼炉设备总重约758t，其中炉体直径5米、长28米、炉壳单重355吨，安装标高最高达到20米，需要超大型的起吊、运输和加工设备，就其结构型式及产品的特性，对炉体的制造精度和安装精度都提出了很高的要求，吊装机械的合理选择尤为重要，需要施工单位从制造到安装都精心组织，严格把关，才能确保工程按质按期竣工。
1工艺流程及工程概况
1.1氧气底吹炉工艺
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1.2单台设备主要参数
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从上表可以看出，本台设备吊装的核心工作为炉壳本体，因其体积较大，重量为355t，加之吊装高度大，所以吊装机械的合理选择尤为重要。
1.3起重机械情况
根据《起重机械安全操作规程》GB6067-2009，在采用两台吊车吊装同一重物时，尽量选用相同机种、相同起重能力的起重机械并合理布置，必要时采取平衡措施。设备重量应小于两台吊车额定起重量之和的75%；任意一台吊车所负担的载荷不能超过各自额定起重能力的80%。
根据本工程的具体情况，我项目拟选用1台利勃海尔500吨汽车吊（LTM1500）与1台徐工200T汽车吊（QAY200）对设备进行抬吊。
方案中所列的额定负荷包括吊车吊钩重量、吊车跑绳以及吊装设备用的绳索具重量，所以允许吊装设备的重量应该为吊车的额定负荷减去三者之和。
吊装设备重量为炉壳的全部重量，并作为起重机工况选取的依据。
2吊装方案确定
2.1施工难点
氧气底吹熔炼系统自动化控制程度高，仪表安装，氧气、氮气、原料、温度的控制要求高，调试难度大。由于我单位多次安装氧气底吹炉系统，有一批底吹炉系统专业化的劳务施工队和管理人员，安装时严格按照施工专项方案、技术交底、作业指导书进行，配合专人质量巡查等控制质量的措施，确保工程质量，使该系统调试时一次调试成功。
2.2吊装方案确定原则
1.安全可靠、稳妥可行、经济合理
2.充分利用现有吊装技术水平和吊装经验，制定可行的吊装方案。
3.减少对区域内平面的影响，不对周边生产装置和生产设施产生影响。
2.3吊装方案的选择
按照上述原则，经与设计院及厂家沟通，确认可以将炉壳本体分为220吨及135吨两段分段吊装，采用1台500T汽车吊（即主吊车）承受炉壳2/3的重量，即220×2/3=147吨，辅助吊车200T承受炉壳1/3的重量，即220×1/3=74吨。根据《起重机械安全操作规程》GB6067-2009，在采用两台吊车吊装同一重物时，设备重量应小于两台吊车额定起重量之和的75%；任意一台吊车所负担的载荷不能超过各自额定起重能力的80%。则本此吊装所选择条件500吨主吊车额定起重重量必须不小于147/0.8=183吨，200吨辅助吊车额定起重重量必须不小于于74/0.8=92吨。
两台吊车同时起吊，两台吊车在吊装过程中节奏保持一致，使炉壳始终保持水平状态。
根据当地市场的具体情况，租赁一台利勃海尔500吨汽车吊（LTM1500）及一台200吨中联重科汽车吊（QAY200）。
2.4有关设备吊点的规定
采用钢丝绳绕炉壳一圈作为吊点。
2.5吊车站位要求
施工吊装现场内车辆行走地面、吊车支车处地面必须结实、平整耐压，吊车支腿支撑处的土壤耐压力不得小于40t/m2，满足吊装作业条件。
2.6吊装现场布置图
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3吊装前准备工作
3.1对周边环境的检查
查看起重臂运行区间有无高压线路。检查周围的建筑，临时设施等有无妨碍起重机正常运行。特别是起重臂杆、平衡臂是否会与之发生碰撞可能。对轮胎吊汽车吊还要注意在工作前检查其支脚的伸出有无足够的位置，其承载能力如何，地下有无孔洞。
3.2对起重机械的复检
3.2.1对金属结构的检查
金属结构的塑性变形情况。由于起重机超载、运行中碰撞等不正常情况，发生臂杆主枝碰弯、扭曲；臂根部插锔耳板焊缝开裂等进行重点检查。
3.2.2对各联轴节的检查
检查各联轴节有无松动、甚至“滚键”。弹性联轴节中的弹性圈有无异常磨损。
3.2.3对液压传动机构的检查
检查伸缩臂油缸能否持久保持臂杆伸出长度，有无泄漏现象。
检查变幅油缸及支腿油缸有无泄漏，在额定载荷下，其下沉与回缩量是否符合要求。支腿有无“软退”现象。
检查各油泵、阀、液压锁运行是否正常；动作是否灵敏可靠；有无异常振动与噪声；密封件性能是否良好，有无内泄、渗漏液压油。
3.2.4对起重机电气设备的检查
检查电动机的绝缘电阻是否在正常值范围内。运行中有无异响和温升情况。停机时检查其滑环、电刷、导线接头有无明显裂纹、磨损、松动等请款。
检查电缆绝缘是否老化，电缆导向装置是否灵活，电缆收放是否自如。检查力矩限制器、超载限制器的灵敏可靠性。
3.3对钢丝绳与滑轮的复检
检查钢丝绳外观的磨损、断丝、扭结、锈蚀等情况。重点检查防止钢丝绳放完的安全限位器是否起作用。卷筒上固定夹板是否夹紧。
注意检查其滑轮槽底磨损刃是否超标。对俯扬滑轮组的平衡轮的转动是否灵活。
3.4技术交底和安全交底
吊装前应向全体参加吊装的人员进行技术交底及安全交底。
3.5场地清理
吊装前场地应清理干净，平整好并且坚实，道路畅通，拆除所有的障碍物。
3.6工具准备
准备好4套气割工具，4套电焊工具，2个吊笼。
3.7基础检查验收
设备基础检查验收合格，标高、中心线达到要求。
3.8设备定位
设备方位基准画好，并在设备上做好定位标记。
3.9气象要求
气象应无大雨，无大风，满足吊装要求。
3.10吊装警戒
吊装警戒区设置好。
3.11人员准备
各种作业人员准备就位。
4吊装工艺流程
4.1吊装工艺流程
辅助吊车位置定点→辅助吊车就位→辅助吊车吊臂竖立→辅助吊车工作半径核实→辅助吊车挂吊钩、拆除辅助吊钩→拖车及设备就吊装位→主吊车位置定点→主吊车就位→主吊车吊臂竖立→主吊车工作半径核实→主吊车挂主吊钩→钢丝绳等吊具检查→试吊→正式吊装。
4.2炉壳吊装顺序
由于本次安装的炉壳采用两台吊车抬吊，与我公司之前常用龙门架的吊装方法不同，根据现场的具体情况，按如下顺序进行吊装作业：
4.2.1首先将底座、托轮等用200吨吊车吊装就位并调整好，地脚螺栓孔灌浆完毕并达到设计强度要求。然后进行最为关键的炉壳的吊装，最后进行固定端和滑动端滚圈的安装。
4.2.2根据安装顺序，先将500T吊车倒进指定位置，吊车就位后，再将装载炉壳的拖车倒入指定位置后，将车头与车身分离，车头开出车间内，最后再将200T吊车倒入指定位置。由于需要将装载炉壳的拖车倒入车间，所以在炉壳出厂前及时与制造厂联系，应将出铅口朝拖车车尾，出渣口朝向拖车车头。
4.2.3底吹炉炉壳吊装前，预先在中间基础上安装临时钢结构平台，其标高高于实际安装标高约1米，以利于滚圈的安装。底吹炉炉壳吊装就位后，先将其放置于预先安装好的临时平台之上对接，待对接完毕并放置稳定后，布置缆绳将其固定，再将滚圈从炉壳两侧分别套入。
4.2.4滚圈安装后将炉壳用千斤顶缓慢放置在拖轮之上，调整好水平，完成安装。
5吊装设备的选择
5.1吊车选择
根据吊装现场的场地及设备直径确定吊车回转中心至设备中心距离R=9m，核查500T汽车起重机吊装性能表，能满足其吊装要求。
5.2吊点位置
吊车的吊点设在炉壳的两端，采用钢丝绳绕炉壳一圈作为吊点，旁边焊接防滑脱钢板。
5.3吊装用钢丝绳选择
查看《起重吊装常用数据手册》，用于千斤绳（吊索）安全系数取4，根据吊装重量，查五金手册选绳。选用GB1102-74<<钢丝绳〉〉6×37，1700Mpa,Φ=60.5mm钢丝绳，其破断拉力为t=232t。根据设备几何尺寸及吊点位置，吊装过程中钢丝绳与设备间为90度垂直吊装。
则根据公式：
P-每根钢丝绳所受的拉力；
Q-被吊物的计算载荷Q=K1*K2*Q0,
Q0为被吊物和重量、吊耳及索具重之和，被吊物147吨，索具约3吨；
K1为动载系数，取1.1；K2为两吊车抬吊不均衡系数，取1.2；则Q=(147+3)*1.1*1.2=198吨
n-所用钢丝绳的根数，双钢丝绳抬吊则取4；
K-钢丝绳安全重载系数,取4；
计算得出：P=Q*K/n=198*4/4=198t
由于t(232t)> P(198t)，故选用此绳安全可靠。
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6方案总结
经过多次论证，优化吊车站位布置方案，并经现场实际测量后，根据主吊车位置及外形尺寸再次确认：主吊车(LTM1500) 主臂长度选用26.5米，工作半径选用7m，工况满足现场吊装要求。辅助吊车主臂长度选用26.77米，工作半径选用5m，工况满足现场吊装要求。