1、1、前言近二十年來隨著中國冶煉技術的突飛猛進，目前高爐爐頂設備均采用無料鐘爐頂來代替料鐘式爐頂，而無料鐘爐頂設備結構形式均是疊寶塔式，即由爐頂鋼圈、氣密箱、閥箱、料罐組成，設備之間層層相疊。高爐爐頂鋼圈,亦稱爐頂大法蘭,是支撐和安裝整個高爐爐頂設備的基準部件。它的安裝精度不僅直接關系到爐頂設備的整體安裝精度,也影響到高爐冶煉所要求的工藝技術參數。因此，控制好高爐爐頂鋼圈中心相對于爐底中心的位移及爐頂鋼圈本身的水平度安裝偏差,是確保爐頂設備安裝質量和高爐冶煉工藝效果的一道非常重要的環節，本工法已在湘鋼四號高爐、湘鋼二號高爐以及新鋼七號高爐等使用，采用本工法后縮短了工期、保證了質量、安全可靠。2、

2、工法特點1）、通過爐頂鋼圈插入口的第一次（豎向）切割，可修正爐頂封頭制作的圓度和爐底同心度之間的偏差，比傳統安裝方法更容易保證爐頂鋼圈安裝精度。2）、通過第二次（坡口）切割，可保證爐頂鋼圈與爐頂封頭板之間焊縫坡口均勻，為控制焊接變形打下基礎。3）、采用線性能量小的二氧化碳氣體保護焊焊接工藝，分四段對稱、分層焊接，焊接變形小，保證了爐頂鋼圈上表面的水平度和平面度。4) 、采用精密水平儀和高度游標卡尺對爐頂鋼圈上表面的水平度和平整度檢測，整合光學測量和機械測量兩種檢測方法提高了測量精度和檢測手段。5）、焊接變形處于可控狀態，使現場鉚焊件質量達到機加工質量要求。3、適用范圍 適用范圍廣，通用于煉鐵、

3、煉鋼大型設備、重大結構部件的安裝焊接，應用前景廣闊。4、工藝原理此工法采用可控制理論，分解每一個工藝過程，使每一道工序處于受控狀態，尤其是整合光學測量和機械測量兩種檢測方法提高了測量精度和檢測手段，使整個焊接變形量一直處于受控狀態。在整個焊接過程中，實時監測焊接工作引起的焊接變形，及時予以糾正。5、施工工藝流程及操作方法5.1 施工工藝流程高爐爐殼、鋼圈驗收爐頂封板中心點確定在封板上劃豎向切割線半自動切割機安裝及找準、對線、切割坡口處劃二次切割線半自動切割機二次安裝及找準、對線、切割坡口打磨爐頂鋼圈安裝找平法蘭焊接檢查驗收（測量24個點）。5.2 操作方法5.2.1高爐爐殼、鋼圈驗收1）、爐頂

4、鋼圈檢查：先將爐頂鋼圈放在平整的地面上，利用千斤頂找平，然后根據圖紙要求，在法蘭上平面分成16等份，檢查設備本體的平面度，應在0.2mm內。2）、爐頂封板上所有焊縫焊接完，爐殼上開孔及大于200以上的孔已施焊完，并檢驗合格。爐頂上方人孔、導出管等已施焊完。3）、爐頂封板制作時應預留3050mm的切割量余量，以便鋼圈安裝時調整。5.2.2爐頂封板中心點確定將爐底中心利用激光準直儀（或線錘）引至爐頂封板處，比較二者之間偏差，并保證在20mm之內（規范允許30mm），將該中心點打在爐內的平臺上，作為圓規的中心點。5.2.3在封板上劃豎向切割線利用自制的圓規在封板上劃豎向切割線，在此過程中圓規要保持水

5、平，劃針可上下活動保證直徑不變。直徑為鋼圈插入爐頂封板處外徑+2mm。5.2.4半自動切割機安裝及找準、對線、切割a、切割前在爐頂封板內側距封板頂部8001000mm處搭設好工作平臺，同時將爐頂封板固定好，打好十字支撐，防止切割及焊接時封板變形。b、在爐頂封板外面同時做好切割平臺，并距爐頂鋼圈外徑1m左右，四周做好防風，上部做好防雨棚。c、安裝板半自動切割機，并保證半自動切割機的水平，水平度控制在1/1000以內，同時利用圓規定心，先讓半自動切割機沿切割線空行檢查割嘴對準度。d、切割時隨時調整割嘴與封板的距離（上下調整），并保證割嘴垂直。切割方法如下圖所示5.2.5坡口處劃二次切割線利用自制角

6、尺靠在封板上劃線5.2.6半自動切割機二次安裝及找準、對線、切割安裝板半自動切割機，并保證半自動切割機的水平，水平度控制在1/1000以內，同時利用圓規定心，先讓半自動切割機沿切割線空行檢查割嘴對準度。切割時隨時調整割嘴與切割線的高度（上下調整），并保證割嘴角度。切割方法如下圖所示5.2.7坡口打磨利用角向磨光機除去氧化皮5.2.8爐頂鋼圈安裝找平1）、利用爐頂吊車將檢查合格的鋼圈吊至安裝位置，并找好方位。2）、利用4個千斤頂進行鋼圈找平，并使之符合要求。3）、在鋼圈表面分16等份，分別記錄每個點的高層高程，通過調千斤頂使之符合要求，水準儀要設置在爐頂封板上以防爐頂鋼架擺動影響測量精度，水準儀

7、設置在爐頂封板上儀器和被檢測物是同步擺動該部分影響可以忽略不計。第三步：鋼圈焊接1）、焊機采用二氧化碳氣體保護焊機，焊接電流采用180A，焊絲采用H08MnA。 二氧化碳氣體保焊接優點是線能量小，焊接變形小。2）、焊接時四個焊工均站在鋼圈四周，采取同向同步同速焊接，第一層焊接高度為4mm，分十15層焊接完。第一次焊接完，待其冷卻后進行檢查，達到要求后，再進行第二次焊接。每次焊接完畢后，如不能滿足要求，則在下次施焊前，高度超差的部位先焊接使之達到要求，待其冷卻后再同時施焊。3）、在每次施焊過程中要嚴密監視水平度變化，并采取相應措施，防止造成無法矯正的偏差。具體做法是：高點先焊，低點后焊。嚴格控制

8、焊縫收縮變形量。每次施工過程中變形量應控制在0.05mm內。4）、如此重復使之焊縫高度，達到設計要求，最后進行封底仰焊，以及大方人孔處立焊。5）、施焊時每次記錄好相關數據，作為下次施焊時的依據，并根據變化情況進行調整。6）、最終焊接完成，待其冷卻后再次測量相關數據，在施焊過程做好防風、防雨措施，防止急劇冷卻變形等。6、材料與設備序號名稱規格精度等級數量（臺）1精密水平儀DS10.02mm12座標游標卡尺0-3000.02mm13線錘5Kg14框式水平儀SK2500.02mm155m鋼圈尺5m1mm16千斤頂螺旋式5t 47半自動火焰切割機CG1-30B18二氧化碳氣體保護焊機47、質量控制7.

9、1原材料檢驗：原材料、成品、半成品在進場前應有合格證，不合格產品及材料禁止進入現場，并按規定取樣檢驗，合格并經監理認可后方可使用。7.2施工前，技術部門應根據設計圖紙、設備文件和施工規范編制作業指導書，嚴格執行工序交接手續。7.3爐頂鋼圈安裝要求1）、法蘭水平度偏差1mm。2）、法蘭表面的平面度沿法蘭圈周長在1m范圍內，不超過0.3mm。3）、法蘭表面的平面度沿法蘭圈周長在4m范圍內，不超過0.4mm，大小波度可重疊。4）、法蘭上表面標高極限偏差5mm。5）、法蘭中心與爐底中心重合度30mm。6）、法蘭方位偏差5mm。7.4本工法施工應遵循的主要施工及驗收規范序號標準代號標 準 名 稱1GB5

10、0205-2001鋼結構工程施工質量驗收規范2GB10854-89鋼結構焊縫外形尺寸3YB/T9256-96鋼結構、管道涂裝技術規程4GB985-88氣焊、手工電弧焊及氣體保護焊焊縫坡口的基本形式與尺寸5設備制造廠家提供的設備技術文件6GB50236-98現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范7YBJ201-83冶金機械設備安裝工程施工及驗收規范-通用規定8TB4730-94無損檢測標準8、安全措施8.1吊裝工作開始前，對起重索具、機械等進行全面檢查，并實行試吊制度，在使用過程中經常檢查。8.2鋼圈吊裝時設專人統一指揮協調，吊物下面嚴禁站人，吊裝工作區域必須設有明顯的警戒標志。8.3鋼圈的吊裝應采用專用吊裝工具，防止脫落。8.4高處作業必須有專項的作業方案并有專人看護8.5本工法起重作業施工應遵循起重機械安全規程8.6本工法電焊、氣焊等施工作業必須遵循國家相應的法律法規9、環保措施9.1本工法采用的材料必須是經過環保論證的產品9.2本工法產生的廢棄物必須分類回收，并送到指定的地點。10、效益分析10.1通過采用本工法確保了爐頂設備的安裝質量，贏得了建設方、設計的一致肯定。10.2通過質量回訪高爐全年減少休風24小時間接產生經濟效益30萬，延長設備使用壽命6個月。11、應用實例11.1案例1湘