电炉机械设备安装要点

程亮,王建波,赵小春,郭金龙

[摘要]随着我国近些年对中频炉冶炼的严控取缔，电炉冶炼工艺装备也在国内大范围推广应用。本文简要介绍电炉机械设备安装要点。

关键词：电炉 倾动框架 竖炉 炉壳 大电流

1前言

电炉机械设备主要由电炉炉壳及倾动装置、竖井、大电流系统、废钢上料系统、炉下钢包车系统、二次燃烧及沉降室系统和附属设施系统等组成。

2工艺原理

预热竖井通过安装在炉顶的废钢提升机提升倾动料槽进行废钢装料操作，废钢料槽由已在废钢料场提前装好的矩形废钢料篮自动装满，废钢装料操作全自动进行。预热的废钢分批加入熔池，废钢由输入的电能和2支顶枪吹入的氧气熔化。炉壳在4个液压缸的驱动下倾动出钢或扒渣，而炉盖和竖炉则固定不动。

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3倾动框架安装

倾动框架分为四部分运输，现场组焊后进行安装。

（1）铺设组对平台。在电炉设备基础附近清出12m×12m的空地铺设平台，并进行清理、平整，铺上100mm厚碎石压实，然后铺设20mm钢板。

（2）倾动框架组装、焊接。按图组装好后复查尺寸，再按焊接规范进行焊接，焊后对焊缝进行探伤检测。

（3）组对工艺措施

1）坡口加工。坡口形式为中厚板双Y型坡口，采用氧气乙炔火焰加工。

2）焊前预热。预热温度为50~100℃，预热宽度为焊接坡口两侧各50毫米。

3）定位焊。在正式焊接前，先对焊缝进行定位点焊，定位焊必须预热后进行，预热温度为50~100℃。定位焊所用焊材和方法与正式焊接一致。

4）组对焊接。

①对称焊接，起焊位置一致，尽量控制同步焊接。

②在打底焊之前，焊工首先对定位焊缝进行质量检查。

③采用多层多道焊接，打底焊用Φ3.2焊条，每层焊接后及时检查焊缝情况。

④在焊接过程中，采用防风、防雨措施保证焊接质量。

⑤焊接结束后不能立即去除焊渣，待焊接件冷却后方可清理。

4倾动装置安装

倾动框架组焊并经无损检测合格后，开始安装倾动装置。

（1）取下预埋件的螺栓及垫圈，清理预埋件底板。

（2）将倾动装置对准螺栓孔吊装至预埋件底板上。

（3）对中调整后拧紧螺母并检查水平。

（4）底面与基础浇筑灌浆料，待灌浆料硬化达到强度后，采用液压螺栓张紧装置对地脚螺栓进行紧固。

5竖炉系统安装

竖炉系统是电炉废钢预热系统的一部分，由竖炉框架、竖炉面板、手指系统、开闭机构及竖炉平台等组成。

（1）竖炉框架及面板组装

1）按编号分别将桥轴承吊装至相应的位置，并使用调整垫片对其定位与调平，形成测量记录报验后开始安装框架，待框架安装完成后进行桥轴承的灌浆。

2）竖炉框架由框架1、框架2和框架3三部分组成，按顺序依次组装，框架1和框架2要设置补偿下饶余量。

3）将带有支撑的面板安装到竖炉框架3上，并按图纸要求进行点焊，待全部安装完成，经测量合格后进行最终焊接。

（2）手指系统安装

手指系统由手指、液压缸、气缸、摆动臂、手指密封等组成，属于废钢保持系统。

1）将密封支架安装在竖炉框架两侧并进行点焊。

2）将密封框安装在密封支架上并用竖炉两侧M42螺栓固定。

3）将气缸支座安装在竖炉框架3的两侧，调整标高后并按图纸要求点焊。

4）按图纸要求安装液压缸，上部采用临时装置固定。

5）将摆动臂安装在竖炉框架2两侧，按图调整后将液压缸、气缸安装到摆动臂上。将手指安装到摆动臂上，借助起重机使手指缓慢插入到手指密封处。

6）组装完成后重新检查中心线及标高，合格后对所有支架进行焊接和密封。

（3）竖炉平台及附属设备按图吊装并进行焊接。

6废钢上料系统安装

废钢上料系统由废钢斗、倾翻小车、卷扬系统等组成，主要是将废钢跨废钢运送至炉内进行预热。

（1）检查上料系统结构偏差及上料小车轨道偏差。

（2）按图组装倾翻小车液压缸及组件，组装完后将其吊装至支撑结构上。

7炉壳组装及安装

炉壳用于装料和熔炼钢水，是整个电炉系统的核心设备。炉壳由上下部炉壳组成，上下炉壳通过法兰连接固定，以实现炉壳的快速更换。

（1）下炉壳组装及焊接

1）将下炉壳的两半分别吊装至组装平台，转动下炉壳使其接口在一个截面上；沿着分割线打磨焊接接头。

2）将下壳一半抬起并将其对准底板以上200毫米，再将另一部分与其对齐。

3）开始焊接，焊工均匀布置，从两边向中间焊接，焊接过程中对每层焊道进行打磨和检查。

4）焊接完成后复核炉壳尺寸。

（2）上炉壳组装及焊接

1）将上炉壳的两半分别吊装至组装平台，拆下两个半壳上接头的盖板，并对焊缝进行打磨。

2）将壳体的第二部分与第一部分对齐，紧固辅助杆上的螺栓。

3）对齐水环的顶部边缘和底部边缘，焊接所有焊缝，确保水环焊缝无渗漏。

4）焊接完成后拆除辅助杆，安装水冷钢壁板。

5）完成整个水冷壁板的安装工作后，上炉壳通水进行水压试验，试验压力为1Mpa，持续时间10小时。

（3）上下炉壳组装及安装

1）检查倾动框架支撑点标高。

2）将带有提升横梁的下壳体吊装至倾动框架上，检查并调整标高及中心线。

3）利用提升横梁将上炉壳置于下炉壳上，将上炉壳与下炉壳的四个连接螺栓对准，用楔形连接锁紧并紧固。

4）检查标高后按图进行热防护。

8大电流系统安装

大电流系统将来自变压器的能量传导到炉子中，主要由（炉机架）旋转及锁紧装置、电极提升及导向装置、导电横臂等组成。

（1）炉机架安装

1）机架下部及滚柱轴承安装

①清洁滚柱轴承和机架的表面，将滚柱轴承安装到机架下部的预定法兰上，安装旋转油缸。

②用合尼龙或钢丝绳将安装有滚柱轴承的机架下部吊到基础上。

③用水平仪检查水平度，合格后预紧螺栓并灌浆。

2）机架上部安装

①清洗机架上部法兰表面、将其水平吊装至滚柱轴承上。

②检查轴承“S”点的位置，调整标高及中心线。

③合格后检查预紧螺栓。

④连接上部至旋转液压缸。

（2）电极提升装置

1）将液压缸组装到提升柱内，垂直起吊提升柱并将其插入到托辊内。

2）将三相提升柱根据炉子中心线对齐，并调整相互之间的距离。

3）调整辊子螺栓直到三相提升柱垂直。

（3）导电横臂安装

电极臂是水冷钢结构，外部镀铜，支撑电极。电极机架在零位并锁紧；炉盖与机架和炉子中心线对齐，电机提升柱与炉子中心线对齐；电极导向辊已经紧固。

导电横臂的三相按照B-A-C的顺序进行安装。

1）用尼龙绳或布袋吊起导电横臂，不能使用链条或钢索。

2）将导电横臂吊装在电极柱桅座上，注意对准桅座上的孔。

3）安装绝缘部件并拧紧螺栓。

（4）大电流系统安装

1）安装前清洗所有部件。必须保证所有组装连接干燥、无灰尘，特别是和绝缘板相关的设备连接部分。

2）根据电炉中心线投射到变压器墙上的中心线进行安装调校。

3）绝缘测试的内容主要包括相与相间的绝缘和相与地之间的绝缘，所测的每一个数据必须在设计要求范围内。

4）拧紧螺栓前检查整个系统的水平及中心偏差。

9电弧炉废气系统

（1）二次燃烧室安装。安装支撑结构并调整标高，由下到上分别组装燃烧室的未冷却管段并用固定楔固定，组装完成后检查标高及垂直度。

（2）沉降室安装。沉降室位于废气管线末端，在吊装前需要将适配器及减压阀安装到沉降室箱体上。

10炉盖组装及安装

炉盖用于最大限度地减少热量损失，防止辐射，将废气送到排放系统。炉盖整体发货，到现场后需对其水冷管道进行水压试压。  

11参考文献

[1]《机械设备安装工程施工及验收通用规范》 GB 50231-2009

[2]《炼钢机械设备工程安装验收规范》 GB 50403-2017

[3] 《起重设备安装工程施工及验收规范》 GB 50278-2010

[4]《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236-2011

[5]《输送设备安装工程施工及验收规范》 GB 50270-2010

[6]《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205-2020

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