首钢京唐公司1号高炉施工工艺探讨

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　　在首钢京唐钢铁厂一期一步5500m3高炉施工中，北京首钢建设集团有限公司（首建集团公司）全面总结了日本、欧洲5000m3以上高炉及国内大型高炉的设计和生产经验，坚持“高效、低耗、优质、长寿、清洁”的设计理念，采用先进实用、成熟可靠、节能环保、优质长寿的工艺技术和设备材料，实现了高炉的大型化、高效化、现代化、长寿化、清洁化。此高炉为国内首座5000m3以上特大型高炉，采用了当今国际炼铁技术领域的十大类、68项先进技术，具有21世纪国际先进水平和强大的竞争力。一期一步高炉总高126.4m，有效容积5500m3，年工作日355天，年生产449万吨铁水，设计寿命25年（一代炉龄）。共完成土方6.4万m3，浇筑混凝土5.315万m3，钢结构制作安装2.9万吨，设备安装9224吨，电缆敷设123.5公里，各种管道4.5公里，并成功实现了1号5500m3高炉基础混凝土连续浇筑84.5小时，共10454m3.基础混凝土施工的主要特点和技术难点高炉基础2007年3月12日正式开始施工， 4月2日上午9：00开始浇筑砼，经过连续84.5个小时的不间断浇注，顺利完成了浇注混凝土10454m3的施工任务。整个高炉基础施工历时24天。

　　5500m3高炉基础浇注是国内最厚的大体积混凝土浇注工程，工程量最大，质量要求高，养护困难，必须一次不间断连续浇注完成。首建集团公司高度重视，组织工程技术人员制定了详细周密的技术方案和施工组织实施方案，并聘请国内知名的混凝土裂缝专家进行评审和技术把关。施工中采用了国内最先进的测温技术和应力应变技术，随时掌握内外温差，确保控制在25℃以内。搅拌站至高炉工地往返6公里的运距，采用了26台9m3的水泥罐车，每台按规定时间跑12个往返，共1248车次。整个施工过程没有发生任何安全质量问题，创造了中国冶金工程建设史上的新纪录。

　　为了获得大积体混凝土施工数据，首钢集团公司采用电脑监控技术，对砼内部温度及砼应力进行了监测，获得了第一手数据资料。使砼内外温差、内部应力达到了非常理想的水平。工程实体达到了内实外光的要求，受到了专家一致好评，开创了国内冶金行业大体积混凝土施工的新纪元。

　　钢结构制作安装特点、技术难点高炉炉壳炉壳安装精度要求很高，组对后要求严格将风口带、铁口带水平标高偏差控制在4mm以内、对口错边量6mm以内、炉壳钢板圈的最大直径与最小直径差（55.8mm），以及钢板圈相对炉底中心的最大偏差不大于30mm.在跨带冷却壁的围板安装中，易产生焊接收缩，要满足冷却壁的安装精度要求，围板安装难度就增加了。

　　作业场地属沿海气候，空气湿度大，雨雪天气多，极易产生气孔、延迟裂纹、未熔合、夹渣等焊接缺陷。

　　钢板材质属于微合金高强钢（HSLA）。需要解决在焊接、冷却过程中的热裂、冷裂、氢致裂纹等问题。

　　该材质中含有氮元素，如果焊接不当很容易产生时效脆化，因此需要严格控制焊接工艺参数，防止因氮元素的偏聚而出现的裂纹、气孔等现象。

　　由于高炉容积较大，最大直径处达18.6m.受客观条件和吊装能力所限，大部分炉壳围板不能在地面组焊成型后整带吊装到位，有部分立缝只能在高空焊接完成。

　　热风围管热风围管内部砌筑和喷涂对管道椭圆度要求很高，允许偏差在5mm内，比普通大直径卷焊钢管制作椭圆度要求提高了5mm. 42个短节对应高炉42个风口直吹管，要确保42套风口设备的安装精度，对短节弦长以及相互间尺寸的加工和安装精度提出了很高要求。

　　热风围管安装精度，环管上表面高低差要求控制在10mm内。围管内表面至高炉外壳的距离允许偏差要求控制在20mm以内。

　　上升管、五通球上升管在70m高空对接安装，垂直度控制在20mm以内。

　　五通球需开5个孔与四根上升管和一根下降管相联，然后在110m高空进行组对安装，开孔位置允许偏差3mm，开孔直径与支管直径之差2-5mm.五通球在113m高空安装组对，安装标高偏差要求控制在±30mm以内，纵横中心偏差不超过30mm.构件的安装顺序给吊车的设置和吊装带来很大难度。五通球重量达62吨，安装中心标高▽113m，DBQ4000吊车只能在五通球吊装到位后擎住，再利用630吨吊车进行第四根上升管弯管的安装。

　　下降管下降管上联五通球，下接旋风除尘器，是自立门架式结构的超长（66m）钢管斜横梁，中间无支撑，两端为固定口连接。设计要求整体门架结构形成前，五通球及旋风除尘器伸出部分不能承受较大的悬臂弯矩。