Общие положения о монтаже объектов комплекса доменной печи

29.06.2016

Комплекс доменной печи — это десятки разнообразных по объемно-планировочным и конструктивным решениям технологически связанных между собой объектов. Для многих из них характерно сочетание стальных листовых конструкций с огнеупорной кладкой, разнообразным технологическим оборудованием, системами газо-, водо-, энергоснабжения, различной контрольно-измерительной аппаратурой, эксплуатируемых в условиях высоких температур и избыточного внутреннего давления.
По расположению отдельных сооружений и их назначению комплекс доменной печи разделяют на объекты центрального узла, расположенные в непосредственной близости от доменной печи и непосредственно с ней связанные, и объекты внешнего комплекса, номенклатура и расположение которых зависят от конкретных условий как доменного цеха, так и металлургического завода в целом.
Центральный узел состоит из следующих основных сооружений: собственно доменной печи, литейного двора, блока воздухонагревателей, пылеуловителя, лифта, устройства для подачи шихты на колошник печи (наклонный мост или галерея подачи шихты), пункта управления печью и воздухонагревателями, а при объеме печи 3200 м3 и больше — установок придоменной грануляции шлака (рис. 12.1).
Общие положения о монтаже объектов комплекса доменной печи

К объектам внешнего комплекса относят: бункерную эстакаду, газоочистку, ТЭЦ, ПВС (паровоздушная станция), тракты (галереи) подачи руды, кокса, агломерата, депо ремонта чугуновозных ковшей, газо- и воздухопроводы.
Основная технологическая характеристика доменных печей — их полезный объем (м3), равный внутреннему пространству печи (от уровня оси чугунной летки до низа большого конуса засыпного устройства в опущенном положении). По сути это объем, который может быть заполнен шихтой.
Рост полезного объема приводит к увеличению их конструктивных параметров (высоты, массы, диаметра, толщины кожуха и др.) и объема монтажных работ, что требует совершенствования методов монтажа, разработки и применения новых монтажных кранов с повышенными грузовысотными характеристиками.
Главными особенностями, определяющими организацию монтажных работ, являются стесненность площадки, наличие сооружений высотой до 80—110 м (рис. 12.2), в которых преобладают листовые конструкции с большой протяженностью сварных соединений, а также необходимость обеспечения на весь период строительства новой доменной печи нормальных условий эксплуатации действующих печей.
Общие положения о монтаже объектов комплекса доменной печи

В основном строительство комплекса доменной печи осуществляется на территории действующего металлургического завода с густой сетью железных дорог и коммуникаций, что осложняет организацию строительства, так как сжатые сроки, принятые в домностроении, требуют сосредоточения на небольшой стесненной площадке большого количества разнообразного строительного и монтажного оборудования и приспособлений, а также большого количества рабочих, одновременно участвующих в сооружении объектов.
По номенклатуре объектов, расположению, объемно-планировочным и конструктивным решениям доменные печи объемом 3200 м3 и более существенно отличаются от печей меньшего объема. О масштабах роста объема монтажных работ можно судить по приведенным в табл. 12.1 сравнительным данным.
Обычно для монтажа объектов центрального узла доменных печей объемом до 2700 M3 предусматривают установку 2—3 кранов грузоподъемностью до 50 т, а на доменных печах объемом 3200 м3 и выше — 3—6 кранов грузоподъемностью до 100—1300 т. Общее же число монтажных кранов при возведении современных доменных комплексов, включая краны, занятые на складских работах и укрупнительной сборке, доходит до 40—60.
Применение кранов большой грузоподъемности обеспечивает крупноблочный монтаж конструкций, когда в состав укрупненного блока входят стальные конструкции, огнеупорная футеровка, промышленные проводки (электро-и санитарно-технические), запорная, регулирующая арматура и другое разнообразное технологическое оборудование.
Помимо большой грузоподъемности, краны должны иметь высоту подъема крюка до 110 м и радиус действия 45—50 м, что весьма важно в условиях эксплуатируемого доменного цеха, где свободное перемещение кранов ограничено из-за большой плотности застройки, наличия железнодорожных путей и газовоздухопроводов.
Общие положения о монтаже объектов комплекса доменной печи

Монтажные краны располагают с таким расчетом, чтобы каждый из них находился в непосредственной близости от монтируемых объектов, но по возможности вне их пределов, и обеспечивал монтаж конструкций одновременно на нескольких объектах. Устройство рельсовых путей для монтажных кранов большой грузоподъемности непосредственно на земле требует значительных затрат на их частую выверку в связи с неизбежными неравномерными просадками, особенно в осенний и весенний периоды при замерзании и оттаивании фунта и при оседании насыпного грунта.
Кроме того, длительное нахождение кранов в пределах литейного двора не позволяет выполнять земляные работы и бетонирование водоводного и кабельного тоннелей и фундаментов под колонны рабочей площадки, а при их первоочередном возведении неизбежна значительная отсрочка начала монтажа стальных конструкций и всех последующих работ. Поэтому башенные и рельсовые краны устанавливают на стальные подкрановые балки-мосты, которые опирают с шагом 6—!2 м на железобетонные столбчатые фундаменты. Практика показала, что такое решение оправдано и позволяет предоставить дополнительный фронт работ различным организациям, занятым на позведении объектов центрального узла. Открытие фронтов работ для смежных видов общестроительных и специальных монтажных работ — одна из важнейших задач при организации монтажа строительных конструкций объектов центрального узла, так как это позволяет сократить общие сроки строительства объектов в целом.
Укрупнение конструкций в блоки и их сварку выполняют на специальных площадках, которые располагают в зоне действия основных монтажных механизмов (рис. 12.3).
Большая масса и габариты блоков, небольшая высота подъема крюка, требуемая при укрупнении, в наибольшей степени соответствуют грузоподъемным характеристикам козловых кранов, которые чаше всего используют для обслуживания таких площадок.
Простота эксплуатации монтажа и демонтажа, небольшая стоимость машиносмены являются объективными технико-экономическими факторами, определяющими эффективность применения козловых кранов.
Общие положения о монтаже объектов комплекса доменной печи

На площадке укрупнительной сборки размещают стеллажи для складирования элементов конструкций, кондукторы для укрупнения, стенды для сборки блоков, оборудование для их сварки, а также железнодорожные пути и автопроезды для подачи конструкций с центрального склада. Место расположения плошадок укрупнительной сборки выбирают со стороны, противоположной действующим доменным печам, что уменьшает необходимость использования горячих путей (чугуновозных и шлаковозных) для подачи конструкций с центрального склада в монтажную зону.
Большие объемы монтажных работ, характерные для печей объемом 3200 м3 и более, исключают возможность использования одной площадки укрупнительной сборки. Обеспечение всех объектов центрального узла укрупненными блоками требует значительных площадей и нескольких кранов, разместить которые на ограниченной территории строящейся печи никогда не удается. К тому же увеличенные масса и габариты блоков не позволяют их транспортировать по железнодорожным путям. По этой причине устраивают несколько площадок — каждую в зоне действия крана, монтирующего крупный объем комплекса.
В строительстве доменных печей принимают участие 12—15 различных строительных и специализированных монтажных организаций. Все виды работ тесно связаны между собой и могут выполняться только в строго определенной последовательности. Например, работы по футеровке, огнеупорной кладке, монтажу технологического оборудования можно начинать только после монтажа стальных конструкций; электромонтажные работы, работы по монтажу контрольно-измерительных приборов (КИП) и автоматики — после возведения зданий и монтажа технологического оборудования и т.д.