首鋼京唐公司1號高爐施工工藝探討

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　　在首鋼京唐鋼鐵廠一期一步5500m3高爐施工中，北京首鋼建設(shè)集團(tuán)有限公司（首建集團(tuán)公司）全面總結(jié)了日本、歐洲5000m3以上高爐及國內(nèi)大型高爐的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，堅(jiān)持“高效、低耗、優(yōu)質(zhì)、長壽、清潔”的設(shè)計(jì)理念，采用先進(jìn)實(shí)用、成熟可靠、節(jié)能環(huán)保、優(yōu)質(zhì)長壽的工藝技術(shù)和設(shè)備材料，實(shí)現(xiàn)了高爐的大型化、高效化、現(xiàn)代化、長壽化、清潔化。此高爐為國內(nèi)首座5000m3以上特大型高爐，采用了當(dāng)今國際煉鐵技術(shù)領(lǐng)域的十大類、68項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，具有21世紀(jì)國際先進(jìn)水平和強(qiáng)大的競爭力。一期一步高爐總高126.4m，有效容積5500m3，年工作日355天，年生產(chǎn)449萬噸鐵水，設(shè)計(jì)壽命25年（一代爐齡）。共完成土方6.4萬m3，澆筑混凝土5.315萬m3，鋼結(jié)構(gòu)制作安裝2.9萬噸，設(shè)備安裝9224噸，電纜敷設(shè)123.5公里，各種管道4.5公里，并成功實(shí)現(xiàn)了1號5500m3高爐基礎(chǔ)混凝土連續(xù)澆筑84.5小時(shí)，共10454m3.基礎(chǔ)混凝土施工的主要特點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)高爐基礎(chǔ)2007年3月12日正式開始施工， 4月2日上午9：00開始澆筑砼，經(jīng)過連續(xù)84.5個(gè)小時(shí)的不間斷澆注，順利完成了澆注混凝土10454m3的施工任務(wù)。整個(gè)高爐基礎(chǔ)施工歷時(shí)24天。

　　5500m3高爐基礎(chǔ)澆注是國內(nèi)最厚的大體積混凝土澆注工程，工程量最大，質(zhì)量要求高，養(yǎng)護(hù)困難，必須一次不間斷連續(xù)澆注完成。首建集團(tuán)公司高度重視，組織工程技術(shù)人員制定了詳細(xì)周密的技術(shù)方案和施工組織實(shí)施方案，并聘請國內(nèi)知名的混凝土裂縫專家進(jìn)行評審和技術(shù)把關(guān)。施工中采用了國內(nèi)最先進(jìn)的測溫技術(shù)和應(yīng)力應(yīng)變技術(shù)，隨時(shí)掌握內(nèi)外溫差，確?？刂圃?5℃以內(nèi)。攪拌站至高爐工地往返6公里的運(yùn)距，采用了26臺9m3的水泥罐車，每臺按規(guī)定時(shí)間跑12個(gè)往返，共1248車次。整個(gè)施工過程沒有發(fā)生任何安全質(zhì)量問題，創(chuàng)造了中國冶金工程建設(shè)史上的新紀(jì)錄。

　　為了獲得大積體混凝土施工數(shù)據(jù)，首鋼集團(tuán)公司采用電腦監(jiān)控技術(shù)，對砼內(nèi)部溫度及砼應(yīng)力進(jìn)行了監(jiān)測，獲得了第一手?jǐn)?shù)據(jù)資料。使砼內(nèi)外溫差、內(nèi)部應(yīng)力達(dá)到了非常理想的水平。工程實(shí)體達(dá)到了內(nèi)實(shí)外光的要求，受到了專家一致好評，開創(chuàng)了國內(nèi)冶金行業(yè)大體積混凝土施工的新紀(jì)元。

　　鋼結(jié)構(gòu)制作安裝特點(diǎn)、技術(shù)難點(diǎn)高爐爐殼爐殼安裝精度要求很高，組對后要求嚴(yán)格將風(fēng)口帶、鐵口帶水平標(biāo)高偏差控制在4mm以內(nèi)、對口錯(cuò)邊量6mm以內(nèi)、爐殼鋼板圈的最大直徑與最小直徑差（55.8mm），以及鋼板圈相對爐底中心的最大偏差不大于30mm.在跨帶冷卻壁的圍板安裝中，易產(chǎn)生焊接收縮，要滿足冷卻壁的安裝精度要求，圍板安裝難度就增加了。

　　作業(yè)場地屬沿海氣候，空氣濕度大，雨雪天氣多，極易產(chǎn)生氣孔、延遲裂紋、未熔合、夾渣等焊接缺陷。

　　鋼板材質(zhì)屬于微合金高強(qiáng)鋼（HSLA）。需要解決在焊接、冷卻過程中的熱裂、冷裂、氫致裂紋等問題。

　　該材質(zhì)中含有氮元素，如果焊接不當(dāng)很容易產(chǎn)生時(shí)效脆化，因此需要嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù)，防止因氮元素的偏聚而出現(xiàn)的裂紋、氣孔等現(xiàn)象。

　　由于高爐容積較大，最大直徑處達(dá)18.6m.受客觀條件和吊裝能力所限，大部分爐殼圍板不能在地面組焊成型后整帶吊裝到位，有部分立縫只能在高空焊接完成。

　　熱風(fēng)圍管熱風(fēng)圍管內(nèi)部砌筑和噴涂對管道橢圓度要求很高，允許偏差在5mm內(nèi)，比普通大直徑卷焊鋼管制作橢圓度要求提高了5mm. 42個(gè)短節(jié)對應(yīng)高爐42個(gè)風(fēng)口直吹管，要確保42套風(fēng)口設(shè)備的安裝精度，對短節(jié)弦長以及相互間尺寸的加工和安裝精度提出了很高要求。

　　熱風(fēng)圍管安裝精度，環(huán)管上表面高低差要求控制在10mm內(nèi)。圍管內(nèi)表面至高爐外殼的距離允許偏差要求控制在20mm以內(nèi)。

　　上升管、五通球上升管在70m高空對接安裝，垂直度控制在20mm以內(nèi)。

　　五通球需開5個(gè)孔與四根上升管和一根下降管相聯(lián)，然后在110m高空進(jìn)行組對安裝，開孔位置允許偏差3mm，開孔直徑與支管直徑之差2-5mm.五通球在113m高空安裝組對，安裝標(biāo)高偏差要求控制在±30mm以內(nèi)，縱橫中心偏差不超過30mm.構(gòu)件的安裝順序給吊車的設(shè)置和吊裝帶來很大難度。五通球重量達(dá)62噸，安裝中心標(biāo)高▽113m，DBQ4000吊車只能在五通球吊裝到位后擎住，再利用630噸吊車進(jìn)行第四根上升管彎管的安裝。

　　下降管下降管上聯(lián)五通球，下接旋風(fēng)除塵器，是自立門架式結(jié)構(gòu)的超長（66m）鋼管斜橫梁，中間無支撐，兩端為固定口連接。設(shè)計(jì)要求整體門架結(jié)構(gòu)形成前，五通球及旋風(fēng)除塵器伸出部分不能承受較大的懸臂彎矩。