專利名稱：一種新型高爐爐體框架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于高爐安裝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及新建或改建的大型高爐框架設(shè)計(jì)應(yīng)用。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外現(xiàn)有爐體框架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)是以滿足高爐生產(chǎn)操作為目的，荷載設(shè)計(jì)僅考慮常規(guī)大修，不具備起吊大噸位爐體施工荷載的能力(如起吊50000kN荷載的爐體)，一般下部框架柱和部分梁為箱型截面，上部框架立柱為十字形截面，其余桿件均為工字形截面(如寶鋼1、2、3高爐框架)，要實(shí)現(xiàn)大型高爐的短期化建設(shè)和大修，關(guān)鍵在于使?fàn)t體框架應(yīng)具備起吊整體爐體的承載能力。要達(dá)到這個目的，只能對爐體框架進(jìn)行加固，并在爐頂平臺上架設(shè)龐大的支承結(jié)構(gòu)，但這樣既費(fèi)工又費(fèi)事。
中國專利CN85108319A所公開“帶有扭轉(zhuǎn)角度的高爐大框架”，它由爐頂框架，爐身框架和一層剛性銜接平臺連接而成。每個框架柱與平臺的連接為鉸接，平臺梁間設(shè)有垂直支撐，與平臺板共同組成剛性盤。爐身框架采用框架柱支架形式，用于支撐剛性銜接平臺梁。是典型的H型鋼加支撐板框架結(jié)構(gòu)。只能作為高爐日常生產(chǎn)維修的需要，而不能滿足高爐建設(shè)及快速安裝時承重的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型高爐爐體框架，滿足大型高爐冶煉生產(chǎn)工藝和爐體快速安裝工藝的要求，兼顧高爐常規(guī)大修和短期化大修的功能。并在此基礎(chǔ)上，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種新型高爐爐體框架，包括，下部框架，包括四根立柱、支撐柱以及平臺梁，其中一側(cè)平臺梁為可拆卸式結(jié)構(gòu)；上部框架，固定于下部框架上，包括立柱以及支撐梁；爐頂平臺框架，其上固定有懸挑梁以及爐頂平臺環(huán)形吊梁。
進(jìn)一步，所述上部框架還設(shè)有斜支撐梁，連接固定于立柱以及支撐梁。
所述的上部框架為帶支撐的框架抗剪結(jié)構(gòu)；下部框架為箱型截面的框架結(jié)構(gòu)；爐頂平臺框架采用了箱型截面結(jié)構(gòu)。
所述的爐頂平臺環(huán)形吊梁與爐頂平臺框架結(jié)構(gòu)融為一體，構(gòu)成永久性構(gòu)件，成為高爐爐體框架的一部分。
所述的爐頂平臺環(huán)形吊梁支承在爐頂平臺的懸挑梁上。
所述的爐頂平臺環(huán)形吊梁上均勻設(shè)置了液壓起重設(shè)備。
所述的爐頂平臺環(huán)形吊梁為箱型截面結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比(1)既滿足常規(guī)工藝操作和高爐大修，又能實(shí)現(xiàn)高爐短期化大修時起吊50000kN施工荷載的要求；(2)保證平臺有足夠的平面整體剛度，便于日常的維護(hù)和檢修；(3)結(jié)構(gòu)體系簡單、穩(wěn)定可靠、梁格布置合理、受力明確、構(gòu)件種類少；(4)制造方便、有利于現(xiàn)場安裝。
本實(shí)用新型的高爐爐體框架能夠滿足框架結(jié)構(gòu)在運(yùn)輸、安裝和使用過程中的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和剛度要求，同時盡量減少構(gòu)件和連接類型，注意構(gòu)件斷面的協(xié)調(diào)和構(gòu)造處理的統(tǒng)一性。重視框架體系的整體剛度、考慮結(jié)構(gòu)的空間作用，能將50000kN的施工荷載通過支撐系統(tǒng)直接將荷載傳給下部框架，達(dá)到節(jié)約鋼材、節(jié)約投資的目的，具有技術(shù)先進(jìn)性和可靠性。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的側(cè)視圖；圖3為圖1的俯視圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1～圖3，本實(shí)用新型的高爐爐體框架，包括，下部框架1，包括四根立柱11、支撐柱12以及平臺梁13，其中一側(cè)平臺梁131為可拆卸式結(jié)構(gòu)；上部框架2，固定于下部框架1上，包括立柱21以及支撐梁22、斜支撐梁23；斜支撐梁23，連接固定于立柱2以及支撐梁22；爐頂平臺框架3，其上固定有爐頂平臺環(huán)形吊梁31、懸挑梁32。
所述的上部框架2為帶支撐的框架抗剪結(jié)構(gòu)，下部框架1為箱型截面的純框架結(jié)構(gòu)；所述的爐頂平臺框架3采用了箱型截面結(jié)構(gòu)；所述的爐頂平臺環(huán)形吊梁31與爐頂平臺框架3結(jié)構(gòu)融為一體；所述的爐頂平臺環(huán)形吊梁31支承在爐頂平臺框架3的懸挑梁32上；所述的爐頂平臺環(huán)形吊梁31上均勻設(shè)置了液壓起重設(shè)備4；爐頂平臺環(huán)梁31為箱型截面結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的高爐爐體框架，在爐體短期化大修期間，不僅支承與高爐冶煉有關(guān)的煤氣導(dǎo)出管、上升管及下降管、爐頂框架(包括爐頂檢修設(shè)備)、爐頂上料設(shè)備以及爐體各層平臺的活載荷，同時還支撐爐體四周的出鐵場平臺荷載、出鐵場廠房的屋蓋荷載和吊車荷載等。最重要的還要求在爐體拆裝時具備起吊5000噸重量的能力。這些工況是爐體框架最不利的荷載組合。因此這是一個結(jié)構(gòu)形式特殊的特種鋼框架結(jié)構(gòu)。
爐頂平臺是高爐生產(chǎn)操作和快速安裝和大修主要承重平臺，它不僅支承四根3米直徑，千噸以上重的上升下降管，而且還要承受50000KN的起吊荷載并傳遞給高爐框架。采用了箱型截面，平臺梁格結(jié)構(gòu)體系簡單，桿件少，受力明確，有足夠的平面整體剛度。
爐體框架是高爐冶煉過程中各種設(shè)備等的主要承重結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形式必須滿足生產(chǎn)操作、常規(guī)大修和以后短期化大修的需要?？蚣転閹е蔚目蚣芸辜艚Y(jié)構(gòu)體系和箱型截面的純框架結(jié)構(gòu)。平臺梁考慮了短期化大修整體運(yùn)輸爐殼的要求，設(shè)計(jì)為可拆卸的平臺梁。
起吊50000KN爐體荷載的爐頂平臺環(huán)形吊梁支承在爐頂平臺的懸挑梁上，其上均勻設(shè)置了32臺液壓起重設(shè)備。爐頂平臺環(huán)梁為箱型截面，有足夠的抗扭剛度，保證爐體提升時勻速上升或下降。爐頂平臺的環(huán)梁保證爐體的熱脹冷縮，又能傳遞水平力和起吊50000KN施工荷載時環(huán)梁的垂直位移。
通過實(shí)踐證明了本實(shí)用新型爐體框架既具有滿足高爐正常生產(chǎn)操作和常規(guī)大修的功能，又具有高爐短期化大修時，整體拆裝爐體的承載能力，同時，起吊爐體的環(huán)梁既不影響生產(chǎn)操作，又是平臺的固定構(gòu)件，且能傳遞水平力。此爐體框架在國內(nèi)首次采用，避免了爐體框架加固設(shè)計(jì)和施工的繁重工作，對今后大型高爐爐體框架設(shè)計(jì)有重要的技術(shù)指導(dǎo)作用。
權(quán)利要求1.一種新型高爐爐體框架，其特征是，包括，下部框架，包括四根立柱、支撐柱以及平臺梁，其中一側(cè)平臺梁為可拆卸式結(jié)構(gòu)；上部框架，固定于下部框架上，包括立柱以及支撐梁；爐頂平臺框架，其上固定有懸挑梁以及爐頂平臺環(huán)形吊梁。
2.如權(quán)利要求1所述的高爐爐體框架，其特征是，所述的上部框架還設(shè)有斜支撐梁，連接固定于立柱以及支撐梁。
3.如權(quán)利要求1所述的高爐爐體框架，其特征是，所述的上部框架為帶支撐的框架抗剪結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的高爐爐體框架，其特征是，所述的下部框架為箱型截面的框架結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的高爐爐體框架，其特征是，所述的爐頂平臺框架采用了箱型截面結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的高爐爐體框架，其特征是，所述的爐頂平臺環(huán)形吊梁與爐頂平臺框架結(jié)構(gòu)融為一體。
7.如權(quán)利要求1所述的高爐爐體框架，其特征是，所述的爐頂平臺環(huán)形吊梁支承在爐頂平臺框架的懸挑梁上。
8.如權(quán)利要求1或6或7所述的高爐爐體框架，其特征是，所述的爐頂平臺環(huán)形吊梁上均勻設(shè)置了液壓起重設(shè)備。
9.如權(quán)利要求1所述的高爐爐體框架，其特征是，所述的爐頂平臺環(huán)形吊梁為箱型截面結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種新型高爐爐體框架，包括，下部框架，包括四根立柱、支撐柱以及平臺梁，其中一側(cè)平臺梁為可拆卸式結(jié)構(gòu)；上部框架，固定于下部框架上，包括立柱以及支撐梁；爐頂平臺框架，其上固定有爐頂平臺環(huán)形吊梁；上部框架還設(shè)有斜支撐梁，連接固定于立柱以及支撐梁；下部框架箱型截面的純框架結(jié)構(gòu)和帶支撐的框架抗剪結(jié)構(gòu)。爐頂平臺框架、爐頂平臺環(huán)梁為箱型截面結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的高爐爐體框架能夠滿足框架結(jié)構(gòu)在運(yùn)輸、安裝和使用過程中的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和剛度要求，同時盡量減少構(gòu)件和連接類型，重視框架體系的整體剛度、考慮結(jié)構(gòu)的空間作用，能將50000kN的施工荷載通過支撐系統(tǒng)直接將荷載傳給下部框架，達(dá)到節(jié)約鋼材、節(jié)約投資的目的。
文檔編號C21B7/00GK2866514SQ200620039648
公開日2007年2月7日 申請日期2006年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月22日
發(fā)明者陳建榮, 彭程, 但澤義, 戈曉峰, 戴德明, 任嘉鼎 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司, 中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司