本發(fā)明提供的是一種rh真空精煉爐砌筑方法，具體是一種rh精煉爐頂部翻轉(zhuǎn)施工方法。

背景介紹

目前在我國鋼鐵廠內(nèi)，rh真空精煉爐是比較常用的鋼水精煉裝置，其工作原理就是利用抽真空，使鋼水在高溫負(fù)壓環(huán)境中達(dá)到脫氣，去夾雜物的目的，然后投入一定量合金，從而獲得高附加值鋼種。rh真空精煉爐共分三大部分：即頂部、中部、底部(底部包括一對可拆卸和對接的插入管)，這些獨(dú)立存在的部位經(jīng)過對接便可組成一個較完整的真空爐處理裝置。

rh精煉爐頂部的耐火內(nèi)襯的施工一直是一個有待改進(jìn)的技術(shù)課題，現(xiàn)有rh精煉爐頂部的砌筑方式都是采用常規(guī)的固定砌筑方式，包括倒立固定式施工和正立固定式施工，倒立固定式施工具體如圖1所示，是將rh精煉爐頂部區(qū)域倒立后采取一定的方式進(jìn)行固定，砌筑時先從最低處放線，從兩側(cè)往上進(jìn)行，在中部聯(lián)接部位進(jìn)行四環(huán)拱胎合門，然后向兩頭分向施工，于相貫線處邊加工邊施工和合門，這樣便于對磚劃線和加工消除不利影響，拱胎合門少，質(zhì)量可以得到充分的保證；正立固定式施工具體如圖2所示，將rh精煉爐頂部區(qū)域正立于地面，不需固定，人員、材料從人孔出入，采用自下而上的施工步驟，先砌下部兩端的筒口，加工好相貫線部位后，再砌頂部，上方合門時采用拖胎合門，這樣施工的特點(diǎn)是：比較麻煩，勞動強(qiáng)度也較大，總合門質(zhì)量理不好控制，但相貫線部位可以得到很好的施工。

現(xiàn)有的固定式施工方法存在以下缺陷：⑴不能消除砌體相貫線帶來的影響，由于rh精煉爐頂部區(qū)域形狀特殊，存在兩個直角拐角，類似于電話形狀，故俗稱為“電話筒”，所以該處存在著兩個橢圓形的相貫線，正是這個相貫線給施工和質(zhì)量控制帶來了困難，此處對接磚需要大量加工，如果尺寸不能準(zhǔn)確地量出和精心地加工，則不能保證提高砌體的質(zhì)量。

⑵砌體不能很好地靠緊鋼結(jié)構(gòu)，對于頂部如果采用固定式施工方式，則在砌筑上部時必須采用支胎或拖胎子的辦法，這樣在砌筑時對工作層和永久層就不能進(jìn)行有效的質(zhì)量控制，因?yàn)槠鲶w分為上下兩層，對于支設(shè)拱胎來講有很大的難度，一般拱胎的制作并不是十分的標(biāo)準(zhǔn)，這就對拱胎的精確度提出了很高的要求，而實(shí)際上拱胎制作的精確度并不是很高，如果一味強(qiáng)調(diào)精確的拱胎則將增大制作成本；同時，支設(shè)拱胎時，一般是在確定大概位置后，再以最小距離滿足砌體厚度來確定拱胎的最佳位置，所以拱胎胎片上大部分地方的預(yù)留空間均大于砌體的實(shí)際厚度，這樣施工后砌體耐火磚與鋼結(jié)構(gòu)之間必然會存在著一定的空隙，雖然可以采取一些方法來對之進(jìn)行彌補(bǔ)，但效果不是很理想，勢必會給整個砌體的質(zhì)量帶來不利影響，這樣施工勞動強(qiáng)度也很大。

⑶施工難度大，rh精煉爐頂部區(qū)域砌筑的施工難度主要體現(xiàn)在相貫線部位的加工砌筑和圓筒合門砌筑處；常規(guī)的固定方法在相貫線處施工作業(yè)時加工磚難度非常大，一方面體現(xiàn)在劃線確定加工磚的尺寸困難，另一方面體現(xiàn)在砌筑時不能處理相貫線部位的縫隙，特別是在拱胎上合門時，一旦砌上了磚，施工人員就不能對拱胎之上、鋼結(jié)構(gòu)之下的磚砌體縫隙進(jìn)行觀察和處理，這就給真空頂部的施工質(zhì)量留下了隱患；同時在最后合門時只能割開結(jié)構(gòu)，從側(cè)面合門，再恢復(fù)結(jié)構(gòu)，工序復(fù)雜。

⑷使用壽命不長，因?yàn)樵谑┕ぷ鳂I(yè)中留有不足之處，因此在使用過程中有抽簽現(xiàn)象發(fā)生，拱腳法蘭設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致拱腳砌體松散，每次中底部下線檢修頂部拱腳都有掉磚現(xiàn)象，就需對拱腳進(jìn)行修補(bǔ)，增加了后期的檢修成本，影響了真空頂部的使用壽命，也對生產(chǎn)帶來不利的影響。

⑸勞動強(qiáng)度大，由于鋼廠的真空頂部直徑較大，砌體內(nèi)徑達(dá)到2.2米，所以采用固定式砌筑方式施工時需搭架子施工，人工傳磚量大,勞動強(qiáng)度很大，效率也不高。

由于rh精煉爐砌筑要求高，施工質(zhì)量必須保證使用的要求，這些要求包括技術(shù)質(zhì)量和使用壽命，如果我們不能采取措施克服施工工藝過程帶來的不足之處，勢必會給生產(chǎn)和使用造成一定的隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種rh精煉爐頂部翻轉(zhuǎn)施工方法，該施工方法將rh精煉爐頂部側(cè)放進(jìn)行施工，不需固定，先進(jìn)行下半部分的施工，再將砌好的磚襯固定，進(jìn)行180度的翻轉(zhuǎn)，進(jìn)行剩余部分的施工，合門時邊施工邊取消各固定點(diǎn)，該施工方法序簡單，易于控制，砌體質(zhì)量可以得到最大的保證，施工人員操作十分方便、勞動強(qiáng)度小。

本發(fā)明提供的技術(shù)的一種rh精煉爐頂部翻轉(zhuǎn)施工方法，其特征在于具體步驟如下：

(1).將rh真空精煉爐的頂部鋼結(jié)構(gòu)彎管側(cè)面朝下、兩筒口朝前或朝后平放在地面；

(2).采用吊垂線的方式找出兩直筒和連接兩直筒的中間筒體的撂底線，并沿著撂底線放線，確定第一排磚的砌筑反向；

(3)開始砌筑兩直筒以及兩直筒與中間筒體相貫線部位靠近地面的下部分鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)襯，內(nèi)襯的砌筑包括兩直管管體和相貫線部位的永久層和工作層，并在砌筑鎂鉻磚工作層時對拱腳法蘭進(jìn)行砌筑；當(dāng)下部分圓弧內(nèi)襯砌筑超過筒口高度1/2時，停止砌筑；

(4)砌筑連接兩直筒的中間筒體，先從中間筒體的中分線起頭依次砌筑下半圓的永久層和下半圓工作層，然后支設(shè)拱胎依次砌筑上半圓的工作層和永久層，最后拆除拱胎；支設(shè)拱胎與普通的支設(shè)方式相同，依次包括支設(shè)木胎、砌筑和合門工作；

(5)在兩直筒和兩直筒與中間筒體相貫線部位下部分內(nèi)襯，以及中間筒體砌筑完成之后，通過在下部分圓弧內(nèi)襯結(jié)構(gòu)上方焊接多個鋼支撐件對下部分圓弧內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的永久層和工作層進(jìn)行固定，多個鋼支撐件焊接在兩直管的管壁上；

(6)待步驟(5)中的支撐件焊接完成之后，便將整個頂部鋼結(jié)構(gòu)彎管進(jìn)行180°翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)之后原本砌筑的下部分結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)成為上部分結(jié)構(gòu)，然后按照步驟(2)至步驟(3)中的過程完成兩直筒以及兩直筒與中間筒體相貫線部位剩余部分的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)；

(7)在下部分內(nèi)襯結(jié)構(gòu)與原始砌筑的上部分內(nèi)襯結(jié)構(gòu)快對接時，逐步對焊接的鋼支撐件進(jìn)行拆除；并在拆除過程中邊補(bǔ)砌永久層和工作層，邊合門，最后退到筒口合門，完成整個內(nèi)襯的砌筑工作。

本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述步驟(2)中的兩直管和中間筒體的撂底線具體是按照以下步驟確定：先在其中一直管的管口吊一垂線，找出該垂線在管口內(nèi)的中心點(diǎn)，過中心點(diǎn)吊拉一水平線，即該管口的水平直徑線，再從水平直徑線置于管口邊緣的點(diǎn)往管口內(nèi)返到最大點(diǎn)，即為該管口的中心點(diǎn)，再通過中心點(diǎn)向外取管口半徑的一點(diǎn)，并過這一點(diǎn)再吊垂線，找到與直管相交的最低點(diǎn)即該管口的最低點(diǎn)；然后在同一直管的另一側(cè)管口按照同樣的操作方式找出該直管另一側(cè)管口的最低點(diǎn)，并連接兩最低點(diǎn)，為該直管的里撂底線。

本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述步驟(3)中拱腳法蘭的砌筑采取了雙層法蘭砌筑的方式，筋板在兩層法蘭之間，拱腳磚砌在第二層法蘭上，沒有筋板的影響，整個拱腳磚形成了牢固結(jié)合的整體。

本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述步驟(3)中下部分內(nèi)襯的砌筑高度為筒口高度的1/2—2/3；兩直筒與中間筒體相貫線部位的砌筑過程中；所述中間筒體相貫線部位的砌筑過程采取鄰對砌筑的方式進(jìn)行砌筑，具體是先以鋼結(jié)構(gòu)焊縫的中心連線為相貫線，并在鋼結(jié)構(gòu)上標(biāo)明，再用靠尺兩端靠在線上，利用投影的原理在砌筑磚上劃上加工線，然后將磚體沿著加工線切割后加工，最后進(jìn)行砌筑；劃線是施工時尋找砌體相關(guān)線的一個方法或步驟，便于砌筑施工過程對加工砌體形狀的控制。

本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述步驟(5)中的鋼支撐件采用角鋼或槽鋼，每間隔400mm打一支撐點(diǎn)，且每個鋼支撐件下表面緊貼下半圓內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的頂面，其長度大于永久層的厚度。

本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述步驟(6)中翻轉(zhuǎn)過程是采用三股鋼繩進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，一根鋼繩為主起吊繩，兩根鋼繩為翻轉(zhuǎn)繩，吊轉(zhuǎn)時天車大板鉤的兩個鉤頭分別掛兩根翻轉(zhuǎn)繩，小鉤掛主起重繩，并在翻轉(zhuǎn)落點(diǎn)墊草墊進(jìn)行緩沖。

本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：在步驟(7)拆除鋼結(jié)構(gòu)支撐件時采用千斤頂作為輔助工具，進(jìn)行拆點(diǎn)作業(yè)；或采取逐步割掉支撐焊點(diǎn)的作業(yè)方式進(jìn)行拆除。

本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的永久層采用粘土磚砌筑而成，工作層采用鎂鉻磚砌筑而成，且永久層和工作層的磚體均采用錯縫砌筑。

本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的永久層采用粘土磚砌筑而成，工作層采用鎂鉻磚砌筑而成，且永久層和工作層的磚體均采用錯縫砌筑。

本發(fā)明的將rh精煉爐頂部側(cè)放側(cè)面而放，不需固定，先進(jìn)行下半部分的施工，再將砌好的磚襯固定，進(jìn)行180度的翻轉(zhuǎn)后施工剩余部分，合門時邊施工邊取消各固定點(diǎn)。

本發(fā)明的有益效果：

(1)本發(fā)明采用翻面砌筑法方便了相貫線處加工磚的劃線和砌筑，傳統(tǒng)的立式砌法中，需支設(shè)拱胎的砌筑的區(qū)域面積大，砌筑質(zhì)量很難保證，而翻面砌筑法可以提供大面積的平砌區(qū)域，砌筑質(zhì)量有了很大的提高，翻面前固定銷的加設(shè)保證了整個砌體的整體性；

(2)節(jié)約施工時間，傳統(tǒng)的立式砌法完成頂部全修的施工周期一般約為30天，而改進(jìn)后的翻面砌法的施工周期約為15天，節(jié)約施工周期約一半，整個施工過程的組織與安排也更合理。

(3)產(chǎn)生了較高的經(jīng)濟(jì)效益，采用本發(fā)明中的施工方法節(jié)約后期小修費(fèi)用775800元和節(jié)約全修費(fèi)用58000元，整體節(jié)約了833800元；

(4)降低了勞動強(qiáng)度，傳統(tǒng)的立式砌法在砌筑兩個垂直圓筒和水平圓筒時需要打設(shè)支架和拱胎，耐材只能通過底部空隙或人孔傳遞，加之工作層磚單重約12千克，所以工人的勞動強(qiáng)度很大；而翻面砌筑法可以提供大面積的平砌區(qū)域，不用搭架，僅在翻面前支設(shè)小部分拱胎，砌筑拱頂，以保證翻面后砌體不松動，而且所有的耐材和工人可以通過兩個寬闊的筒口輕易出入，大大降低了工人的勞動強(qiáng)度。

(5)增加了施工安全，傳統(tǒng)的立式砌法工人幾乎被封閉在真空頂部內(nèi)，一方面施工空間有限，光線不好，工人很難感受到外界環(huán)境；另一方面，在砌筑圓拱時存在拱磚松動下墜傷人的安全隱患。而翻面砌法中只需要注意翻面時候的安全，大大消除了安全隱患。

本發(fā)明工序簡單，易于控制，不僅在很大程度上保證了施工質(zhì)量，而且大大壓縮了施工工期，節(jié)約了勞動力成本，同時工人的勞動強(qiáng)度和施工安全狀況也得到了很好的改善。

附圖說明

圖1是倒立固定式施工狀態(tài)圖；

圖2是正立固定式施工狀態(tài)圖；

圖3是實(shí)施例中砌筑前彎管區(qū)域的放置狀態(tài)圖；

圖4是實(shí)施例中砌筑下部分鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)襯的示意圖；

圖5是實(shí)施例中翻轉(zhuǎn)180°后的砌筑上部分鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)襯的示意圖；

圖6是圖4中aa向視圖；

圖7是圖4中b部分放大示意圖。

圖中：1、2—左、右直筒，3—中間筒體，4—筒口，5—相貫線，6—固定件，7—筒體管壁，8—鋼支撐件，9—下半圓內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，10—焊縫。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例：采用本發(fā)明的施工方法對某鋼廠的rh精煉爐頂部進(jìn)行施工，具體施工步驟如下：

(1).如圖3所示，將rh真空精煉爐的頂部鋼結(jié)構(gòu)彎管區(qū)域側(cè)面朝下、兩筒口4朝前或朝后平放在地面；

(2).采用吊垂線的方式找出左、右直筒1、2和連接兩直筒的中間筒體3的撂底線，具體是先在左直管1的管口4吊一垂線，找出該垂線在管口內(nèi)的中心點(diǎn)，過中心點(diǎn)吊拉一水平線，即該管口的水平直徑線，再從水平直徑線置于管口邊緣的點(diǎn)往管口內(nèi)返到最大點(diǎn)，即為該管口的中心點(diǎn)，再通過中心點(diǎn)向外取管口半徑的一點(diǎn)，并過這一點(diǎn)再吊垂線，找到與左直管1相交的最低點(diǎn)即該管口的最低點(diǎn)；然后在左直管1的另一側(cè)管口按照同樣的操作方式找出左直管1另一側(cè)管口的最低點(diǎn)，并連接兩最低點(diǎn)，為左直管1的撂底線；然后安裝相同方式找出右直筒2和連接兩直筒的中間筒體3的撂底線，并沿著撂底線放線，確定第一排磚的砌筑方向；

(3)如圖4所示，開始砌筑左、右直筒1、2以及兩直筒與中間筒體3相貫線5部位靠近地面的下部分鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)襯，內(nèi)襯的砌筑包括兩直管管體和相貫線部位的永久層和工作層，并在砌筑鎂鉻磚工作層時對拱腳法蘭進(jìn)行砌筑，所述拱腳法蘭的砌筑采取了雙層法蘭砌筑的方式，筋板在兩層法蘭之間，拱腳磚砌在第二層法蘭上，沒有筋板的影響，整個拱腳磚形成了牢固結(jié)合的整體；當(dāng)下部分圓弧內(nèi)襯砌筑超過筒口高度1/2-2/3時，停止砌筑；所述中間筒體相貫線部位的砌筑過程采取鄰對砌筑的方式進(jìn)行砌筑，具體是先以鋼結(jié)構(gòu)焊縫的中心連線為相貫線，并在鋼結(jié)構(gòu)上標(biāo)明，再用靠尺兩端靠在線上，利用投影的原理在砌筑磚上劃上加工線，然后將磚體沿著加工線切割后加工，最后進(jìn)行砌筑；

(4)砌筑連接兩直筒的中間筒體3，先從中間筒體3的中分線起頭依次砌筑下半圓的永久層和下半圓工作層，然后支設(shè)拱胎依次砌筑上半圓的工作層和永久層，最后拆除拱胎；所述拱胎的支設(shè)與現(xiàn)有砌筑過程中拱胎的支設(shè)方式相同，依次包括支設(shè)木胎、砌筑和合門工作；

(5)在兩直筒和兩直筒與中間筒體3相貫線部位下部分內(nèi)襯，以及中間筒體3砌筑完成之后，如圖4所示，通過在下半圓內(nèi)襯結(jié)構(gòu)9上方焊接多個鋼支撐件8對下部分圓弧內(nèi)襯結(jié)構(gòu)9的永久層和工作層進(jìn)行固定，如圖6和圖7所示，所述鋼支撐件采用角鋼或槽鋼，每間隔400mm打一支撐點(diǎn)，且每個鋼支撐件8下表面緊貼下半圓內(nèi)襯結(jié)構(gòu)9的頂面，其高度大于永久層的厚度，每個鋼支撐件8焊接在兩直管的筒體管壁7上；

(6)待步驟(5)中的支撐件焊接完成之后，如圖5所示，便將整個頂部鋼結(jié)構(gòu)彎管采用進(jìn)行180°翻轉(zhuǎn)，其翻轉(zhuǎn)過程是采用三股鋼繩進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，一根鋼繩為主起吊繩，兩根鋼繩為翻轉(zhuǎn)繩，吊轉(zhuǎn)時天車大板鉤的兩個鉤頭分別掛兩根翻轉(zhuǎn)繩，小鉤掛主起重繩，并在翻轉(zhuǎn)落點(diǎn)墊草墊進(jìn)行緩沖；翻轉(zhuǎn)之后原本砌筑的下部分鋼結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)成為上部分鋼結(jié)構(gòu)，然后按照步驟(2)至步驟(3)中的過程完成兩直筒以及兩直筒與中間筒體相貫線部位剩余部分的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)；

(7)在下部分內(nèi)襯結(jié)構(gòu)與原始砌筑的上部分內(nèi)襯結(jié)構(gòu)快對接時，逐步對焊接的鋼支撐件進(jìn)行拆除，并在拆除過程中邊補(bǔ)砌永久層和工作層，邊合門，最后退到筒口合門，完成整個內(nèi)襯的砌筑工作，其拆除鋼結(jié)構(gòu)支撐件時采用千斤頂作為輔助工具，進(jìn)行拆點(diǎn)作業(yè)；或采取逐步割掉支撐焊點(diǎn)的作業(yè)方式進(jìn)行拆除；并在合門時確保砌體灰縫＜2mm，表面平整。

上述施工過程中所述內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的永久層采用粘土磚砌筑而成，工作層采用鎂鉻磚砌筑而成，且永久層和工作層的磚體均采用錯縫砌筑。

采用上述施工方法對rh精煉爐頂部區(qū)域進(jìn)行施工，其施工周期約為15天，具體節(jié)約了以下費(fèi)用：

1、節(jié)約后期小修成本：改進(jìn)前，每次中底部下線檢修時，頂部拱腳處因掉磚就需要局部修補(bǔ)，改進(jìn)后拱腳磚完好無損，不用修補(bǔ)，2003年7月至今，2#頂部仍完好，節(jié)約了18次修補(bǔ)的成本。每次修補(bǔ)需鎂鉻磚約2.2噸，節(jié)約耐材成本為：2.5噸/次×14000元/噸×18次＝630000元；每次修補(bǔ)需主操作手3人，助手2人，工期3天，節(jié)約修補(bǔ)人工費(fèi)約為：[3人×200元/人工日+2人×150元/人工日]×3個工日×18次＝145800元。所以節(jié)約小修費(fèi)用為：耐材成本+人工費(fèi)＝630000+145800＝775800元。

2、節(jié)約全修費(fèi)用:改進(jìn)前，頂部全修施工時需要主操作手6人，助手4人；改進(jìn)后，全修時僅需主操作手2人，助手2人。主操作手勞動力成本為200元/人工日，助手勞動力成本為150元/人工日，砌磚機(jī)費(fèi)用為300元/臺工日，因此，一個頂部全修可節(jié)約勞動力成本為：[6人×200元/人工日+4人×150元/人工日+1臺×300元/臺工日]×30個工日—[2人×200元/人工日+2人×150元/人工日+1臺×300元/臺工日]×15個工日＝48000元；改進(jìn)后模具的用量大大減少，節(jié)約模具費(fèi)用約10000元，所以節(jié)約全修費(fèi)用為：勞動力成本+材料費(fèi)＝48000+10000＝58000元。

綜上所述，改進(jìn)后實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益為：節(jié)約后期小修費(fèi)用+節(jié)約全修費(fèi)用＝775800+58000＝833800元。

本發(fā)明通過對煉鋼廠真空頂部施工工藝的改進(jìn)，不僅在很大程度上保證了施工質(zhì)量，而且大大壓縮了施工工期，節(jié)約了勞動力成本；同時工人的勞動強(qiáng)度和施工安全狀況也得到了很好的改善。