專利名稱：高爐的短時間改建和建設(shè)方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高爐的一種短時間改建、建設(shè)方法。特別是該方法采用用于搬運環(huán)狀砌塊的上架裝置，不僅可大大縮短改建工期或建設(shè)工期，而且還可簡化改建、建設(shè)施工以及減少改建、建設(shè)費用。
以往高爐改建是這樣進(jìn)行的，即從爐體上部到爐底部依次拆除之后，再按完全相反的順序從爐底部到爐頂依次地進(jìn)行組裝。拆除和組裝是使用安裝在高爐爐頂附近的爐頂起重機(jī)進(jìn)行的。但是，爐頂起重機(jī)的提升能力只不過為60-100噸。因此，拆除及組裝作業(yè)必須將爐體的爐殼和耐火磚等分成許多小塊進(jìn)行。另外，從拆除到改建完畢要花費長達(dá)120-150天的時間。而且，需要在爐內(nèi)進(jìn)行高處作業(yè)，故在安全上也有問題。新建高爐時也會產(chǎn)生同樣的問題。
為了解決這些問題，迄今為止人們提出了各種關(guān)于改建或建設(shè)方法的方案。
例如，在特公昭53-39322號公報中提出了下述方案，即將高爐從爐頂部到爐底部分割成數(shù)個砌塊，利用所謂的提升施工方法從爐頂部到爐底部依次將各分割砌塊組裝起來，最后按每個爐底基板將爐底部固定在高爐基礎(chǔ)上。此外，在高爐基礎(chǔ)以外的地方建造各分割砌塊。并且，利用設(shè)在爐體支柱上的高爐建設(shè)用的附設(shè)木架進(jìn)行組裝。
另外，在特公昭60-43404號公報中提出了下述方法，該方法是在設(shè)在高爐支柱上的爐體木架上附設(shè)向外伸出的臺面，并在該臺面上配置可進(jìn)退移動的搬運臺車。在該方法中，首先在拆除高爐時，將高爐從爐頂部到爐底部分成數(shù)個環(huán)狀砌塊。對于向外伸出的臺面以上的砌塊，邊依次吊下、邊利用搬運臺車向爐外運出。另外，在該臺面以下的砌塊，邊依次提升、邊同樣用搬運臺車向爐外運出。其次，在改建時，按照與拆除完全相反的順序、仍利用向外伸出的臺面上的搬運臺車進(jìn)行組裝。即，在該公報中提出了所謂中間抽出施工方法。
另外，在特開昭53-87907號公報中提出了下述方案，即同上述特公昭60-43404號公報一樣，提出了利用設(shè)在爐體木架上的操作臺面的方法，該爐體木架設(shè)在爐體支柱上。拆除高爐時，風(fēng)口以上的部分邊依次吊下、邊利用搬運臺車往爐外運出。風(fēng)口以下的部分用推土機(jī)等另行拆除。改建時，風(fēng)口以下部分從操作臺面吊下、并進(jìn)行配置，風(fēng)口以上部分邊依次提升、邊接合。但在這種情況下，組裝的只有爐殼。
但是，上述以往的方法對重新搬運、組裝新的分割砌塊時所產(chǎn)生的砌磚部的彎曲和變形以及爐殼的變形均未做任何考慮。因此，在搬運、組裝時會引起彎曲和變形以及引起爐殼變形，在砌磚的磚縫部產(chǎn)生裂紋。當(dāng)彎曲等現(xiàn)象嚴(yán)重時，砌磚本身會損壞。而且，附設(shè)的計器和配管的故障、損壞，乃至環(huán)狀砌塊相互接合不良等問題也會令人擔(dān)憂。
除此之外，在特公昭53-39322號公報中還存在由于爐底組裝時和搬運時必須利用設(shè)置在爐底基板上的液壓千斤頂進(jìn)行提升，因而，不僅在設(shè)備上而且在操作上也存在著繁雜的問題。
另外，在特公昭60-43404號公報及特開昭53-87907號公報中，需要利用設(shè)在爐體支柱的爐體木架上的操作臺面拆除、搬運各砌塊。因此，存在著不僅作業(yè)繁雜而且設(shè)備費用高的問題。
因此，本專利申請人首先開發(fā)了可以解決上述問題的高爐短時間改建、建設(shè)方法，并在特開平9-143521號公報中公開了。即，這是一種在搬運、組裝分割砌塊時，在有效地防止砌磚部產(chǎn)生彎曲和變形的同時也有利于確保正圓度的方法，而且還是一種搬運、組裝爐底時不需要提升，各砌塊的搬運、提升均在爐體基礎(chǔ)水平面上進(jìn)行，完全不要操作臺面和起重機(jī)的方法。
也就是說，這是一種拆除現(xiàn)有爐體之后，在該基礎(chǔ)上重建高爐、或完全新建高爐的方法，該方法由下述1-8個步驟構(gòu)成。
1.將爐體從爐頂部到爐底部分割成數(shù)個環(huán)狀砌塊。
2.在高爐基礎(chǔ)以外的地方建造各砌塊。
3.在除了爐底砌塊以外的砌塊上設(shè)置防止砌磚部彎曲和變形的構(gòu)件以及防止?fàn)t殼變形的構(gòu)件。
4.在爐底板的上面砌磚，該爐底板設(shè)在爐底部砌塊的下端上。
5.除了爐底部砌塊以外的砌塊是以水平運送方式搬運到高爐基礎(chǔ)上。
6.除了已搬運到高爐基礎(chǔ)上的爐底部砌塊以外的砌塊是利用提升施工方法邊從爐頂部依次提升、邊相互接合而作為上部砌塊。
7.爐底部砌塊是在高爐基礎(chǔ)水平面上橫向運送，將其搬運、設(shè)置在該基礎(chǔ)上。
8.將爐底部砌塊和上部砌塊接合起來。
本發(fā)明的方法就是由這些步驟結(jié)合而成的高爐短時間改建、建設(shè)方法。
由于高爐的這種短時間改建、建設(shè)方法的開發(fā)，可有效地防止在搬運、提升、接合時砌磚部產(chǎn)生彎曲和變形。另外，也有利于確保爐體的正圓度。還有，在組裝各砌塊時，如果事先實施全部的耐火材料施工、電氣計裝、配管、爐體干燥及涂柒等的話，則可大大縮短改建、建設(shè)工期，約縮短70-90天。即，可同時實現(xiàn)簡化改建、建設(shè)施工以及降低改建、建設(shè)費用。
最近，在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中有這樣一種傾向，即企業(yè)具有停止過剩設(shè)備，提高集約設(shè)備的運轉(zhuǎn)率的生產(chǎn)體制的傾向。因此，每個企業(yè)平均集約為1-2座高爐，希望進(jìn)一步縮短改建、建設(shè)工期。但是，使用上述方法是很難進(jìn)一步縮短改建、建設(shè)工期的。這是因為除了建新高爐外，由于在高爐周圍設(shè)有許多輔助設(shè)備，故一旦將搬運路線上的現(xiàn)有輔助設(shè)備拆除后，還要進(jìn)行重新設(shè)置這種繁雜且費時的操作。也就是說，該改建、建設(shè)方法存在著下述問題特別是在高爐改建時，往往不能將已組裝好的各環(huán)狀砌塊順利地搬運到高爐基礎(chǔ)上。
發(fā)明者想通過將現(xiàn)有高爐的出鐵場作為搬運作業(yè)場加以利用以解決上述問題，該搬運作業(yè)場用于將環(huán)狀砌塊往高爐基礎(chǔ)上搬運。此外，所謂出鐵場，就是設(shè)有鐵水溝的作業(yè)場，該鐵水溝用于將鐵水導(dǎo)向配置在爐外的魚雷形鐵水罐之類的盛鐵水容器內(nèi)。
該出鐵場廠房內(nèi)沒有要拆除、設(shè)置的繁雜輔助設(shè)備。因此，在出鐵場廠房內(nèi)只要能載置、搬運環(huán)狀砌塊之類的重物就可以了。但是，在使用現(xiàn)有起重機(jī)的情況下，卸下重物時產(chǎn)生一端接觸現(xiàn)象，會因過度沖擊而損壞，而且不能準(zhǔn)確地停在規(guī)定的位置上，故不能安全而準(zhǔn)確地將環(huán)狀砌塊放置在出鐵場上。因此，發(fā)明者進(jìn)行了環(huán)狀砌塊的上架裝置的開發(fā)，該上架裝置可將環(huán)狀砌塊安全準(zhǔn)確地放置在出鐵場上。而且，還新開發(fā)了包含有滑動裝置的上架裝置，這種上架裝置具有利用桿式升降千斤頂?shù)那Ы镯斚到y(tǒng)及可間歇式地移動的液壓缸，可將環(huán)狀砌塊安全而準(zhǔn)確地放置在出鐵場上。
這樣，便可利用出鐵場廠房進(jìn)行環(huán)狀砌塊的安全搬運，進(jìn)而實現(xiàn)了利用出鐵場廠房的新的高爐短時間改建、建設(shè)方法。
也就是說，這是一種由下述步驟結(jié)合而成的高爐短時間改建、建設(shè)方法，即拆除現(xiàn)有高爐之后，在該基礎(chǔ)上再建高爐、或完全新建高爐時，按下述步驟進(jìn)行，(a)將高爐從爐頂部到爐底部分割成數(shù)個環(huán)狀砌塊。
(b)在高爐基礎(chǔ)以外的地方分別建造該環(huán)狀砌塊。
(c)建造時，將冷卻壁等輔助設(shè)備設(shè)置在該環(huán)狀砌塊上。
(d)建造完畢后，通過延伸在出鐵場廠房內(nèi)外的上架裝置將該環(huán)狀砌塊提升到出鐵場水平面上。
(e)使提升的該環(huán)狀砌塊在出鐵場水平面上橫向移動，將其放置在設(shè)在出鐵場上的移動臺車上。
(f)通過使該移動臺車在鋪設(shè)在出鐵場上的軌道上水平移動，將該環(huán)狀砌塊搬運到高爐的爐心位置上。
(g)用搬運到高爐爐心位置上的該環(huán)狀砌塊作為出鐵場水平面以下的爐體，這部分爐體利用設(shè)置在高爐爐頂部的爐體支柱上的千斤頂、在高爐爐心位置上進(jìn)行下吊支承，一旦拆除高爐爐心位置上的軌道之后，便將該環(huán)狀砌塊吊下并設(shè)置在高爐基礎(chǔ)上，形成下部爐體。
(h)用搬運到高爐爐位置上的該環(huán)狀砌塊構(gòu)成出鐵場水平面以上的爐體，這部分爐體利用提升施工方法，在高爐的爐心位置上從爐頂開始邊依次提升、邊相互接合而形成上部爐體，該提升施工法使用設(shè)置在高爐爐頂部的爐體支柱上的千斤頂。
(i)形成了上部爐體、并且拆除了高爐爐心位置上的軌道之后，將上部爐體與下部爐體結(jié)合起來。
另外，也可將下述步驟組合進(jìn)去I.從爐外對各環(huán)狀砌塊的爐殼進(jìn)行單面焊接。
II.當(dāng)單面焊接的焊接高度達(dá)到爐殼板厚的至少1/3時，對通過該接合而合體的環(huán)狀砌塊進(jìn)行提升，提升之后再焊接其余部分。
III.在包圍已建造好的環(huán)狀砌塊外圍的爐殼上水平地搭架、安裝從該環(huán)狀砌塊中心通過的棒狀爐殼加強(qiáng)構(gòu)件，而且這種安裝是把爐殼加強(qiáng)構(gòu)件的端部與將冷卻壁安裝在爐殼上的金屬部件的爐內(nèi)一側(cè)的端部卡合起來而進(jìn)行的。
此外，一種由下述裝置群構(gòu)成的高爐改建、建設(shè)設(shè)備。
A)延伸在出鐵場廠房內(nèi)外的構(gòu)架。
B)移動臺架，它載置在設(shè)于上述構(gòu)架上的滑軌上，可在出鐵場廠房內(nèi)外移動。
C)滑動裝置，以便使上述移動臺架在水平方向上移動，其自身具有可在滑軌上間歇式地移動的液壓缸。
D)上架裝置，通過設(shè)在上述移動臺架上的數(shù)組桿式升降千斤頂可上下移動，而且具有包括環(huán)狀的砌塊吊具的提升臺架。


圖1是拆除之前的現(xiàn)有高爐的垂直剖視圖。
圖2是表示現(xiàn)有高爐拆除時的整個爐體之分割方法的一個例子的視圖。
圖3是表示現(xiàn)有高爐拆除時爐體最下段砌塊分割順序的視圖。
圖4是表示現(xiàn)有高爐拆除時爐體上部砌塊分割及搬出順序的視圖。
圖5是表示建高爐時將爐體最下段砌塊往爐子中心基礎(chǔ)上搬運的順序的視圖。
圖6是表示建高爐時爐體上段的分割砌塊搬入順序的視圖。
圖7是本發(fā)明的上架裝置，(A)為側(cè)視圖，(B)是從上往下看的俯視圖。
圖8是表示利用本發(fā)明的上架裝置，在出鐵場廠房外提升爐體上段的分割砌塊的提升順序的視圖。
圖9是表示利用本發(fā)明的上架裝置，從出鐵場廠房外將爐體上段的分割砌塊往廠房內(nèi)水平移動的順序的視圖。
圖10是表示采用間歇移動式液壓缸的移動臺架的搬運要領(lǐng)的視圖。
圖11是將液壓缸往構(gòu)架上固定或卸下用的移動裝置正視圖。
圖12是表示為了使移動臺架在構(gòu)架上順序移動的合適構(gòu)造的視圖，(a)表示使用滾子的情況、(b)表示使用導(dǎo)向板的情況。
圖13是表示通過本發(fā)明的上架裝置將爐體上段的分割砌塊往出鐵場的移動臺車上裝載的順序圖。
圖14是表示將架在出鐵場上的環(huán)狀砌塊搬運到爐子中心位置時的路線例的視圖。
圖15是說明上部爐體與下部爐體相接合的接合要領(lǐng)說明圖。
圖16是安有磚支承構(gòu)件、磚按壓構(gòu)件及防止磚變形的構(gòu)件的合適砌塊的說明圖。
圖17是分割砌塊之間的接合要領(lǐng)說明圖。
圖18是合適的焊接要領(lǐng)說明圖。
圖19是將爐殼加強(qiáng)構(gòu)件往爐殼上安裝的安裝要領(lǐng)說明圖。
圖20是表示將爐殼加強(qiáng)構(gòu)件往爐殼上安裝的安裝狀態(tài)說明圖。
下面根據(jù)本發(fā)明，并按各道工序的順序?qū)Ω郀t的改建作業(yè)進(jìn)行具體說明。
首先，在高爐改建之前必須拆除現(xiàn)有高爐。高爐的拆除方法沒有什么特別限制，從以往沿用至今的拆除方法均可使用。但，高處作業(yè)存在著安全問題，因此，當(dāng)然要推薦那種大力推廣的方法。
首先，就高爐的合適拆除方法進(jìn)行說明。
圖1是整個高爐的垂直剖視圖。圖中1表示爐體，2為熱風(fēng)環(huán)管，3為爐體支柱，4為出鐵場，41表示出鐵場廠房。
如圖2所示，在水平方向上切斷爐體1，將其分割成數(shù)個環(huán)狀砌塊(本例分為A′-F′6個)，并搬運砌塊。各砌塊是包含爐內(nèi)磚、冷卻設(shè)備及爐殼等的整體結(jié)構(gòu)。爐底部砌塊F′與其上方的砌塊E′的切斷面與出鐵場表面4A處于同一水平上是有利的。
如圖3所示，首先，通過安裝在爐體支柱3上的適當(dāng)數(shù)量的油壓千斤頂之類的升降設(shè)備5，將除了最下段的爐底部砌塊F′之外的上部砌塊提升起一點兒。然后，將搬運軌道6鋪設(shè)在最下段砌塊F′和出鐵場表面4A上，并在其上配置移動臺車7。
其次，通過升降設(shè)備5使上部砌塊下降，并將其卸在最下段砌塊F′上面的軌道上，將砌塊E′與殘存的上部砌塊分割開。然后，沿著圖4中的箭頭方向?qū)⑵鰤KE′在軌道上橫向移送，并移到出鐵場端部，再用適當(dāng)?shù)姆椒ò徇\到出鐵場廠房外面。另外，在分割砌塊E′和殘留的上部砌塊時，在升降之前只保留能承受砌塊E′重量的爐殼切斷線，放置到最下段砌塊F′上面的軌道上之后再進(jìn)行分割，將砌塊E′切離。
反復(fù)地按這些順序進(jìn)行操作，依次并搬出拆除砌塊A′-E′。另外，當(dāng)爐頂部的爐殼還能利用時，這部分便不搬出，還可再次利用。
在拆除最下段的砌塊F′時，要在爐殼上切入數(shù)條垂直方向的切斷線，將爐殼分割成數(shù)塊，拆成花瓣狀。然后，在基礎(chǔ)水平面上撤去，或者同上部砌塊一樣在出鐵場上提升、搬運、撤去。此外，在拆除爐殼后，最下段砌塊F′的爐底磚便暴露在外面。因此，從外部用大型拆除機(jī)械拆除之后，再在出鐵場上提升、撤去。
這樣，拆除上現(xiàn)有爐體之后，再在該基礎(chǔ)上重新建高爐。
下面參照附圖、以冷卻壁為主的高爐為例，對高爐重建要領(lǐng)進(jìn)行具體說明。
爐體從爐頂部到爐底部在上下方向上分割成數(shù)個砌塊，預(yù)先在高爐基礎(chǔ)以外的工廠內(nèi)，按每個砌塊組裝成環(huán)狀。該例是分割成A-F6個砌塊的情況。在組裝各個砌塊時，將冷卻壁、冷卻板等冷卻設(shè)備安裝在爐殼上，并將散狀耐火材料澆注或壓入到爐殼與冷卻壁之間。最好，在這一階段將爐子內(nèi)部烘干完畢。各砌塊的支承只保持移動設(shè)備可進(jìn)入砌塊下部的空間。另外，使?fàn)t殼的分割塊與冷卻壁之間的分割線一致。
另外，在進(jìn)行這種各砌塊的組裝時，也可同時砌內(nèi)面的磚。這是因為利用爐殼加強(qiáng)構(gòu)件防止?fàn)t殼變形，因此，即使砌了一部分磚或全部磚，也可進(jìn)行搬運、接合的緣故。
砌塊形狀做成環(huán)狀最為合適，但也可根據(jù)需要做成其他形狀。
首先按照圖5中的箭頭方向，把成為出鐵場水平面以下爐體的環(huán)狀砌塊(該例中為最下段砌塊F)搬運到出鐵場廠房附近，放到出鐵場上之后，再在出鐵場上鋪設(shè)的軌道上進(jìn)行水平搬運，將其搬運到高爐的爐心位置上，然后直接吊下。
接著，把構(gòu)成出鐵場水平面以上爐體的各環(huán)狀砌塊(砌塊A-E)搬運到出鐵場廠房附近，放在出鐵場上之后，再在出鐵場上鋪設(shè)的軌道上水平搬運至高爐的爐心位置上，從爐頂部依次提升并相互接合。圖6表示按照箭頭方向使砌塊C移動的情況。
用人們早已知道的使用塔式起重機(jī)之類的固定式起重機(jī)的方法，或使用門型起重機(jī)之類的移動式起重機(jī)的方法很難在出鐵場上安全、而且準(zhǔn)確地吊載超過1000噸的大重量物體環(huán)狀砌塊。
首先，在這些起重機(jī)上，一般的吊掛機(jī)構(gòu)是使用鋼絲繩，但由于各鋼絲繩的延伸量不同、延伸長度不一樣，故要水平地提升大重量物體環(huán)狀砌塊是極困難的。這里，如果不能將吊掛物體保持水平，在卸載時會單側(cè)接觸，局部上承受大負(fù)荷，吊掛物體即環(huán)狀砌塊有可能損壞。
此外，這些起重機(jī)一般是用電動機(jī)使鋼絲繩卷筒回轉(zhuǎn)而進(jìn)行升降移動的結(jié)構(gòu)，故在升降時，特別是下降時的停止精度低。如果下降停止精度低則在卸載時便會受到?jīng)_擊，仍有可能導(dǎo)致吊掛物體損壞。
另外，特別是在門型起重機(jī)上，水平移動機(jī)構(gòu)是采用電動機(jī)驅(qū)動車輪的方式，故停止行駛的精度低。停止行駛的精度低時，不能準(zhǔn)確地停止在規(guī)定位置上，給后續(xù)工序帶來障礙。
因此，發(fā)明者開發(fā)了下述上架裝置，有利于解決上述問題。根據(jù)圖對發(fā)明者開發(fā)的裝置進(jìn)行說明。
本發(fā)明的上架裝置的垂直剖視圖示于圖7(A)，水平剖視圖示于圖7(B)。
圖中號碼10為構(gòu)架，該構(gòu)架10延伸在出鐵場廠房內(nèi)外。11是設(shè)在構(gòu)架10上的滑軌，設(shè)在滑軌上的移動臺架12可沿著構(gòu)架10水平移動。13是可在滑軌11上間歇地移動的液壓缸，14是桿式升降千斤頂，15是提升臺架，16是吊具。
用圖8說明環(huán)狀砌塊的提升狀況。首先，移動臺架11在配置于出鐵場廠房外的狀態(tài)下等待。在高爐基礎(chǔ)之外的地方制造的環(huán)狀砌塊(本例中為砌塊C)由拖車等輸送(圖8(A))。用吊具16將砌塊C卡住，向上方提升〔圖8(B)〕、一直提升到出鐵場水平面上〔圖8(C)〕。另外，吊具16最好是前端在自由狀態(tài)下安裝在提升臺架15上，可根據(jù)各砌塊的尺寸自由卡住的這樣一種結(jié)構(gòu)。砌塊C被吊具16卡住之后，在本發(fā)明中便變成這種結(jié)構(gòu)，即利用檢測各吊點的行程、同時同步地控制各吊點的千斤頂系統(tǒng)吊起提升臺架15，以使各吊點的行程相等。因此，在提升、下降時，不會產(chǎn)生吊掛物體吊偏等問題，各砌塊在始終保持水平姿勢的狀態(tài)下被提升、或下降。
用圖9說明環(huán)狀砌塊的水平移動狀況。將砌塊C提升到出鐵場水平面之上〔圖9(A)〕，使其橫向移動〔圖9(B)〕，移到出鐵場上〔圖9(C)〕。在本發(fā)明中，這種水平移動是用液壓缸13進(jìn)行的，該液壓缸自身在滑軌上間歇式地移動。因此，可順利地進(jìn)行水平移動。另外，與以往相比，可以獲得非常高的行駛、停止精度。
對使用液壓缸13進(jìn)行水平移動的方法進(jìn)行說明。液壓缸13是一種可自由地固定在構(gòu)架10上、或從其下卸下的結(jié)構(gòu)。如圖10(a)所示，首先將活塞桿13a在縮到最短的狀態(tài)下固定在構(gòu)架10上。在這種狀態(tài)下徐徐伸長活塞桿13a，移動臺架12便相應(yīng)地向出鐵場靠近一段距離〔圖10(b)〕。解除該液壓缸13對構(gòu)架10的固定，使活塞桿13a縮短。于是，如圖10(C)所示，液壓缸13便相應(yīng)地向移動臺架12靠近一段距離?？拷磷畲笙薅葧r，再一次將液壓缸13固定在構(gòu)架10上。反復(fù)進(jìn)行這種操作，便可將移動臺架12順利地移動到出鐵場上。
另外，與推出活塞桿13a的動作相反，通過將活塞桿13a拉入，也可使移動臺架12移動。
要將液壓缸13固定在滑軌11上、或要解除該固定，需要用圖11所示的那種結(jié)構(gòu)的移動裝置來實現(xiàn)。在圖11中，號碼17表示移動裝置全體，18為鎖銷、19為鎖銷的驅(qū)動用液壓缸，20是回轉(zhuǎn)桿，21是設(shè)在構(gòu)架12上的鎖銷18的卡止孔。推移動臺架12時，便由鎖銷驅(qū)動用液壓缸19進(jìn)行驅(qū)動，將鎖銷18嵌在卡止孔21內(nèi)，移動裝置17便使液壓缸13成為固定在構(gòu)架10上的狀態(tài)。另外，在將液壓缸13拉回的情況下，再一次對驅(qū)動用液壓缸19進(jìn)行驅(qū)動，解除鎖銷18對卡止孔21的卡止?fàn)顟B(tài)即可。
這里，各液壓缸的控制是用1個液壓裝置同步進(jìn)行的。因此，在各滑軌之間，移動臺架的移動速度不會產(chǎn)生不均等現(xiàn)象。另外，液壓缸只調(diào)整油量便可極精確地調(diào)整移動速度。因此，與用電動機(jī)驅(qū)動車輪的以往的形式相比，其行駛、停止精度特別高。這樣，移動臺架便可極精確地將砌塊C進(jìn)一步向規(guī)定位置移動。
圖12表示使移動臺架在構(gòu)架上順利地移動的具體構(gòu)造。圖12(a)表示采用滾子的情況，圖12(b)表示采用導(dǎo)向板的情況。圖中，10a為軌道支承構(gòu)架，其上鋪設(shè)有滑軌11。10b為提升構(gòu)架，其上鋪設(shè)有滑軌11。10b為提升構(gòu)架，其上載置著移動臺架12，可使該臺架水平移動。此外，22是滾子，23是導(dǎo)向板，它們被夾在滑軌11和提升構(gòu)架10b之間，這樣，移動臺架12便可順利地進(jìn)行水平移動。這里，滾子一般是使用硬質(zhì)材料，導(dǎo)向板采用樹脂類材料。
水平移動到出鐵場的規(guī)定位置上的環(huán)狀砌塊通過上述千斤頂系統(tǒng)吊下，并放置在設(shè)于出鐵場上的移動臺車7上(圖13)。吊下時，本發(fā)明的千斤頂系統(tǒng)可使各砌塊在保持水平姿勢的狀態(tài)下吊下。因此，吊下時不會產(chǎn)生一端接觸、局部地方承受大負(fù)荷而導(dǎo)致環(huán)狀砌塊損壞的情況。另外，采用該千斤頂系統(tǒng)，下降、停止精度也非常高。這樣，吊下時不會因為承受沖擊而使環(huán)狀砌塊破損。
載置在移動臺車7上的環(huán)狀砌塊按照圖14中的箭頭方向從搬運用軌道6上面通過而被運送到爐心位置50上。作為移動方式，使用圖12(a)、圖12(b)所示的滾子22和導(dǎo)向板23的方法雖然特別理想，但在該出鐵場上移動與上述的從出鐵場廠房外向出鐵場廠房內(nèi)上架的情況相比，不需要那么嚴(yán)格，故也可根據(jù)普通方法、用車輪式臺車等進(jìn)行移動。另外，圖14中是表示環(huán)狀砌塊在出鐵場上的移動、在移動途中通過回轉(zhuǎn)臺52改變方向的情況。但這是個例子，當(dāng)然也不一定非要轉(zhuǎn)換方向。
通過開發(fā)這種上架裝置，便可把在高爐基礎(chǔ)以外的地方建造的環(huán)狀砌塊安全而且準(zhǔn)確地上架到出鐵場上。這樣，便完善了利用出鐵場的高爐短時間改建、建設(shè)方法。
如圖15所示，最后將環(huán)狀砌塊E搬運到爐心位置后，至少要在撤掉爐子中心部的軌道后再將上部爐體吊下，將上部爐體與下部爐體接合起來，于是高爐改建完畢。采用本申請時方法，可將高爐改建時間縮短至60-70天。
在本發(fā)明中，各環(huán)狀砌塊最好具有防止砌磚部彎曲和變形、以及防止?fàn)t殼變形的機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)合適的實施形態(tài)是，在環(huán)狀砌塊中除了爐底部砌塊之外的上部砌塊，至少在其下端部設(shè)置磚支承構(gòu)件和/或在其上端部設(shè)置磚按壓構(gòu)件。另外，在該砌塊的上下端或內(nèi)部的任何一方上設(shè)置防變形材料就更好。
而且，作為這種磚砌部的防彎曲和防變形機(jī)構(gòu)和/或防止?fàn)t殼變形的機(jī)構(gòu)，在可以利用冷卻壁的情況下，利用這種冷卻壁是很有利的。
關(guān)于爐底部的砌塊，由于在爐底設(shè)有爐底板、彎曲和變形的產(chǎn)生以及爐殼變形等的可能性很小。因此，不需要特別設(shè)置磚支承構(gòu)件和磚按壓構(gòu)件以及防止變形構(gòu)件等。
圖16表示安裝有磚支承構(gòu)件、磚按壓構(gòu)件及防止變形構(gòu)件的磚塊的合適例子。圖中號碼27是爐殼、28是冷卻壁、29是澆注在爐殼27與冷卻壁28之間的散狀耐火材料，30是耐火磚，31是冷卻板，32是冷卻板配管，33是冷卻壁配管，34是按壓磚用的金屬構(gòu)件，35是夾在各砌塊之間的接合部的散狀耐火材料。在本例中，冷卻板31設(shè)在砌塊的中央部和下端上，下端的冷卻板31還兼有磚支承構(gòu)件的作用。另外，由于按壓磚用的金屬構(gòu)件34的形狀為環(huán)形，故具有大的彎曲剛性。因此，將這樣的環(huán)形板設(shè)置在砌塊的上端，不僅作為磚按壓構(gòu)件，而且還具有防止變形的功能。另外，該例是下端冷卻板31兼有磚支承構(gòu)件的作用，磚按壓構(gòu)件34兼有防止變形構(gòu)件的作用的例子。各自單獨設(shè)置也沒有問題。
將這種磚支承構(gòu)件、磚按壓構(gòu)件及防止變形構(gòu)件設(shè)在每個砌塊上，便可有效地防止在搬運、提升、接合時砌塊部產(chǎn)生彎曲和變形。而且，還有利于確保防止砌塊周圍的爐殼變形。另外，在砌塊上不砌磚的情況下，不一定要設(shè)置按壓磚用的金屬構(gòu)件。但為了防止變形，設(shè)置則更有利。
在本發(fā)明中，各砌塊的接合是在爐外進(jìn)行爐殼單面焊接即可，故不需要進(jìn)行爐內(nèi)作業(yè)。另外，使冷卻板之間的接合面與爐殼的現(xiàn)場接合面一致是十分重要的。這里，所謂爐殼的單面焊接如圖17所示，是指在上部砌塊的爐殼27的下端和下部砌塊的爐殼27的上端上設(shè)單面焊接用的坡口，從外側(cè)進(jìn)行焊接。這樣，在本發(fā)明中，可在爐外進(jìn)行砌塊之間間隙的填充以及爐殼的接合，故可大大減少像以往那樣的爐內(nèi)處理，在安全、節(jié)省建設(shè)費用以及縮短工期方面是很理想的。
此外，如圖18所示，從爐外對爐殼進(jìn)行單面焊接的焊接高度達(dá)到爐殼厚度的至少1/3時，提升環(huán)狀砌塊，提升之后再進(jìn)行其余部分的焊接是很有利的。爐殼厚度根據(jù)高爐操作中的耐內(nèi)部壓力等因素決定，故爐殼提升時的接合部尺寸不需要設(shè)計成與爐殼厚度相等的焊接部尺寸。因此，焊接高度設(shè)定為在提升環(huán)狀砌塊時，不會因為提升而斷裂的程度即可。根據(jù)應(yīng)力分析可知焊接高度至少要為爐殼厚度的1/3。另外，爐體下部因爐殼厚度較厚，故焊接高度為爐殼板厚的1/3左右就足夠了。爐體上部與爐體下部相比，由于爐殼厚度較薄，故焊接高度最好為爐殼板厚的1/2以上。圖中號碼36是焊接金屬，37是墊板。結(jié)果，可大大縮短砌塊之間的焊接作業(yè)時間，到提升下一塊砌塊之前的等待時間可縮短一半，因此，可以相應(yīng)縮短改建、建設(shè)工期。
另外，為了防止包圍在已建造好的環(huán)狀砌塊外周的爐殼變形，要水平地搭架、安裝通過環(huán)狀砌塊中心的棒狀爐殼加強(qiáng)構(gòu)件。這時，最好將該爐殼加強(qiáng)構(gòu)件的端部與金屬構(gòu)件的位于爐子內(nèi)側(cè)的端部相卡合，該金屬構(gòu)件用于將冷卻壁安裝在爐殼上。結(jié)果，該爐殼加強(qiáng)構(gòu)件容易從砌塊上取下來，可相應(yīng)地縮短改建工期。
圖19所示為爐體砌塊的縱向剖視圖。砌塊外周設(shè)有爐殼27，安裝在爐殼上的爐體冷卻用的冷卻壁28用其安裝用的金屬構(gòu)件38卡住，此外，在該冷卻壁28的內(nèi)側(cè)上還砌有磚。爐殼加強(qiáng)構(gòu)件39是在安裝上述冷卻壁28時同時設(shè)置的。用松緊螺絲扣40和焊接接頭(未圖示)將棒狀爐殼加強(qiáng)構(gòu)件39的端部固定在冷卻壁安裝用金屬構(gòu)件38(例如螺栓)的爐內(nèi)一側(cè)上即可。另外，該爐殼加強(qiáng)構(gòu)件39的固定位置是在它的兩端部，如圖20所示，相對于環(huán)中心相互為180°角度。在該例中，爐殼加強(qiáng)構(gòu)件39的根數(shù)為4根，但不局限于這個數(shù)。至少要有1根就可以了。砌塊安裝完畢后的棒狀爐殼加強(qiáng)構(gòu)件39是這樣拆除的，即使松緊螺絲扣40的螺紋部回轉(zhuǎn)、撥出加強(qiáng)構(gòu)件，或用簡單的切斷機(jī)將焊接接頭的周圍切斷即可。因此，由于是在與爐殼部分27無關(guān)的位置上取出棒狀爐殼加強(qiáng)構(gòu)件39的，故不會損壞爐殼部分27。而且，卡止是簡單的機(jī)構(gòu)，故也容易去除。
以上是關(guān)于高爐改建的情況，當(dāng)然該方法在新建高爐時也同樣可以適用。
因此，采用本發(fā)明，可以把在高爐基礎(chǔ)以外的地方建造的環(huán)狀砌塊安全、準(zhǔn)確地搬運到出鐵場上。也就是說，利用出鐵場進(jìn)行高爐改建、建設(shè)，不僅可以大大縮短改建、建設(shè)時間，而且還可以簡化改建、建設(shè)施工，節(jié)省改建、建設(shè)費用。
特別是在高爐改建時，由于省略了撤除現(xiàn)有輔助設(shè)備的繁雜、費時的作業(yè)、故可高效率地進(jìn)行高爐改建。另外，不僅可有效地防止搬運、提升、接合時砌磚部產(chǎn)生彎曲和變形等，而且還可防止?fàn)t體爐殼變形。進(jìn)而通過在爐外進(jìn)行爐殼的接合，可將高處作業(yè)和爐內(nèi)作業(yè)量控制在最小限度。
權(quán)利要求
1.高爐的一種短時間改建、建設(shè)方法，用于在拆除現(xiàn)有高爐爐體之后，在其基礎(chǔ)上再建高爐、或完全建新高爐，由下述步驟結(jié)合而成，(a)將爐體從爐頂部到爐底部分割成數(shù)個環(huán)狀砌塊，(b)在高爐基礎(chǔ)以外的地方分別建造該環(huán)狀砌塊，(c)建造時，將冷卻壁等輔助設(shè)備設(shè)置在該環(huán)狀砌塊上，(d)建造之后，通過延伸到室內(nèi)外的上架裝置將該環(huán)狀砌塊搬運到出鐵場水平面上，(e)使提升后的該環(huán)狀砌塊在出鐵場水平面上水平移動，將其放置在設(shè)置于出鐵場上的移動臺車上，(f)通過使該移動臺車在鋪設(shè)于出鐵場上的軌道上水平移動，將該環(huán)狀砌塊搬運到高爐的爐心位置上，(g)用搬運到高爐爐心位置上的該環(huán)狀砌塊作為出鐵場水平面以上的爐體，這部分爐體利用設(shè)置在高爐爐頂部的爐體支柱上的千斤頂，在高爐的爐心位置上進(jìn)行下吊支承，一旦撤去高爐爐心位置上的軌道之后，便將該環(huán)狀砌塊吊下并設(shè)置在高爐基礎(chǔ)上，形成下部爐體，(h)用搬運到高爐爐心位置上的該環(huán)狀砌塊構(gòu)成出鐵場水平面以上的上方爐體，這部分爐體利用提升施工方法、在高爐的爐心位置上從爐頂部開始邊依次提升、邊相互接合而形成上部爐體，該提升施工法使用設(shè)置在高爐爐頂部的爐體支柱上的千斤頂，(i)形成了上部爐體、并且撤除了高爐爐心位置上的軌道之后，將上部爐體與下部體結(jié)合起來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐的一種短時間改建、建設(shè)方法，其特征在于，通過從爐外對各環(huán)狀砌塊的爐殼進(jìn)行單面焊接，將各環(huán)狀砌塊接合起來。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爐的一種短時間改建、建設(shè)方法，其特征在于，該單面焊接的焊接高度達(dá)到爐殼板厚的至少1/3時，對通過該結(jié)合而合體的環(huán)狀砌塊進(jìn)行提升，提升之后再對其余部分進(jìn)行焊接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐的一種短時間改建、建設(shè)方法，其特征在于，在包圍已建造好的環(huán)狀砌塊外周的爐殼上水平地搭架、安裝從該環(huán)狀砌塊中心通過的棒狀爐殼加強(qiáng)構(gòu)件，而且這種安裝是把爐殼加強(qiáng)構(gòu)件的端部與將冷卻板安裝在爐殼上的金屬構(gòu)件的爐內(nèi)一側(cè)的端部卡合起來而進(jìn)行的。
5.一種高爐的改建、建設(shè)設(shè)備，由下述裝置群構(gòu)成，A)延伸在出鐵場廠房內(nèi)外的構(gòu)架，B)移動臺架，它載置在設(shè)于該構(gòu)件上的滑軌上，可在出鐵場廠房內(nèi)外移動，C)滑動裝置，以便使上述移動臺架在水平方向上移動，其自身具有可在滑軌上間歇式地移動的液壓缸，D)上架裝置，可通過設(shè)在上述移動臺架上的數(shù)組桿式升降千斤頂而上下移動，而且具有包括環(huán)狀的砌塊吊具的提升臺架。
全文摘要
本發(fā)明涉及高爐的一種短時間改建、建設(shè)方法。特別是該方法使用環(huán)狀砌塊的上架裝置,可大大縮短改建工期或建設(shè)工期。把現(xiàn)有高爐的出鐵場作為將環(huán)狀砌塊往高爐基礎(chǔ)上運送的搬運作業(yè)用場地,可以安全而準(zhǔn)確地將環(huán)狀砌塊放置在出鐵場上。上架裝置包含滑動裝置,可將環(huán)狀砌塊安全而準(zhǔn)確地載置在出鐵場上,上述滑動裝置具有使用桿式升降千斤頂?shù)那Ы镯斚到y(tǒng)及可間歇地移動的液壓缸。
文檔編號F27D1/04GK1272552SQ9912086
公開日2000年11月8日 申請日期1999年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月30日
發(fā)明者木村一男, 淺田嚴(yán) 申請人:川崎制鐵株式會社