1、施工組織設計（方案）報審表 工程名稱：包鋼新體系 2#4150m3高爐工程 編號： 致： 包頭市誠信達監(jiān)理 公司 我方已經根據(jù)施工合同的有關規(guī)定完成 4150m高爐爐體設備安裝 工程施工組織設計（方案）的編制，并經我單位上級技術負責人審查批準，請 予與審查。 附：高爐風口設備、爐頂法蘭安裝方案 承包單位（章） 項 目 經 理 日 期 專業(yè)監(jiān)理工程師審查意見： 專業(yè)監(jiān)理工程師 日 期 總監(jiān)理工程師審查意見： 項目監(jiān)理機構 總監(jiān)理工程師 日 期 包鋼新體系包鋼新體系 2#4150m2#4150m3 3高爐工程高爐工程 高爐風口設備、鐵口框高爐風口設備、鐵口框 安裝方案安裝方案 審批：譚亨達審批：譚

2、亨達 高級工程師高級工程師 審核：白素平審核：白素平 工工 程程 師師 編制：白素平編制：白素平 工工 程程 師師 章章 偉偉 工工 程程 師師 高瑞峰高瑞峰 高級工程師高級工程師 編制單位：中國二冶集團包鋼新體系工程項目部 編制日期： 二一二年七月 目目 錄錄 1 1、工程概述、工程概述.4 2 2、編制依據(jù)、編制依據(jù).4 3 3、安裝前的準備工作、安裝前的準備工作.4 4 4、施工程序、施工程序.5 5 5、風口設備安裝、風口設備安裝.5 6 6、鐵口框的安裝、鐵口框的安裝.17 7 7、施工機具與材料、施工機具與材料.18 8.8.勞動力計劃表勞動力計劃表.19 9 9、安全和環(huán)境管理安

3、全和環(huán)境管理.19 1 1、工程概述、工程概述 包鋼新體系設計有兩座容積為 4150m3的高爐，我單位施工其中 的 2#高爐。該高爐爐殼總高度為 47.7 米，爐殼共 22 帶。爐體設 38 個風口，38 個風口均布在第六帶爐殼上，風口中心標高為 14.970m，從熱風爐側 0 右轉 4.7368 起始以 9.4737 角均勻布 置。每套風口設備由一套送風管和一套風口套組成，送風管由直吹 管、彎頭、彈簧壓緊裝置、窺視孔、連接管、拉緊裝置等組成；風 口套由風口大套、中套、小套和大套法蘭組成。另外，爐體設四個 出鐵口，四個鐵口布置在第四帶爐殼上，鐵口框中心標高為 10.505 m，第四帶爐殼分 6

4、5和 100兩種爐皮，鐵口 所在區(qū)域為 100爐皮區(qū)。 2 2、編制依據(jù)、編制依據(jù) （1） 工程測量規(guī)范 GB5002693 （2） 機械設備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范 GB50231-2009 （3） 煉鐵機械設備工程安裝驗收規(guī)范 GB50372-2006 （4） 現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范GB50236-98 （5） 鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范GB50205-2001 3 3、安裝前的準備工作、安裝前的準備工作 （1）安裝前應對到場設備進行檢查，發(fā)現(xiàn)不合格產品及時上報。 （2）安裝大套、中套、小套前應按設備技術文件的規(guī)定進行嚴密 性試驗；無規(guī)定時，應按試驗壓力為 1.25 倍

5、工作壓力，穩(wěn)壓 10 分 鐘后，降到工作壓力停壓 30 分鐘的規(guī)定進行，安裝時應先將冷卻水 管接上。 （3）為防止丟失及損壞設備，設備到場后拆下所有觀察孔，待交 工前再裝上。 （4）聯(lián)系鋼構公司，落實爐殼組對場地及組對平臺，再聯(lián)系爐殼 組對拆除后風口法蘭的焊接場地。 （此項工作在 7 月 19 日前完成） （5）制作爐殼組對拆除后的放置支座。 （此項工作在第六帶爐殼第 一次組對前完成） （6）預先計算風口焊前預熱及焊后熱處理所消耗的總電能，并將 此數(shù)據(jù)及時報告鋼構公司，同時聯(lián)系鋼構公司，找到電源接入點。 （此項工作在 7 月 20 日前完成） (7) 提前制定風口焊前預熱及焊后熱處理具體措施，

6、并據(jù)此措施 提前準備相應的材料及設備。 （此項工作在 7 月 19 日前完成） 4 4、施工程序、施工程序 風口設備施工程序： 在工廠內指定的平臺上預裝第 5、6、7 帶爐殼在爐殼上相應 位置劃出風口的位置及開口的尺寸大套法蘭開孔安裝大套法蘭 并固定焊接大套法蘭（包括焊前預熱及焊后保溫完成）拆除已 焊接完風口的爐殼瓦片（共 13 塊）將 13 塊瓦片進入加熱爐整體 退火再次組裝退完火的爐殼，按圖紙及規(guī)范要求檢查風口的安裝 質量在第 5、6、7 帶爐殼接口處做標記后拆除爐殼，準備運往現(xiàn) 場現(xiàn)場安裝爐殼安裝中套、小套放入直吹管地面拼接法蘭 接頭、彎頭、連接管、拉緊裝置圍管下開口安裝法蘭接頭、彎 頭

7、、連接管、拉緊裝置安裝附屬配件。 鐵口框設備施工程序： 第 4 帶爐殼拼裝鐵口框劃線、開孔鐵口框安裝、焊接（包 括焊前預熱、焊后熱處理）檢查、拆除運往現(xiàn)場安裝。 5 5、風口設備安裝、風口設備安裝 5.1 風口法蘭位置的確定 提前聯(lián)系鋼構公司，落實鋼構公司廠房內爐殼組對場地及組對 平臺，落實爐殼組對拆除后風口法蘭的焊接場地、廠房內的起重設 備。 在工廠廠房內指定的平臺上按圖紙要求預裝第 5、6、7 帶爐殼， 爐殼預裝后，在爐殼內，用經緯儀依據(jù)爐殼施工給出的 0 線，轉角 4.7368 后，轉 9.4737 分別給出 38 個風口的豎向中心線；用水準 儀依據(jù)風口中心線標高14.970m 給出風口

8、橫向中心線。 根據(jù)圖紙確定風口直徑，并依據(jù)風口開孔樣板在爐殼上相應位 置放樣出風口的開孔位置，放樣后技術人員應與甲方、監(jiān)理進行現(xiàn) 場確認，確認無誤后以沖子眼示出，即可進行開孔。 5.2 風口開孔 38 個風口的位置一經確定并經甲方、監(jiān)理進行現(xiàn)場確認，即可 進行風口開孔。開孔切割采用半自動裝置進行。 第 6 帶爐殼分 13 個瓦片進行制作，其中，有 12 個瓦片是每個 瓦片上分布 3 個風口，有 1 個瓦片是分布 2 個風口，共 38 個風口。 遵循反變形中熱影響原則，風口開孔必須是隔一個開一個孔，先割 直口，然后再分別按圖紙要求對孔邊緣加工坡口。坡口形式為雙面 坡口，外側小坡口，為 1/3，內

9、側大坡口，為 2/3。內側按 50、外 側按 45、中間留有 03 mm 直口的形式進行切割坡口和打磨，修 正坡口使之平整、光潔。 50 圖 1 坡口圖 5.3 風口法蘭安裝 待各瓦片上的風口開孔都完成后，開始安裝風口大套法蘭。 檢測所有風口與爐殼中心是否匯交，檢測方法是沿各風口高度 中心架設檢測架，所有檢測架均要用儀器測量，達到同一標高，差 值2mm，將風口中心投到檢測架上，作好標記。通過各風口中心在 檢測架上的標記點，沿爐殼中心對稱拉設鋼絲，并通過測中心架， 將爐口中心投下，視鋼線與爐殼中心是否匯交，確定風口開口精度。 用掛在爐殼上的手拉葫蘆將大套法蘭基本就位，并作臨時固定， 然后在每個風

10、口中心高度上設置風口檢測架，風口檢測架制作方法 是用三段角鋼63*6 焊接成一個平面三向直角檢測架，尺寸依照法 蘭外口直徑大 200mm；露出法蘭面 100 mm；測量先在外側給出風口 中心水平線，將檢測架平面朝上平焊于此。由于焊接過程中產生收 45 間隙 03 法蘭 爐皮內側 1/3 處 2/3 處 爐皮厚度 縮導致檢測架頭部標高可能變動，此時進行再次測量用手錘進行調 整。 所有檢測架中心位置垂直焊接一帶長孔的63*6 角鋼，用以穿 入 M16*60 螺栓，沿爐殼中心對稱拉設鋼絲，并通過測心架，將爐口 中心投下，視鋼線與爐殼中心是否匯交，確定風口開口精度。 風口法蘭安裝技術要求: 風口法蘭是

11、風口設備的重要組成部分。法蘭的定位應以爐子中 心線為基準架設經緯儀，用經緯儀依據(jù)爐殼施工給出的 0 線，轉角 4.7368 后，轉 9.4737 ，將將爐皮均分 38 等份，等分線和風口法 蘭中心標高線的交點即為風口中心位置，水平和垂直兩方向中心線 應作明顯標記，用作復測的依據(jù)。將爐內等分線分引測到爐皮外， 同時作好標記，留下復測基準點。 5.3.1 風口法蘭應根據(jù)法蘭面上的水平中心線和垂直中心線的標 記組裝在爐殼上，并經檢查合格后可焊接固定。 5.3.2 法蘭面風口中心位置，應沿爐殼圓周以規(guī)定的起點按角 度等分均勻,極限偏差為4；中心標高極限偏差為3；全部風 口法蘭中心應在同一水平面內，其相

12、對高低差允許偏差 5，且相鄰 兩法蘭中心高低差允許偏差 3。 5.3.3 各風口設備分布均勻并使各風口中心線交于高爐實際中心線 上，通過任何兩個相對風口中心線的邊線，其距離高爐實際中心線 的水平偏差小于 10。 5.3.4 法蘭面水平中心線的水平度，在法蘭直徑內公差為 2。 5.3.5 法蘭水平中心線與內圓圓周相交的兩點分別至風口中心的不 平連線上同一點 O 的距離 L1、L2之差不得大于 2。在水平連線上所 選擇的點 O 至風口法蘭端面的距離 A 不宜小于 1000(圖 2)。 1 L1 2 O L2 A 1風口法蘭； 2風口中心的水平連線 圖 2 風口法蘭檢查示意圖 5.3.6 法蘭的傾角

13、 (圖 3)對設計規(guī)定角度的偏斜，掛設鉛垂線 檢查，邊長 L 極限偏差為3。 L 1 2 1法蘭； 2掛設的鉛垂線 圖 3 法蘭傾角檢查示意圖 5.3.7 大套法蘭面與爐殼表面的垂直距離對設計尺寸的偏差小于 3。 5.3.8 調整大套法蘭時在法蘭外圓，爐皮內側焊接四套調整螺絲 和 6-8 塊“L”形鋼板配合楔鐵，分別用以調整法蘭的徑向和軸向位 置。 5.4 風口法蘭的焊接與熱處理 風口法蘭焊接是爐殼施工中的難點，其特點是：材質不同，板 厚不同，精度要求高（風口法蘭焊后同心度10mm，橢圓度 15mm，上口不平度2mm，接縫錯口6mm，間隙差1mm） 。風口 法蘭和爐殼焊接在一起，要求風口法蘭和

14、爐殼有材質合格證，且要 有甲方、監(jiān)理確認，方可焊接。 風口法蘭安裝調整完畢后，即可進行焊接。焊接完畢后，將 13 個瓦片分片進入加熱爐進行退火處理。 5.4.1 焊接前準備 5.4.1.1 母材的坡口形式：選用不對稱的“K”型坡口，大坡口側在 外側，角度為 45，厚度為 52mm，小坡口側在爐內，角度為 50， 厚度為 26mm，鈍邊 2mm，間隙 2mm，如下圖所示。焊接前坡口表面必 須用風動磨光機打磨光亮。 5.4.1.2 焊條的烘烤: E5015 屬于低氫堿性焊條，使用前必須烘烤， 烘烤溫度為 350，烘烤時間為 1.5h，并需放在保溫桶里以防止受 潮。 5.4.1.3 焊接前母材預熱：

15、為保證母材有最好的熔透性能，焊接前選 用電加熱器對母材進行預熱，預熱溫度為 150300。預熱采用電阻 加熱器加熱。 5.4.1.4 防變形措施：焊接熔透過程中的高溫會改變母材的晶體組織， 加之爐殼板厚，高溫后的降溫過程中會由于降溫不均勻而導致收縮 不均勻引起變形。因此，防止變形主要是控制好焊接過程中的層間 溫度和使得焊接后溫度能均勻下降，在變形的方向加焊加強肋是借 用外力阻止變形減少變形量的一種有效方法，如下圖： 6蘭20mm蘭蘭蘭蘭 蘭蘭蘭蘭蘭蘭蘭蘭 蘭蘭蘭蘭蘭ZG35蘭 5.4.1.5 風口定位焊接：每個風口在找正完畢后先單面焊接 8 個點 （沿圓周均勻布置） ，每個點長度約 50mm，

16、做好風口法蘭焊接前的定 位。 5.4.1.6 其它措施： 1) 選用硅整流的直流焊機，保證焊接時合適的電流。 2) 焊接前要有專人檢查法蘭的質量。 5.4.2 風口法蘭的焊接 風口法蘭的焊接一要保證焊接質量，二要減少焊接過程中的變形 量，兩者均要求合理的焊接工藝和焊工較高的技術水平。具體有下 面幾點： 5.4.2.1 焊接順序: 按照高爐的風口的個數(shù)(一般 4150m3高爐為 38 個，首先是要求爐殼上兩對稱法蘭同時施焊。即同時對四個風口進 行焊接。每個風口均先焊接大坡口側 67 層，后對小坡口側進行氣 刨清根并打磨光亮，再對小坡口側焊接 56 層，然后又對大坡口側 施焊到焊滿。每焊接一層都必

17、須對焊縫及坡口進行打磨光亮后才繼 續(xù)施焊，并對焊接過程中的缺陷進行檢查和修補。施焊時不允許間 斷，對每條焊縫應連續(xù)焊完。每個風口安排兩個電焊工同時分道、 分層施焊。焊接順序如下圖所示： 5.4.2.2 焊接方法及焊材: 當采用二氧化碳混合氣體保護焊點焊受限時，采用手工電弧焊。 電焊機選用直流正接法。用 4 焊條電焊。選用 J507（E5015）焊條。 坡口內外以焊接及點焊均采用二氧化碳混合氣體保護焊，焊絲 采用 1.2 的 ER50-6 焊絲符合 GBT 8110-2008 氣體保護電弧焊用 碳鋼、低合金鋼焊絲。 二氧化碳混合氣體（氬氣：二氧化碳=80:20）要合格符合要求。 5.4.2.4

18、焊接參數(shù): 1) CO2焊接工藝參數(shù)表 焊絲型號焊絲規(guī)格焊接電流 (A) 焊接電壓 (V) 焊接速度 Cm/min 氣體流量 l/min 噴嘴直徑 （mm） ER50-61.2 160260D C 26321036 2520 2) 層間溫度：為了保證焊接時的層間溫度，必須在焊接時用電 加熱器對焊縫進行伴隨加熱，伴隨加熱的溫度為 150300，最終 保證焊接質量，減少焊接變形。 5.4.2.5 焊縫質量檢查：風口法蘭與爐殼的角焊縫要求焊透。除外觀 檢查合格外，焊縫均采用超聲波 100%探傷，進行內部缺陷的檢驗。 5.4.2.6 預熱選用設備:（以下是 4 臺風口同時熱處理的設備） 1微電腦程序溫

19、度控制箱 ZWCK-180KW-0606 2. 電加熱器 （加強型） LCD- 630300 10KW 電加熱器 （加強型） LCD- 750150 10KW 3. 專用接長導線 KJ-15M 4補償線 KC 5. 熱電偶 WR-K3550 6. 耐高溫硅酸鋁保溫被 200060050 下圖是高爐鐵口框智能溫控儀及履帶式陶瓷加熱器布置圖： 鐵口框加熱器固定、溫控點布置及熱電偶固定 5.4.3.6 焊縫退火熱處理見二冶鋼構公司熱處理爐退火熱處理工藝。 5.5 風口法蘭焊接退火后的后續(xù)工作 所有風口大套法蘭焊接完畢，單項檢查合格后，需將 13 個瓦片 分片整體進入加熱爐進行退火處理。退火結束后，再

20、次組裝第 6 帶 爐殼，按圖紙及規(guī)范要求檢查風口的安裝質量，如有問題，需作調 整，如沒問題后，在第 5、6、7 帶爐殼接口處做標記，最后拆除爐 殼，準備運往現(xiàn)場，進行現(xiàn)場安裝爐殼。在現(xiàn)場安裝爐殼時，千萬 對好標記，跟蹤測量，從 0開始，確保第 6 帶爐殼的 0、90、 180、270四個線與第 5 帶及以下的四個分區(qū)線對齊，防止誤差 累積。 最后安裝中套、小套放入直吹管地面拼接法蘭接頭、彎頭、 連接管、拉緊裝置圍管下開口安裝法蘭接頭、彎頭、連接管、 拉緊裝置安裝附屬配件。 5.6 安裝大套 大套與風口法蘭的相配錐面，接合應嚴密；大套安裝時應采用 對稱安裝的順序，用掛在圍管上的 3 噸倒鏈（1）

21、使大套吊到垂直位 置，然后配合掛在爐殼上的 3 噸倒鏈（2）來使大套達到初步就位后， 最后在爐體內其大套相對應的另一側穿入兩頭帶繩扣的 5 噸倒鏈 （3） ，收緊倒鏈使大套進一步就位。法蘭面間，應按設備技術文件 規(guī)定的密封要求，用連接螺栓均勻把緊。見示意圖 5： 圍管 18.678 m 3t 導鏈(2) 3t 導鏈(1) 14.970m 風口中心線 5t 導鏈(3) 圖 5 大套安裝 5.7 安裝中套、小套 安裝前要檢查制造廠所做的水壓試驗記錄和合格證。安裝時需 事先制作一頂桿便于輔助設備就位并采用對稱安裝的順序，用掛在 圍管上的 3 噸倒鏈（1）使中套和小套吊到垂直位置，然后配合掛在 爐殼上

22、的 3 噸倒鏈（2）來使中套和小套達到初步就位后，用倒鏈懸 掛頂桿給一個支點將中套和小套撞擊就位（見示意圖 6） 。安裝時應 小心防止損傷磨光頂緊面。中套及小套安裝時應依照圖紙所示調整 好上面附帶水管的位置。 圍管 18.678 m 3t 導鏈(2) 3t 導鏈(1) 14.970m 風口中心線 圖 6 中套、小套安裝 安裝要求： 5.7.1 風口各套相配錐面，安裝前必須清洗干凈，清除毛刺。大套 與中套的密合面間用 0.10mm 塞尺檢查，插入深度不應大于接觸長度 的 1/3。 5.7.2 風口設備各相配球面，安裝前必須清洗干凈，密合面間不得 有大于 0.05mm 的間隙。 5.8 就位直吹管

23、 吊裝直吹管并穿入，臨時支撐，保證其風口中心線的位置。 5.9 地面拼接法蘭接頭、彎頭、連接管、拉緊裝置 拼接時應按照圖紙所示設備的連接方向進行拼接，送風管各部 分邊接處密封墊一般采用石棉繩。連接用之楔件應安裝牢固。 5.10 圍管下開口 測量與爐體內部轉角將各風口豎向中心線投至圍管上。 5.10.1 測量可算出由圍管下方上返的角度算出弧長確定開口中心 點。 5.10.2 直接依照開口中心點標高水準測量出中心點，按圖紙開孔 直徑放樣開孔。 5.10.3 每個進風口在熱風圍管上的開孔垂直中心線應力求與風口 中心線相交，其偏差水平距離小于 5。 5.11 安裝法蘭接頭、彎頭、連接管、拉緊裝置 將拼

24、接好的法蘭接頭、彎頭、連接管、拉緊裝置整體吊裝上部 穿入圍管下開孔，下部法蘭接頭與直吹管相接，保證安裝精度后將 接頭與圍管下開孔按設計文件的規(guī)定焊接固定，無規(guī)定時，應符合 現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范GB50236-98 的有 關規(guī)定。 5.12 安裝附屬配件 將風口拉緊裝置拉緊到位，彈簧壓緊裝置安裝就位，最后將窺 視孔安裝就位。 6 6、鐵口框的安裝、鐵口框的安裝 6.1 鐵口開孔： 因考慮工期與質量等諸多因素的影響，指揮部決定鐵口框在工 廠安裝后直接出廠。因此，該鐵口的開孔應在鋼構公司爐殼預裝平 臺上進行。 首先，在爐殼預裝平臺上預裝第 4 帶爐殼，測量劃出四個鐵口 框的位置，

25、定位劃線完成后即可進行開孔、安裝、焊接。焊接完成 后，安裝工藝要求利用陶瓷加熱片進行焊后熱處理。熱處理工藝結 束后，可以運往現(xiàn)場進行施工。 鐵口因其與液壓泥泡和開口機操作有聯(lián)系，其開孔的準確與否， 直接影響了高爐的正常工作，所以必須開孔準確。首先在平臺上， 分度出鐵口中心定位線，在定位線離中心點 200mm 處開一 120mm 圓 孔，把定位線反到爐外側再進行切割，并作好標記以備鐵口框和其 相關設備安裝。 6.2 鐵口框安裝： 鐵口框的法蘭面中心位置，應沿爐殼圓周以規(guī)定的起點分度， 極限偏差為+4；中心標高極限偏差為+5mm。 法蘭面水水平中心線的水平度，在法蘭全寬內水平差為 3mm。 6.3

26、 鐵口框的焊接 鐵口框的焊接及熱處理工藝，詳見第 5 章所述。 7 7、施工機具與材料、施工機具與材料 施工機具與材料 表 1 序號名稱規(guī)格單位數(shù)量備注 1 塔吊臺班 30 2 直流焊機臺 4 3 CO2 汽保焊機臺 10 4 碳弧氣刨臺 3 5 磨光機臺 4 6 手拉葫蘆 3t 臺 4 7 手拉葫蘆 5t 臺 2 8 腳手架卡口個 1000 9 鋼管 Dg45 米 1000 10 槽鋼 16 米 60 11 角鋼 63 米 140 12 螺栓 M16*60 套 80 帶螺母 13 跳板塊 500 14 鐵線 8#600 15 鋼筋 12 噸 1.5 8.8.勞動力計劃表勞動力計劃表 表 2 序號工種級別單位數(shù)量備注 1 鉗 工高級工名 6 2 電焊工高級工名 8 3 氣焊工高級工名 6 4 氣保焊工高級工名 20 5 起重工高級工名 8 6 鉚 工高級工名 6 7 維護電工高級工名 2 8 測量工高級工名 2 9 9、安全和環(huán)境管理安全和環(huán)境管理 9.1 作業(yè)的安全要求和環(huán)境條件 風口法蘭安裝焊接作業(yè)的安全危害因素辨識和控制見表 3。 表 3 序 號 危險點描述控制對策 1 在施工現(xiàn)場照明不足在每個作業(yè)點安裝充足的照明工具并能正常投入使用 2 施工現(xiàn)場使