上海寶冶:“智慧建造”開創高爐大修新紀元
來源:上海寶冶集團 作者:吳明普 發布時間:2021年01月05日 訪問量:
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  高爐建設是體現冶金建筑水平的一個重要標志。高爐建設施工是中冶集團的傳統優勢。早在上個世紀,中冶人就以高爐建設的非凡實力和非凡業績而著稱于世。進入新世紀,“高爐王”風采不減當年,創新依舊輝煌,更以大高爐建設短工期、高科技、低成本、低碳環保的不斷追求,成為特大型高爐建設始終保持領先優勢達到國際先進水平的一流企業。

  在中冶集團“冶金建設國家隊”戰略指引下,上海寶冶作為排頭兵,始終堅持走高質量、高技術發展之路。2006年,上海寶冶參與寶鋼二號高爐首次快速大修,創造了當時國內特大型高爐大修用時最短的新紀錄,開創了中國特大型高爐快速大修的先河。該技術經過不斷完善后,工期不斷縮短,直至縮短到目前設備、勞動力發揮最大效益的72天工期,創造了高爐大修最短工期世界紀錄,締造了高爐傳奇。

  “萬噸滑移”助力高爐脫胎換骨

  厚積薄發,選擇發展新突破。對于高爐大修短期化施工,寶鋼曾與國外大型鋼鐵企業接觸過,打算在寶鋼二號高爐大修中采用他們的技術,可是要價太高,條件十分苛刻,只允許一次性用于一個項目。為了不受制于人,業主決定選擇自主開發。響應業主的要求以高爐短期快速大修這個寶鋼業主極為重視和支持的關鍵項目,同時也是國家立項、財政部支持的超高、超重、超大設備(結構)安裝新技術中的攻關重大項目,定下目標,以科技創新為驅動,以寶鋼二號高爐的拆除與重建為載體,與寶鋼聯手,攻克了重重難關,采用新技術,首戰告捷,僅用98天完成施工任務。打破了發達國家在大型高爐短期化建設領域的壟斷地位,首開我國特大型高爐短期化大修的先河。

  隨著冶金建設施工低碳環保的要求不斷加劇,高爐大修工程拆舊建新勢必要做到低碳環保綠色施工,考慮到安全和環境保護,上海寶冶率先采用了不放殘鐵模塊化大修技術。在不放殘鐵模塊化大修下,舊爐缸重近萬噸,舊爐缸的切割、滑移便成了整個工程難度最大的部分。

  上海寶冶從寶鋼二號高爐大修初次大修便開始組織科研攻關,通過實驗與實際工程應用,研發了繩鋸切割殘鐵的施工工藝。繩鋸切割工藝憑借本身具有的優勢,成為高爐大修殘鐵切割的最佳方案。上海寶冶用繩鋸切割工藝將舊爐體分為三大段進行切割,切割完成后采用氣墊滑移、滑靴滑移、模塊車運輸、液壓提升等將重量高達上千噸的爐段分次進行滑移。在2020年寶鋼二號高爐第二次大修中,上海寶冶成功將重達約7000噸的舊爐缸拆除運輸,爐缸滑移距離長達100多米,創造了高爐大修最重運輸世界紀錄。在舊爐體推移出來后,新爐殼也將分三段滑移至高爐區,實現大換血。為了保證舊爐體推移后,新爐殼能夠立即滑移至高爐區,在舊爐體推移前,施工現場就已經將新爐殼部件進行最大預組裝模塊化。將高爐數千噸部件安裝工作前移到預組裝中,可以減少在現場復雜的作業條件下高空組裝,避免了種種風險和不利因素,同時也加快了整體大修進度。

  自動焊接爐殼技術成就“大修第一速度”

  對于高爐質量來說,使用壽命是評價一個高爐質量水平的標桿,高爐使用壽命的關鍵因素便是高爐爐殼和熱風爐爐殼的壽命。而爐殼焊接的質量一定程度上決定了爐殼壽命,然而施工現場專業焊接爐殼人員常常不夠,焊接質量常常也無法得到保證。

  為解決爐殼焊接的問題,寶冶潛心專研實現技術突破,自主研制了自動焊技術。在寶鋼高爐建設中,上海寶冶率先采用自動焊接技術提高了爐殼焊接水平,但是整個過程中,高爐和熱風爐有一塊弧段,這部分始終無法自動焊接。技術部門潛下心研究自動焊弧段焊接技術,最后技術部門在原有的焊接機器的基礎上將焊接機器框架改造,做成貼合爐殼的弧段的自動焊接,保證了高爐所有的爐殼焊接都可采用自動焊接技術。

  在此次寶鋼二號高爐大修中,爐殼的焊接全部采用高爐爐殼自動焊接技術進行焊接,大大提高高爐爐殼焊接速度及焊接質量穩定性。同時自動化焊接所有的焊接參數均可提前設置好,相比以往的人工焊接更為穩定、快速。整個爐殼自動焊接過程中,爐殼焊機合格率達到近100%,較比原本的人工焊接合格率可以至少提升5%,且相比之前的高爐爐殼需要幾十人同時高空作業10天的手工焊接,爐殼自動焊接只需要1周即可完成,大大加快了高爐的大修進度。自動焊接爐殼技術在施工過程中受到了行業的廣泛認可,中國各大冶金單位爭相奔赴現場觀摩學習。

  電氣技術創新賦予高爐建設新動能

  在完成新爐殼的安裝后,工程便將進入高爐的電氣安裝部分,電氣部分涉及內容多、安裝時間長成為了高爐短期化快速大修必須要解決的攔路虎。上海寶冶電氣創新團隊通過反復研究煉鐵高爐改造技改工程,突破了傳統的電氣施工工藝,對設備及線路的安裝調試工藝進行優化,形成電氣快速安裝調試新技術——大型冶煉高爐技改建造綜合技術三電快速安裝施工方法。該方法應用現代電氣安裝創新成果,完成了高爐快速大修電氣設計優化、安裝調試成套技術優化,優化的電氣配管工序解決了停爐中電纜敷設和配接線時間不夠的難題,同時該技術規范了大型冶金工程改造及大修項目電氣施工與調試工藝,提高了改造工程施工質量,有效縮短了電氣施工及調試工期。該方法填補了國內外冶金工程快速大修電氣優化設計與施工空白,為國內外今后此類冶金工程快速改造與大修電氣優化設計與施工提供了技術支撐。在近幾年的高爐大修實施中,促使高爐大修平均縮短工期90天左右,降低了施工成本7%以上。

  目前,寶鋼基地項目已成為中國鋼鐵高質量發展的“主脊梁”、世界鋼鐵創新發展的“排頭兵”。四十年來,一代一代的寶冶人不懈創新,頑強拼搏,以創新為引領建精品工程,推動了中國鋼鐵工業現代化進程,助力中國高爐大修技術實現從落后、追趕、并肩到超越的歷史性飛躍,在高爐大修領域樹立起一座座豐碑!


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