任均民
(四川啟明星鋁業(yè)有限責(zé)任公司, 四川成都 610021)
焙燒爐是生產(chǎn)電解鋁用陽極關(guān)鍵設(shè)備,目前國內(nèi)焙燒爐火道墻均采用磚砌筑結(jié)構(gòu),焙燒爐在生產(chǎn)過程中因各種原因引起其火道墻斷裂、彎曲變形、塌陷、密封不嚴(yán)、透氣孔堵塞等情況,加之維護(hù)不到位,焙燒爐火道墻使用3-4年后即需進(jìn)行大修;同行業(yè)一般采用就地砌筑的方式進(jìn)行大修,大修工作在焙燒爐料箱內(nèi)部開展,施工空間狹窄,溫度較高,環(huán)境惡劣,大修工期要求緊,砌筑質(zhì)量難以保證,且由于焙燒生產(chǎn)是循環(huán)作業(yè),大修后的火道墻較短時(shí)間之內(nèi)就進(jìn)入生產(chǎn)流程,火道墻沒有經(jīng)過充分的烘干,容易發(fā)生彎曲變形會造成火道墻使用壽命縮短。
針對就地大修中存在的問題,組織開發(fā)了火道墻整體吊裝工具,即預(yù)先把火道墻砌筑成預(yù)制塊備用,當(dāng)運(yùn)行的火道墻需要大修時(shí),先將舊火道墻拆除清理。然后用整體吊裝工具將預(yù)先砌筑好的火道墻起吊,裝入焙燒爐相應(yīng)位置安裝固定即可。
火道墻整體吊裝工具主要由自動升降式火道墻砌筑機(jī)、火道墻吊裝工具、墻體防倒裝置、軌道式移動工位火道墻砌筑裝備、電器設(shè)備等組成。
自動升降式火道墻砌筑機(jī)為可移動式,砌筑時(shí)將砌筑設(shè)備移至火道墻存放位置,然后鎖緊地面行走裝置,使砌筑設(shè)備在砌此墻時(shí)固定不動,在對同一面火道墻進(jìn)行砌磚時(shí),上下升降施工平臺進(jìn)行施工,施工平臺高度位置由提升機(jī)構(gòu)控制,當(dāng)施工完一面火道墻后,該墻體固定不動,在原地干燥待用,水平移動砌筑設(shè)備至下一工位置。如下圖所示,墻體砌筑機(jī)由移動機(jī)架、地面行走機(jī)構(gòu)、平臺升降機(jī)構(gòu)、機(jī)械分級凸輪鎖扣機(jī)構(gòu)、砌筑施工平臺、導(dǎo)向輪組、天車掛鉤操作平臺等組成見圖1。
圖1 自動升降式火道墻砌筑機(jī)
圖2 火道墻吊裝工具
吊裝工具由夾板、吊架、吊桿等組成見圖2,上下夾板之間由四根垂直吊桿連接,在上夾板的中間部位連接有提升吊掛裝置,兩塊下夾板通過穿墻螺栓軸將火道墻緊緊固定,通過上下夾板、垂直,吊桿、穿墻螺栓軸等部件形成整體框架結(jié)構(gòu)。這樣,火道墻吊運(yùn)過程中,整條火道墻被固定在框架中,與吊運(yùn)工具形成整體,在火道墻上升、下降、移動中墻體不易發(fā)生變形、垮塌、散架等現(xiàn)象,確保了吊運(yùn)過程的安全性。
裝置主要由4個(gè)地基預(yù)埋鉚鉤,4個(gè)整體吊裝工具套環(huán),4條帶活結(jié)的鋼絲繩組成見圖3,操作方法如下:墻體砌筑工作完成后,先安裝整體吊裝吊運(yùn)裝置(包括上下夾板、側(cè)部夾板,底部銷軸等),再將鋼絲繩安裝在吊裝吊運(yùn)裝置上夾板兩側(cè)套環(huán)內(nèi),之后移開移動式火道墻砌筑機(jī)至另外砌筑平臺處,此后,打開鉚鉤保護(hù)蓋板,將鋼絲繩安裝在地基預(yù)埋鉚鉤上,擰緊活結(jié),完成墻體防倒裝置的安裝工作。
包括平移軌道、移動式砌筑機(jī)、火道墻砌筑基礎(chǔ)平臺等見圖4,在一條火道墻砌筑完成進(jìn)入風(fēng)干期后將砌筑設(shè)備移火道墻砌筑平臺進(jìn)行第二條或者第三條火道墻的砌筑,實(shí)現(xiàn)了火道墻砌筑設(shè)備在不同火道墻基礎(chǔ)平臺之間的移動,滿足了在一個(gè)焙燒車間廠房可以預(yù)砌筑多條火道墻的目的。
圖3 墻體防倒裝置
圖4 軌道式、移動工位火道墻砌筑裝置
火道墻尺寸為5398x530x5039mm,總重約17噸。天車載重量32噸。
圖5 應(yīng)用整體吊裝工具大修火道墻流程
從2009年年初開始,經(jīng)過設(shè)計(jì)、制作、安裝、調(diào)試,并通過對火道墻的大修應(yīng)用,經(jīng)過不斷的完善和改進(jìn),設(shè)備目前已趨于穩(wěn)定,截止2018已完成280多條火道墻的大修工作,吊運(yùn)情況見圖5。
圖6 吊運(yùn)圖
整體吊裝工具在投入使用后,在使用過程中故障較低,安全性能良好,從大修時(shí)間、工作環(huán)境、砌筑質(zhì)量、烘干質(zhì)量、砌筑效率等方面與就地大修方式比較,均比較先進(jìn),效果對比見表1。
通過近幾年的生產(chǎn)實(shí)踐,整體吊裝工具在焙燒爐火道墻大修上的應(yīng)用是比較成功的,實(shí)現(xiàn)了焙燒爐火道墻的異地大修,改善了施工環(huán)境,縮短了火道墻大修施工時(shí)間,提高大修質(zhì)量和風(fēng)干質(zhì)量,延長了火道墻使用壽命,節(jié)約了大量大修費(fèi)用。
表1 兩種方式大修火道墻效果對比表