蒸汽回转式干燥机的安装技术

王佳麒

（中国十五冶金建设集团有限公司，湖北黄石435000）

1 引言

蒸汽回转式干燥机是一种间接加热型设备，主体是略带倾斜并能进行回转的筒体[1]。在筒体内部以同心圆的方式排列若干圈蒸汽管路，利用热交换的原理使物料在高进低出的过程中干燥。干燥机主要由加热部分、出料罩、筒体、托轮装置、传动装置、齿轮罩等部分组成，其中筒体部分安装有滚圈和大齿圈[2]。它的安装工艺和前期准备工作也是本文的重点和难点。干燥机结构如图1 所示。

为了详细阐述安装过程中的重难点，本文就福建宁德中铝东南铜业基地项目的2 台蒸汽回转式干燥机为例，分析其具体安装工艺。

中铝东南铜业基地项目的2 台干燥机型号相同，安装中心标高为+16.680m，倾斜角为2°。干燥机最大单件为筒体，外形尺寸为Φ4500mm×12 410mm，质量约为100t。筒体上需套装2 个滚圈，单重约20t，合计40t。2 台干燥机均设置于熔炼主厂房南侧，东侧紧贴熔炼余热锅炉，南侧为干燥变电所和上料皮带廊，空间十分狭小，开展吊装工作非常困难。

图1 干燥机结构示意图

2 主要安装工艺及方法

2.1 主要工艺流程

安装准备→基础复测、交接→托轮装置就位、粗调→地脚螺栓灌浆→托轮装置垫铁设置、座浆→托轮装置精调→托轮装置二次灌浆→滚圈套装→筒体吊装、就位→大齿圈安装→传动装置安装、调整→传动装置灌浆→齿轮罩安装→出料罩安装→出料密封安装→加热部分安装→金属软管组安装。以上工序可以根据实际情况进行合理调整[3]。

2.2 安装准备工作

2.2.1 钢丝绳选择

钢丝绳的选用主要根据设备最大单件吊装进行考虑,其中筒体、滚圈及索具合计约145t，是此次大型吊装的关键所在。根据GB/T 20118—2006《一般用途钢丝绳》的相关规定，构件采用2 根钢丝绳兜捆的形式进行吊装作业，每根钢丝绳与设备重心夹角≤25°。经计算破断拉力得出，Φ65mm 的6×37+FC 纤维芯，抗拉强度为1570MPa 的钢丝绳符合安全技术规范要求[4]。

2.2.2 起重机械选择

由于工程现场不具备双机抬吊的场地条件，因此，只能考虑单机起重的方案进行吊装作业。项目长期配备了1 台QUY350 履带式起重机，因此，在确保安全、可行和经济效益的前提下，尽量使用自有设备。通过场地丈量和数据测算，并查询相应的起重设备性能表，确定QUY350 履带式起重机在12m 回转半径范围内，使用48m 重型主臂，配备120t 配重，额定起质量为156t，具备相应的起重要求。因此，选择QUY350履带式起重机在干燥机基础的东西两侧分别进行2 台干燥机的吊装作业。吊装作业如图2 所示。

图2 吊装作业示意图

2.2.3 工程预留及成品保护

由于干燥机的安装属于大型设备吊装作业，对吊装场地有严格要求。为了保证安装工作的顺利，要求对以下部位进行预留：

1）由于蒸汽干燥子项和熔炼余热锅炉子项的承台与地梁已施工完毕，因此，需要对蒸汽干燥子项东西两侧短柱和熔炼余热锅炉子项北侧短柱，标高-1.00m 以上部分进行预留，暂缓施工。

2）在干燥机进场道路修葺的过程中，需要做好预留部位的成品保护工作。即将-0.500m 以上钢筋冷弯，在地梁底部搭设脚手架管进行支撑，在承台和地梁上方铺土并进行分层夯实，令地梁中心处土方回填标高较两侧稍低，防止中心区域受力过大。然后在夯实土上方满铺20mm 钢板，并在履带式起重机行走路线处铺设路基板。

2.2.4 进场道路及场地准备

为保证干燥机的顺利安装，针对进场道路，根据道路平面定位图规划，先进行土基压实，然后铺设600mm 块石垫层，100mm 碎石找平层，再进行6%水泥稳定砂砾铺设250mm，最后铺设50mm 级配砂砾垫层。

起重机械和设备进场需严格按照规划的道路行驶，如图3 所示。

图3 起重机械及设备进场道路示意图

2.2.5 临时弧形托座的准备

由于干燥机筒体为圆柱体，且需要在吊装前进行外观检查、定位放线和滚圈套装等工作，因此，针对筒体的外形尺寸和实际重量，自行设计、制作了临时弧形托座，用于筒体在吊装前进行的地面准备工作。弧形托座如图4 所示。

图4 弧形托座示意图

2.3 安装工艺及方法

2.3.1 基础验收及处理

设备安装前需要灌浆的基础表面应铲除浮浆层，并铲出麻面，表面不允许有油污或疏松层。设置垫铁处的表面要铲平。

2.3.2 托轮装置安装

首先，将托轮装置底座吊装就位，根据纵横中心线和设计标高进行调整，采用临时垫铁支撑，并避开正式垫铁安装位置。调整过程中，使用经纬仪进行轴线控制，使用0.3mm 钢丝进行纵横中心线调整，使用精密水准仪进行标高调整，使用斜度规配合框式水平仪进行整体斜度控制。在初步找正之后，将地脚螺栓按照2%的斜度安装到位并进行固定。

在地脚螺栓灌浆完成之后，进行正式垫铁的座浆工作。正式垫铁应布置在每根地脚螺栓的两侧，并在间距较大位置加设垫铁组。座浆墩面积要求大于平垫铁面积，垫铁要求按照2%的斜度进行控制。

在托轮装置精调过程中，每个底座上选取6 个点，使用斜度规配合精密水准仪和框式水平仪进行测量。达到设计规范要求后，紧固地脚螺栓，检查垫铁结合面并进行点焊固定，二次灌浆。

托轮和挡托轮安装时，注意托轮中心线与筒体倾斜方向保持一致，托轮及挡托轮轴承底座应互为平行，确保托轮和挡托轮与中心线的距离。

2.3.3 滚圈套装

筒体到场之后，先卸至临时弧形托座上摆放，并在筒体上进行检查、清理、定位、放线等工作。

然后，开始滚圈套装工作。使用滚圈吊装专用工具吊装，利用细麻绳调节角度，起重机械控制标高，使用1t 手拉葫芦和Φ10mm 钢丝绳配合，将滚圈上下同步的套装至筒体指定位置，并按设计位置点焊挡块固定。

最后，检查滚圈中心线的水平间距是否符合设计要求。

2.3.4 筒体吊装、就位

筒体吊装为整个干燥机安装的重点，也是干燥机安装成败的关键所在。筒体尺寸为Φ4500mm×12 410mm，单件质量为100t，滚圈、支撑法兰和起重索具合计45t，吊装质量145t，属于大型设备吊装作业，具有较大的危险系数，必须按准备工作的要求严格执行。

首先，在筒体底部滚圈位置画出中心线和边线，在托轮装置上同样标识出中心线，再使用选用的钢丝绳对筒体进行兜捆并做好保护措施，并在两端捆绑麻绳。然后缓缓起钩，将筒体吊离临时弧形托座100mm 处，检查是否水平，如不水平则应放下后调整钢丝绳兜捆位置。悬停10min 之后，将筒体落下放平，检查各部位是否存在不安全因素，确认无误之后方可进行正式吊装。吊装过程应缓速均匀，在筒体底面超过设备基础标高之后，开启履带吊回转装置，将筒体调整至托轮装置正上方，并利用麻绳调整方向和位置，令滚圈中心线与托轮中心线对齐，缓慢放置在托轮装置上后松钩。

筒体就位后，在设计位置焊接出料密封法兰及进料端板法兰。焊接完成后，在2 个滚圈底部架设百分表。利用手拉葫芦转动筒体，利用百分表监测滚圈的径向跳动和端面跳动，确保符合设计规范要求。

2.3.5 大齿圈安装

大齿圈分2 段到货，需要进行现场组装。首先，将大齿圈支撑法兰定位，焊接在筒体上，然后根据预拼装数据和绞孔螺栓进行定位，将大齿圈的两段紧固在支撑法兰上。注意大齿圈绞孔上的数字标记，与支撑法兰对号装配。最后，使用塞尺检查两段齿圈的间隙不大于0.1mm，紧固螺栓。

大齿圈安装完成后，在底部架设百分表。利用手拉葫芦转动筒体，利用百分表监测大齿圈的径向跳动和端面跳动，确保符合设计规范要求。

2.3.6 传动装置安装、调整

传动装置包括减速机、小齿轮、联轴器及主电机。

首先，根据大齿圈的定位状态，将小齿轮及底座就位，使用临时垫铁支撑并进行粗调，保证齿轮副轴线平行，两侧侧隙一致，顶隙为8～10mm，并根据齿轮的接触点及接触面积调整底座，使其符合设计要求，进行一次灌浆。待灌浆部位强度达到50%，使用座浆法布置正式垫铁，并使用小锤检查，牢固后撤出临时垫铁。最后进行精调，使齿轮副完全符合设计规范要求后点焊垫铁，进行二次灌浆[5]。

在小齿轮安装完成后，安装减速机、主电机和联轴器。由于减速机、主电机和联轴器使用公用底座，因此，使用临时垫铁粗调底座并对地脚螺栓孔一次灌浆，在进行轴线和标高的统一精调后更换正式垫铁并点焊、二次灌浆。最后，进行联轴器的对中工作，以确保主减速机低速轴与小齿轮轴同轴度和角向偏差符合设计规范要求。

2.3.7 齿轮罩安装

在齿轮副安装、调整完成后，将齿轮罩安装至筒体上，以保障齿轮副的成品安全。

2.3.8 出料罩及出料密封安装

出料罩分为上出料罩和下出料罩,必须按照先下后上的顺序与厂房钢结构安装配合进行。在出料罩安装完成后，安装出料密封装置，确保出料罩的前后法兰、出料密封的密封法兰与筒体保持同心，且密封材料与筒体密封面接触良好。

2.3.9 加热部分安装

在筒体安装结束，厂房基本封闭后，方可安装加热部分。安装时注意调整蒸汽分配室的位置，使管口与筒体端板管口相对应，并确进汽口端面跳动小于3mm。然后将其尾管与筒体端板焊接，加强筋与尾管焊接，控制法兰口的跳动量小于0.5mm。

最后，利用刹车装置将筒体固定，将换热管组件分区域穿入，把端部的定位套与丝扣法兰安装到位。需要注意丝扣法兰的端面应低于管组件的密封面。然后，在管组件与分配室之间安装金属软管和回转接头机械密封。确保在转动状态下，回转接头的上下跳动量及左右摆动量＜0.5mm。

3 结语

在蒸汽回转式干燥机的安装过程中，重点和难点是大型设备吊装的准备工作，特别是钢丝绳的计算与选择、起重机械的选择、狭小空间的工程预留要求及方案、进出场道路及吊装场地的设计和修葺。只有前期的准备工作做到万无一失，才能安全、顺利、圆满地完成安装工作。