0 引言

山东阳谷祥光铜业工程蒸汽干燥车间位于熔炼主厂房西侧，Ø4.44 m×10.14 m蒸汽干燥机是该车间的核心设备，由芬兰库迈拉公司制造，主要用于为进入闪速熔炼炉中的铜精矿进行干燥。因此，蒸汽干燥机的安装情况直接关系到整个冶炼厂的生产。蒸汽干燥机筒体重达182 t，安装中心高度+18.864 m。蒸汽干燥机主要由以下部分组成：支承装置及挡轮装置、筒体、大齿圈、传动装置、出料仓、尾端密封装置、蒸汽阀组、冷凝水阀组等。

山东阳谷祥光铜业工程Ø4.44 m×10.14 m蒸汽干燥机为国内第一台，其安装及运行的好坏，还直接关系到铜陵金隆冶炼厂、贵溪冶炼厂蒸汽干燥车间的改造，这两个车间均拟进口该型蒸汽干燥机。并关系到十五冶在铜陵金隆冶炼厂、贵溪冶炼厂工程任务的承接。

对此类大型设备安装，公司予以充分重视，经过图纸会审与论证，确定以下施工方案：

(1) 在安装蒸汽干燥车间钢结构厂房前，蒸汽干燥机筒体必须安装就位。蒸汽干燥机筒体就位后，钢结构厂房吊装时对筒体需加以保护，避免落物击伤设备及焊接火花烧伤设备；

(2) 蒸汽干燥机基础必须在蒸汽干燥机筒体到达之前完成并验收合格；

(3) 国内制作出料仓下部必须先制作安装；

(4) 结合周边市场对大型起重机进行方案比选。

1 吊装方案比选 1.1 起重机选择

通过对周边市场大型起重机的调查得知，北京首钢起重吊运公司拥有400 t履带环梁吊车，性能可满足单机吊装要求。济南起重机市场拥有300 t和500 t液压吊车，可满足双机抬吊要求。

1.1.1 单机吊装

起重机选用400 t履带吊车。工作半径R=16 m，臂杆L=42.7 m，额定起重量Q=185 t，满足起吊要求。这里必须注意履带环梁吊车起重臂杆是在环梁边缘，而不是在回转中心，起吊时应校核起重臂杆是否与干燥机筒体在空中相碰。

优点：单机吊装安全系数高，易于现场吊装指挥，吊装过程简洁明快。缺点：环梁履带吊车组装拆卸复杂，各需一周时间才能完成；进出场费用高。

1.1.2 双机抬吊

选用两台液压吊车分别在干燥机基础西面与南面起吊，双机抬吊起吊部位在筒体两端，负载平均分配，各为182/2=91 t。在基础西面起吊时，由于筒体受料端伸出基础，因此，工作半径可为最小，取5 m。在基础南面起吊工作半径为10 m。

由于双机抬吊必须考虑负载的不均匀性，液压吊车的额定起重量须按0.9的折减系数考虑。选用300 t液压吊车在基础西面起吊，工作半径R=5 m，臂杆L=25.4 m，额定起重量Q=104 t ×0.9=93.6 t；选用500 t液压吊车在基础南面起吊，工作半径R=10 m，臂杆L=31.4 m，额定起重量Q=124 t×0.9=111.6 t；满足起吊要求。

优点：液压汽车吊现场只需加配重，最快当天即可试吊，且进出场成本低廉，仅为单机吊装进出场费用的60%。缺点：双机抬吊现场指挥复杂，必须随时监控两台吊车负荷变化；吊装过程必须两名以上经验丰富的起重工。

上述两个方案均能满足起吊要求，但单机吊装安全系数高；此外，该干燥机内含蒸汽盘管等设备, 外方已装配并试验合格，设备价值高；此次吊装计取施工专项措施费。经征求业主意见，综合考虑社会经济效益，决定采用单机吊装。

根据履带吊性能参数及蒸汽干燥机安装位置，可将吊车布置在主厂房西侧，具体位置与尺寸见图 1，吊装立面图见图 2。

1.2 钢丝绳比选

采用一对钢丝绳双头兜住筒体起吊，钢丝绳上部夹角60°，取动载系数为1.1，钢丝绳安全系数为4，则单根钢丝绳受力为578 kN，钢丝绳最小破断拉力为2 312 kN。

选用6×37+1（纤维芯）-1 570 MPa Ø66 mm钢丝绳，其最小破断拉力为2 400 kN，满足要求。但如此粗重（Ø66 mm）的钢丝绳，在周边市场没有现货，必须订购。因此考虑两对一样长的钢丝绳吊装，方法同上，但钢丝绳最小破断拉力减少一半(为1 156 kN)。可选用6×37+1（纤维芯）-1 813 MPa Ø43 mm钢丝绳，其最小破断拉力为1 259 kN，满足要求。

实际采用两对等长Ø43 mm的钢丝绳吊装。

2 Ø4.44m×10.14m蒸汽干燥机安装

根据设备结构及土建条件编制如下施工步骤：基础验收→基础放线→基础铲麻面、设备开箱检查→支撑底座及挡轮装置安装（粗调）、驱动装置就位→地脚螺栓灌浆→精调支撑底座及挡轮装置→支撑底座地脚螺栓紧固确认相关尺寸→支撑底座及挡轮装置二次灌浆（至支撑底座底板）→出料仓下部预安装→筒体安装→大齿圈安装→驱动装置安装调整及地脚螺栓灌浆、出料仓上部安装→驱动装置地脚螺栓紧固确认相关尺寸及二次灌浆→电机安装及联轴器对中找正→出料仓调整→旋转接头及阀组安装。

2.1 施工准备 2.1.1 基础验收

基础由土建单位施工，基础质量应严格保证。复查设备基础外形尺寸和设备安装相关部分，其预埋件数量和位置正确性，其偏差应符合国家规范要求。由于干燥机自重大，安装高度高，因此在土建单位与安装单位交接前应对蒸汽干燥机基础做沉降观测并进行记录，在设备基础未继续沉降或均匀小幅沉降情况下方可进行设备的安装工作。

2.1.2 基础放线

基础放线工作主要包括：测定基准点、埋设中心标板、基础放线、确定垫铁位置、测量中心标高。

标板埋设。在基础两端每条中心线上便于安装找正的部位各埋设一块标板。在基础两面的任意一角，便于安装找正观测的位置埋设一个作为安装所用的标高基准点。埋件必须埋设牢固，标高、基准点其误差不得超过0.5 mm。根据厂区标准水准点，测出基础上面基准点标高，作为安装设备的基准点。定期检查并记录混凝土基础下沉情况。当所有偏差均达到要求之后，在所有预埋标板上打上样冲眼并作明显标记，成为永久性标记。

划出蒸汽干燥机纵横中心线。相邻两基础横向中心线间距允许偏差不大于±1.5 mm。横向中心线的检查，采用对角线测量法，其目的不会产生平行四边形、减少误差, 保证安装质量。根据厂区标准水准点，测出基础上面基准点标高，作为安装设备的基准点。定期检查并记录混凝土基础下沉情况。当所有偏差均达到要求之后，在所有预埋标板上打上样冲眼并作明显标记，成为永久性标记。

2.1.3 支撑底座及挡轮装置垫板砂墩的制作

由于支撑底座及挡轮装置为垫板顶丝调整，需在垫板下采用HNC-2高强度无收缩灌浆料制作砂墩。垫板在制作砂墩时应进行找正，找正采用斜度规、水平仪、水准仪进行找正。由于蒸汽干燥机安装为非水平安装，主轴倾斜度为2°，在垫板砂墩制作时要注意控制砂墩之间的相对高度，以保证支撑底座顶丝有足够的调节余度。具体方法为，根据设备本体顶丝在主轴方向上的水平距离，计算出每组垫板沿轴线方向上的高度差，制作砂墩时应保证每组之间高度差与理论高度差相同。

根据装配板分布位置，将基础表面凿毛，并用水冲洗干净。将拌好的水泥砂浆加一层，用锤捣一层，一般以三层为宜，直至捣出水为止。将装配板捣入砂墩内，平垫铁上表面必须高于砂墩上表面，一般应高于5 mm左右，见图 3。

砂墩装配板找正后，在环境温度20 ℃以上的条件下加水养护48 h，下步方可进行钢底座安装。由于驱动装置需在筒体调整完毕后方可就位调整，故其垫板砂墩可在筒体吊装完毕后进行。

2.2 托轮底座安装

设备出库后，在托轮底座上画线，就位工作开始。按顺序依次就位和找正。底座吊装就位后，应使钢底座的纵横中心线与混凝土基础纵横中心线对齐。找正方法和允许误差如下：

(1) 用经纬仪检查各组支撑底座纵向中心线，允许误差±0.25 mm。

(2) 用50 m一级精度钢盘尺和弹簧秤检查各组钢底座跨距。对角线跨距偏差不超过±0.25 mm。

(3) 用水准仪检查各组支撑底座两个托轮中心线上的样冲点（设备出厂时已标好，每个底座上标出4个样冲点）标高，以保证两组底座的横向水平度及纵向倾斜度，允许误差±0.15 mm。在调整支撑底座纵向倾斜度时，应根据设备图纸的数据计算出纵向高度差。

当以上参数调整至设备要求范围内后，可进行灌浆（采用HNC-2高强度灌浆料）工作，在地脚螺栓灌浆时应将地脚螺栓孔预留150~200 mm孔深，以便于二次灌浆时支撑底座与混凝土基础结合更完美，在达到设计强度75 %后紧固地脚螺栓，用上述检查方法复核各部尺寸，经过复核无问题、会检后确认，方能进行下道工序。二次灌浆至支撑底座底板。

2.3 驱动装置预安装

在安装筒体之前驱动装置要预先安装到位，稍微离开筒体位置。驱动装置的地脚螺栓要先放入预留螺栓孔内钩住预埋圆钢。采用砂墩安装装配板，装配板位于调节螺栓之下，采用HNC-2型高强度无收缩灌浆料制作砂墩，安装工艺与托轮底座相同。待筒体安装就位后安装，根据小齿轮与大齿圈的啮合位置调整驱动装置位置。20 ℃时啮合间隙为1 mm。大小齿轮齿面的接触斑点，沿齿横向不应少于40 %，沿齿纵向不应少于50 %。

2.4 出料仓安装

安装蒸汽干燥机筒体之前先要把出料仓下半部分安装到基础上，对出料仓下半部分进行粗略定位，支撑座临时焊到底座上，干燥机筒体安装定位后可进行出料仓上部分安装，根据蒸汽干燥机尾端密封装置法兰面及蒸汽干燥机旋转接头连接处为依据调整出料仓位置，调整完毕后可对出料仓进行焊接。

2.5 蒸汽干燥机筒体安装

根据方案比选结果，采用400 t履带环梁吊、两对等长Ø43 mm的钢丝绳吊装。由于厂房结构基础有预埋螺栓及突出螺纹钢，须将路面填土400 mm，并在预埋螺杆处铺20 mm钢板保护。400 t履带环梁吊运输及组装费时7 d。筒体从起吊开始至准确就位30 min，蒸汽干燥机主体设备安装成功。

2.6 传动大齿轮安装

由于齿轮分成五片，故需将其依次按顺序一片一片安装至筒体上，因该齿轮仅由螺栓进行连接而无其他调节措施，因此在装配过程中，要严格按照技术要求将连接螺栓进行紧固。连接每片齿轮的接口螺栓，并检查接口间隙。

在安装齿轮过程中，由于位置关系，需将筒体转动以将每片齿轮依次安装。在每次转动筒体过程中用铰链沿转动的反方向进行牵引，以免筒体因偏心引起筒体转动过度而造成不必要的损害。

2.7 驱动装置安装

大齿轮安装完毕后，可对驱动装置进行调整。根据小齿轮与大齿圈的啮合位置调整驱动装置位置，大小齿轮啮合间隙根据设备随机资料的要求确定。

2.8 其他附属装置安装

齿轮罩安装。在驱动装置安装完毕后，齿轮罩可以进行安装，在齿轮罩的安装过程中应保证齿轮与齿轮罩用橡胶垫密封。

蒸汽管道安装。在厂房结构建成后，可进行蒸汽管道安装，在蒸汽管道安装过程中应注意管道中不能混入杂物，并将管道用压条焊接固定在筒体上。

蒸汽阀组及压力站安装。在工艺平台安装完毕后进行蒸汽阀组及压力站的安装。在此之前应将旋转接头与蒸汽干燥机出料端管道连接好，再将蒸汽阀组及压力站通过金属软管与旋转接头进行连接。

3 蒸汽干燥机单机试运转 3.1 试运转前工作

检查托轮及轮带表面有无杂物、焊渣等，并清除。检查大小齿轮啮合与密封情况。检查各托轮轴承是否密封，有无脏物进入。设备加油，按设备使用说明书要求进行。

3.2 试运转程序

启动、调整供油系统，使油压和流量达到正常。打开给、排水闸阀，使水量达到正常。电机空载运行2 h，检查转向是否正确。电机带动减速机运行4 h。电机带干燥机运行8 h。

3.3 试运转中的检查

检查减速机的供油情况。检查电机、减速机及各传动部件的轴承的温升。检查各托轮轴瓦的供油、油膜形成及温升情况。检查轮带与托轮接触情况。检查挡风圈、密封装置有无局部摩擦现象。

Ø4.44m×10.14m蒸汽干燥机单机试运转一次成功，并且在使用过程中故障率低，各项性能指标明显优于原内部转子转动的蒸汽干燥机。

4 结束语

阳谷祥光铜业公司Ø4.44 m×10.14 m蒸汽干燥机安装是一次成功的大型设备安装，取得了良好的社会效益，为铜陵金隆冶炼厂、贵溪冶炼厂蒸汽干燥机安装提供了参考。随着铜行业产能加速增长，未来还有类似蒸汽干燥机安装；对大型设备安装注意事项如方案比选、确立土建与安装顺序等，均有一定的参考意义。