摘要：高炉热风炉拆除工程在炼铁系统设备更新改造中占据重要地位，其中超大超重件的拆除与吊装作业是关键环节。文章介绍了超大超重件在高炉拆除工作中的重要性、特点，以及主流技术在高炉热风炉拆除工程中的应用案例，详细阐述了吊装难点及前期准备工作，以及吊装方案的实施与技术创新，最后对施工技术效果与经济效益进行分析，为高炉热风炉拆除工程中超大超重件的吊装作业提供技术参考和理论依据。

　　关键词：超大超重件；高炉热风炉；吊装拆除

　　热风炉作为炼铁送风系统的关键构成部分之一，其功能是接收鼓风机提供的冷空气，通过加热过程后，再经由管道将热空气输送至高炉内。其拆除规模庞大，涉及的耐火材料及格子砖数量众多。由于热风炉自身平台无法满足分层拆除的需求，这导致了拆除过程耗时较长，且存在诸多安全隐患。高炉热风炉长期在高温、高压、高负荷的恶劣工况下运行，炉体结构中的众多部件，如炉壳、框架、拱顶壳体等，会因严重磨损、腐蚀以及老化等问题，导致整体性能下降，无法满足生产需求。此时，对热风炉进行拆除并更新设备成为必然选择。高炉系统中，热风炉的拆除工作是一大挑战。另外，在拆除工程中，超大超重件的吊装作业技术难度大，而且对施工安全、进度以及成本控制都有着决定性影响，如何安全、高效地完成这些部件的拆除与吊装，是需要解决的重要技术难题。

　　1超大超重件的拆除重要性及特点

　　1.1拆除重要性

　　在冶金行业设备更新工程中，高炉热风炉拆除是复杂且高风险的任务，其核心挑战在于超大超重件的安全吊装。根据《冶金设备拆除技术规范》（GB 50872—2013），超重件定义为单体重超100t或尺寸超20m的部件，典型部件包括热风炉炉壳、拱顶壳体及支撑框架，此类部件的吊装直接影响工程安全与进度，从工程安全角度分析，炉壳等部件长期承受高温高压，存在结构疲劳和局部变形，吊装中需避免应力集中导致断裂或坠落；从经济维度考量，高炉停产期每日损失可达百万元，高效吊装可缩短工期30%以上［1］。

　　1.2拆除特点

　　一是部件体积庞大、重量沉重，炉壳一般由厚钢板制成，尺寸可达数米，重量数十吨；框架用于支撑炉体和相关设备，同样尺寸巨大、质量重，这使得拆除和吊装工作难度极大。二是施工空间受限，热风炉周边空间狭小，大型起重设备的停放、回转和作业空间严重不足，在这种有限空间内进行超大超重件的拆除吊装，对吊装设备的性能和操作技术要求极高。三是时间紧迫，由于拆除工程需在高炉停产期间完成，高炉停产会造成生产停滞，带来巨大经济损失，所以必须采用高效的拆除吊装技术和合理的施工组织方案，尽可能缩短拆除工期，降低经济损失。在超大超重件吊装需求方面，炉壳及框架的尺寸和重量决定了需要选用大型、高起升能力的吊装设备，并制定详细周全的吊装方案，确保拆除吊装过程安全稳定。起重设备作业环境复杂，施工空间狭窄，周围还存在高温、高压等危险因素，要充分考虑地面承载能力和地基处理问题，以保障吊装作业顺利进行［2］。

　　2高炉热风炉吊装技术

　　2.1双机（或多机）抬吊技术

　　在超大超重构件的吊装工程中，双机或多机抬吊技术通过多台起重机的协同作业与动态载荷分配，有效突破了单台设备的起重限制。该技术尤其适用于热风炉炉壳、大直径管道等整体吊装场景，其核心在于对吊装过程的精准控制。首先需通过力学模型计算各起重机的理论载荷，结合实时传感器数据调整吊点位置，确保载荷分配误差小于5%；其次，采用平衡梁或专用吊具分散构件应力，避免局部变形导致的安装偏差；此外，需建立多级指挥系统（如主副指挥协同、无线通讯联动），严格统一起重机起升、回转及变幅动作，以规避因操作不同步引发的倾覆风险。实践表明，该技术在320吨级热风炉炉壳吊装中，通过800吨与600吨履带吊的协同作业，成功将定位误差控制在±10mm以内。

　　2.2液压提升/顶推技术

　　针对热风炉穹顶、大型燃烧器等超高、大跨度构件的安装难题，液压提升/顶推技术凭借其毫米级精度与高稳定性成为关键解决方案。该技术以液压千斤顶组为动力源，通过钢绞线或顶推滑轨系统实现构件的垂直提升或水平推移。例如，在450吨穹顶吊装中，采用4组200吨液压提升器配合计算机同步控制，可将提升速度稳定在0.5m/h，并实时修正风载引起的偏摆，最终安装高度误差仅±2mm。相较于传统吊装，该技术对场地空间需求较低，尤其适用于高空或狭小区域作业，但其前期需投入较多时间进行液压系统调试与钢绞线预紧力校准。

　　2.3模块化分段吊装技术

　　当构件受运输条件或起重能力限制无法整体吊装时，模块化分段技术通过“化整为零”策略实现高效安装。以热风炉蓄热室为例，需在工厂将其拆分为若干模块（如上部拱顶、中部筒体、下部支撑段），运输至现场后依次吊装并组焊。关键技术要点包括：模块划分时需基于有限元分析优化接口位置，确保分段后结构稳定性；现场焊接需采用高精度对口工装与耐高温焊材，以满足热风炉内部高温高压工况的密封性要求；同时，需设置临时支撑架与防风缆绳，防止分段在组焊过程中因自重或风载发生位移。该技术虽增加现场焊接工作量，但可降低50%以上的运输与吊装成本。

　　2.4滑移/滚装技术

　　对于热风阀组、大型管道等需水平移动的重型构件，滑移/滚装技术通过轨道或滚杠的机械平移大幅提升作业效率。实施时需沿预设路径铺设钢轨或排列滚杠，利用卷扬机牵引构件滑移，其摩擦力可通过润滑剂或滚轮轴承降至传统拖运的30%以下。关键控制点包括：采用激光水准仪对滑移路径调平，确保坡度误差≤0.5‰；设置液压缓冲器与电子限位装置，防止构件惯性偏移；对于长距离滑移，还需分段布置转向盘以修正轨迹。某项目中，该技术成功将重达180吨的热风阀组平移120m，全程耗时仅8h，较常规吊装效率提升40%。

       2.5桅杆式起重机吊装技术

　　在场地狭窄或常规起重机覆盖范围不足的工况下，桅杆式起重机凭借其大起重能力（可达1000吨级）与灵活臂长调节成为优选方案［3］。该技术通过在地面竖立临时桅杆结构，配合变幅滑轮组与卷扬系统实现超重构件的定点吊装。例如，某热风炉燃烧室吊装中，采用80m高桅杆起重机将250吨构件提升至55m安装位置，其吊装半径可覆盖360。旋转区域。然而，桅杆系统的安装与拆除需消耗大量时间与人力，且地基处理成本较高（需浇筑深度≥3m的混凝土基础），因此更适用于工期宽松、重复吊装需求少的项目。

　　2.6智能化吊装辅助技术

　　随着数字化技术的融合，智能化吊装系统显著提升了工程安全性与精度。通过BIM模型预演吊装路径，可优化起重机站位与构件运动轨迹，减少70%以上的现场调整时间；分布式应力传感器与倾角仪实时监测构件变形与吊具受力，一旦数据超限立即触发报警；无人机巡检则从高空视角捕捉吊装过程影像，辅助校正构件姿态。此外，基于物联网的协同控制平台可将液压提升、多机抬吊等技术的操作指令集成管理，实现“人—机—环境”数据的全局联动。某智能化改造项目中，该技术使吊装事故率下降90%，工期缩短15%。

　　3高炉热风炉吊装技术的实际应用

　　3.1工程简介

　　某钢厂高炉热风炉拆除工程是一项复杂的系统工程，核心任务是将热风炉炉体结构安全、有序拆除，炉体结构作为热风炉的关键部分，承载着高温热风的储存与输送功能，拆除时需严格遵循拆除设计方案和安全操作规程，精确拆除旧结构部件，避免对周边设备和设施造成损坏。在拆除内部耐火材料时，要注意防止粉尘污染，合理处理拆除后的废料。对于热风管道，由于其长期输送高温热风，存在不同程度的磨损和变形，拆除过程中要做好防护措施，确保拆除工作安全、高效进行。

　　3.2吊装难点及前期准备

　　3.2.1高空绑点确定

　　绑点选择需满足以下原则：

　　第一，对称性与重心匹配，以炉壳为例，采用四点捆绑法，如图1所示。

　　第二，材料强度验证，捆绑点处焊接20mm厚Q345B加强板。

　　3.2.2地基处理

　　为保证吊车在行走和吊装作业过程中的安全稳定，防止出现吊车倾斜、下陷等异常情况，必须对地基进行妥善处理。在钢厂高炉热风炉拆除工程中，吊车站位区域场地除原有水泥地面以外，其余的非水泥地面站位区域均需换填碎石后夯实。具体的地基处理过程如下：第一步，对非水泥地面区域进行清理，去除表面的杂物和松散土层。第二步，按照设计要求，铺设一定厚度的碎石层，并采用夯实设备进行分层夯实，确保碎石层的密实度达到规定标准。在夯实过程中，需要对碎石层的压实度进行检测，确保地基处理质量符合要求，通过地基处理，提高地基的承载能力和稳定性，为吊车的安全作业提供保障。

　　3.2.3分段吊装策略

　　根据热风炉结构强度分布，将炉壳沿环缝划分为3段，单段重量控制在吊车额定载荷的80%以内。工程炉壳总重150t，分段后单段最大重量40t，满足400t汽车吊在30m作业半径下的48t额定载荷（安全系数1.2）。

       3.2.4吊车站位优化与路径规划

　　基于SACS软件进行站位分析，工作半径R=20m（满足设备覆盖范围）；起升高度H=35m（含5m安全裕度）；地基承载力≥250kPa（换填500mm碎石层），作业半径30m，覆盖最大吊装范围。采用“L”形路径避开高炉本体，路径转角处设置缓冲区域，降低惯性摆动风险。

       3.3吊装方案实施与技术创新

　　3.3.1起重设备选型

　　本案例选择400t汽车吊作为起重设备［4］，参数如表1所示。

　　3.3.2分段吊装参数与索具配置

　　本案例选择分段吊装作为吊装设备，分段吊装参数与索具配置参数［5］，如表2所示。

　　3.3.3钢丝绳安全系数计算

　　钢丝绳安全系数计算如公式（2）：

　　式中：P为破断拉力；T为最大张力。

       3.3.4绑点应力校核计算

　　绑点应力校核计算如公式（3）：

　　式中：F为载荷；A为接触面积。

       3.4设备安全检查

　　设备安全检查是保障吊装作业的基础，需建立全生命周期管理体系，根据《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33—2012）要求，施工前对400t汽车吊进行全面性能测试，重点检查液压系统密封性、起重臂挠度（实测值≤L/500）及制动系统响应时间(≤0.3s）。采用超声波探伤仪对吊索具进行无损检测，确保钢丝绳断丝数≤总丝数5%，且无锈蚀变形。建立设备档案，记录每次检查时间、检测数据及维修记录，实现可追溯管理。特别针对超起配重系统，通过压力传感器实时监测配重块加载量，确保与额定工况匹配误差≤±2%。

　　3.5技术指标达成情况

　　文章通过系统化技术应用，实现多项技术突破：热影响区宽度＜1mm，较传统火焰切割效率提升40%；基于BIM的路径规划使吊装效率提高35%，日均吊装量达220t，超出设计指标10%；动态阻尼系统将吊物摆动幅度控制在3.2°以内，较规范允许值降低36%。地基处理后承载力达280kPa，满足400t吊机满负荷作业要求。通过ANSYS有限元分析验证，绑点应力值越为145MPa，低于材料许用应力168MPa，安全系数达1.16，符合实际工程需要。

　　4结论

　　文章通过对高炉热风炉拆除工程中超大超重件吊装应用技术进行深入研究，以某钢厂高炉热风炉拆除工程为例，展示了如何在复杂且高风险的拆除工程中，确保超大超重件的安全、高效吊装。研究结果表明，通过科学合理的吊装方案和技术创新措施，可以有效提高吊装作业的安全性和效率。在高炉热风炉拆除工程中，应继续深化对超大超重件吊装技术的研究和应用，不断提升吊装作业的安全性和效率，为冶金行业的设备更新和改造提供更加可靠的技术支持。

　　参考文献

　　［1］张平新.高炉炉顶设备快速拆装工艺分析［J］.中国高新技术企业，2016（33）：59-60.

　　［2］张来进.扬州恒润3#1080m3高炉工程斜桥吊装专项方案［J］.工程建设与设计，2017（12）：137-138.

　　［3］卢峰，孙占锋，汤升林，等.超大超重件吊装在安钢1#高炉热风炉大修工程中的应用［J］.河南冶金，2018，26（2）：50-52.

　　［4］赵林海.大吨位汽车吊进行T梁架设的可行性［J］.居业，2024（3）：224-226.

　　［5］冯永斌.汽车吊吊装作业安全施工分析研究［J］.时代汽车，2024（9）：166-168.