电解铜种板高位槽的吊装设计

汤永升，杜长海

(金川集团股份有限公司铜冶炼厂，甘肃 金昌 737100)

1 引言

电解铜种板高位槽是为电解系统生产铜皮提供电解液的关键设备，一是对电解液的传递起到平衡和自流作用，二是对储存的电解液内存在的气体进行缓释，提高铜皮质量[1]。生产出的铜皮经机组加工后成为始极片，为电铜生产提供阴极。由于储存介质含酸浓度较高，因此电解系统各类槽罐材质多采用的是玻璃钢。

玻璃钢储罐具有重量轻、耐腐蚀、维护费用低、使用寿命长等特点，被广泛应用于湿法电解和净化系统[2]。在金川集团某铜企业，由于玻璃钢储槽强度低，1台种板高位槽在使用中发现中部外凸变形严重，经加固后仍存在安全隐患，一旦高位槽破裂，近30m3的电解酸液将全部倾泻于厂房内，对人员及设备造成严重威胁，因此必需对变形的高位槽进行更换。由于高位槽自重约3t，材质为玻璃钢，受空间限制，采用传统吊装无法完成作业，而且容易变形和破损。

在槽体安装的副跨厂房有1台5t单梁吊，但吊车大梁下沿距地面仅为5m，种板高位槽净高2.7m(包括顶部法兰管口)，而高位槽安装平台高度为1.7m，单梁吊无法完成吊装就位，由于设备处于厂房内，大型吊车也无法利用，旧件拆除和新件的安装都无法实现。不更换，安全隐患无法彻底去除，更换又不具备吊装条件。

2 明确思路，确定方案

由于高位槽位于电解厂房副跨，没有直接吊装进出空间，通过对现场位置的核实，决定由主厂房吊装孔通过双梁吊提升到二楼，利用架设支撑和滚杠的方法平移到副跨厂房，再充分利用单梁吊。由于单梁吊无法独立完成安装工作，设计了专用吊架，并对单梁吊增加辅助吊具，采用抬轿法顺利完成旧高位槽的拆除和新高位槽的安装就位。吊装路线见图1。

图1 吊装路线

3 具体吊装方案的实施

3.1 利用滚杠平移运输

在主厂房和副跨结合处(图1中2、3位置)，将一段栏杆拆除后开辟为设备运输通道。由于主厂房为电解槽，因此在两厂房架设的支架高度要高于电解槽高度，支架上铺设2根320mm规格工字钢。为了保证运输平稳，在工字钢上平铺5根φ8管子作为滚杠。吊车将设备吊放在滚杠上后，另一端通过倒链牵引，平缓地将设备由主厂房平移到副跨厂房[3]81－82，[4]。

3.2 单钩作业设计

方形玻璃钢槽罐传统的吊装是采用吊装带从底部穿过，吊钩从上部提起，由于吊装绳夹角处到物体垂直距离达0.5m，电葫芦从横梁下沿到吊钩距离达1m，由于这两部分距离限制，传统吊装无法实施，因此首先针对高位槽设计吊具。由于高位槽材质为玻璃钢，高度为2.7m，在槽体中部加强筋位置，采用中间焊接吊耳的Ⅰ14工字钢对槽体进行对夹，另两边用圆钢连接，由螺母和工字钢锁紧，形成固定吊架，横担槽钢起到平衡梁的作用[3]33－35。

单钩吊运时，为了保护槽体边缘及上部管口，槽顶放置4个120mm*120mm方木，方木上横担一槽钢，两端开孔，孔距与槽体两端吊耳距离一致，用一对长度相同的钢丝绳穿过形成吊装，如图2所示。

图2 吊装吊具

3.3 双钩抬轿法设计

通过对现场各位置的测量，由于吊车大梁下沿距地面仅为5m，吊钩最高点距离地面仅为4m，种板高位槽净高2.7m，槽体安装平台高度为1.7m，由于按单钩方案无法完成作业，只能通过单梁吊想办法。

单梁吊横梁为工字钢形式，因此在单梁吊小车轨道上挂一5t锚头吊，去除槽体顶部横担槽钢，将单梁吊和锚头吊钩头直接挂在槽体中部工字钢的吊耳上，这样就降低了吊点高度，对槽体两侧同步抬升，利用抬轿法实现平稳吊装[5]。

思路明确后再对高度进行核实，槽体中部加强工字钢距离地面1.7m，安装平台高度1.7m，加之槽体上半部分1m，合计为4.4m，单梁吊横梁下沿距离地面高度5m，满足槽体提升到平台的高度，方案可行，安装位置见图3。

图3 安装位置

3.4 作业顺序

为了最大限度降低对生产的影响，检修前充分做好各项准备。首先利用单钩作业将新槽体吊装平移至路线图位置3放好，对变形的旧槽体也安装工字钢吊具，拆除并清理平台栏杆。停产指令下达后，打开阀门对高位槽溶液进行排放，放空余液后对管口进行包扎，防止余液洒落。

利用抬轿法(锚头吊和单梁吊)将旧槽体从平台提起后移离平台，在位置5降低高度再移送到图1中指定临时存放点放下。操作时由1人指挥，2人分别操作单梁吊和锚头吊，动作一致，吊装平稳，防止撞击、摇动、滑落等意外事故发生，特别是单梁吊和锚头吊起升降落要一致，防止槽体倾覆。

采用同样方法将新槽体平稳安装就位，实现了对空间受限槽体的更换。

4 效果

该设计方案有两大亮点，一是设计单钩作业用吊具，有效保护槽体在吊装中不受挤压，吊装平稳;二是增加锚头吊，采用抬轿法顺利实现受限空间设备的吊装，缩短检修时间，提高工作效率，为电解系统生产创造了有利条件。

在铜生产企业，应用于各电解和净化系统的玻璃钢储罐较多，设计独特抬轿法可顺利完成对槽体的吊装，该设计新颖，操作方便，为铜电解检修提供新思路。

[1]张志国.铜电解高位槽工艺设计和探讨[J].安徽冶金，2002(2):48－50.

[2]李慧峰.大型玻璃钢储罐的特点及应用[J].油气田地面工程，2008，27(6):92

[3]李宝.起重工工艺学(初级本)[M].北京:科学普及出版社出版，1982.

[4]李宝.重工工艺学(中级本)[M].北京:科学普及出版社出版，1985:168－172.

[5]魏磊.外置式锚头吊索在斜靠式系杆拱桥中的应用[J].山西建筑，2006(22):329－330.