2011年9月，中华人民共和国住房和城乡建设部发布《关于公布2009-2010年度国家级工法的通知》建质[2011]154号，《特大型环冷机设备安装施工工法》被评定为2009-2010年度国家二级工法。 2100433B

《特大型环冷机设备安装施工工法》的应用实例如下：

• 实例1

日钢1号415平方米环冷机安装工程，2008年5月开工，运用此工法环冷机在2008年9月顺利生产出烧结矿。

• 实例2

日钢2号415平方米环冷机安装工程，208年9月开工，运用此工法环冷机在2008年12月顺利生产出烧结矿，总工期缩短了30天。

• 实例3

太钢715平方米环冷机安装工程，200年4月开工，2010年3月顺利投产。

《特大型环冷机设备安装施工工法》与传统的施工方法相比，应用此工法提高了施工效率、降低了施工难度、缩短了工期、节约了各项施工费用，并且提高了施工质量，使设备使用寿命延长，为2009年后特大型环冷机设备安装提供了借鉴经验。

环冷机安装施工中除严格遵守《中华人民共和国环境保护法》及业主厂容环境管理的有规定外，还要注意以下几点：

1.根据设备安装进度计划，制定相应的设备出库计划，确保施工现场无大量设备堆放，影响施工环境。

2.环冷机轨道垫板包装箱、连接螺栓包装盒等设备外包装，应根据业主要求存放在指定地点。

3.环冷机安装产生的废旧磨光片、焊条头、清洗油等废弃物禁止随意扔弃，应有专人采取集中回收堆放到指定地点集中处理。

4.在环冷机施工过程中，施工现场设专人监管，控制现场各种粉尘、废气、废水、有毒有害废弃物对环境的污染和危害。

环冷机安装施工中除严格遵守《建筑工程安全技术规范》外，还要注意以下几点：

1.环冷机现场孔洞较多，安装施工前做好覆盖和设立警示标志。

2.使用搭设内、外圈连通的临时通道，方便施工人员进入环冷机内圈施工。

3.安装环冷机机架属于高空作业，施工人员应系好安装带。

4.使用起重机械起吊环冷机各设备时，必须由专人操作、专人指挥，持证上岗。严格遵守“起重十不吊”的规定。

5.安装环冷机轨道时，需搭设临时平台及走道。

6.环冷机安装夜间施工时，照明不充足应停止施工。

7.气象条件不好时应停止施工。

《特大型环冷机设备安装施工工法》的质量控制要求如下：

• 工程质量控制标准

特大型环冷机设备安装施工质量执行《烧结机械设备工程安装验收规范》GB 50402-2007、《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB 50231-2009。环冷机主要设备允许偏差按表3执行。

• 质量保证措施

1.采用“对边测量”法测量环冷机水平轨之前，必须对环冷机中心测量桩进行验收、复查。

2.安装环冷机水平轨、侧轨、固定密封时，前道工序必须经过验收。

3.专用工具必须指定专业工具厂制作，加工精度达不到要求不能使用。

4.安装回转框架必须执行既定的安装顺序和焊接工艺。

5.所有的测量检测必须在环境较好的情况下进行。

6.测量检测工具必须经过质检部门校核合格后才能使用。

7.做好各项技术交底工作，贯彻图纸设计意图。

8.做好各设备的测量记录工作。

《特大型环冷机设备安装施工工法》使用的主要材料设备见表2。

参考资料：

特大型环冷机设备安装施工工法适用范围

《特大型环冷机设备安装施工工法》适用于特大型环冷机设备的安装施工，对其他类型的环冷机设备安装也有参考作用。

特大型环冷机设备安装施工工法工艺原理

《特大型环冷机设备安装施工工法》的工艺原理叙述如下：

1.采用“对边测量”法确定环冷机水平轨标高及半径的工艺原理是：小型环冷机鼓风系统一般设置在环冷机外围，测量目标可以通视；而大型环冷机鼓风系统一般设置在环冷机内圈，阻碍了测量目标的通视，需要通过概约位置与实际位置的对比测量即“对边测量”法来解决。

2.环冷机侧轨安装专用工具（专利技术）的工艺原理是：环冷机水平轨安装调整时，沿环冷机半径方向在内外轨梁上投设测量点。根据已经调整好的水平轨道，利用此工具设定的长度L₁和高度L₂安装调整侧轨。简图及说明如图1。

3.环冷机固定密封安装专用工具（专利技术）的工艺原理是：在环冷机水平轨调整好后，利用此工具设定的长度L₁和高度L₂直接调整固定密封的圆度和标高，简图及说明如图2。

4.环冷机回转框架综合安装技术（专利技术）的工艺原理是：整个回转框架及台车拼装成圆；调整侧辊轮底部垫板，使侧辊轮顶面到内框架尺寸达到设计要求；根据焊接变形量，将框架固定；根据台车数量把回转框架均分成多等份，并且给框架进行编号，按对称焊接原则，所有焊工采用同一焊接工艺；安装内、外加强板并将其点焊在内、外框架上，焊接方法和顺序与框架角板焊接相同；采用对称卸载工艺拆除固定框架的临时设施；经过时效处理，测量侧辊轮顶面与侧轨顶面间隙，达不到要求的，调整侧辊轮底部垫板。

特大型环冷机设备安装施工工法施工工艺

• 工艺流程

《特大型环冷机设备安装施工工法》的环冷机安装工艺流程见图3。

• 操作要点

《特大型环冷机设备安装施工工法》的操作要点如下：

一、环冷机基础放线

环冷机纵向中心线是烧结机纵向中心线的延伸线，其测量方法是以烧结机纵向中心线为基准，测出环冷机的纵向中心线中心ab，并埋设中心标板及标记中心基准点。

以全厂区测量控制网为基准，向环冷机横向中心线投c点，在c点埋设基准板并标记中心基准点c，用全站转角法测得d点，在d点埋设中心线基准板并标记中心基准点，直线cd即为环冷机横向中心线。

中心线ab与cd的交点O为环冷机中心基准点。

以烧结机的标高基准点为基准，在环冷机圆心的中心标板上投标高基准点。

环冷机测量定位如图4。

二、机架、给矿及卸矿漏斗安装

1.机架安装

环冷机机架为多边形而近似圆形的框架结构，由内圈结构与外圈结构所组成，立柱使用垫板坐浆法安装配合机架安装，在安装机架横梁之前，将环冷机水平轨道以下的鼓风箱、风管、卸矿溜槽、电动小车、双层阀及板式给矿机等设备，事先吊装初步就位。

2.给矿漏斗安装

给矿漏斗的安装方法可利用厂房内桥式起重机吊装就位。料斗的本体安装后，再安装给矿斗的出料口。在出料口内部设有控制料层厚度挡板，安装后焊接定位。

3.卸矿漏斗安装

卸矿漏斗是在环冷机机架安装时穿插安装，先初步安装就位，待机架找正完毕后调整其位置。该料斗的安装位置，直接影响曲轨安装定位，而且料斗的下平面又与散料运输车相连接。其找正方法是根据已经调整定位的机架柱子中心线及环形水平轨中心线，而确定卸矿漏斗的纵向及横向中心线。

三、环形水平轨道安装

“对边测量”法适用于知道圆心点数据，但在施工现场圆心点被障碍物阻挡无法在圆心点测量全轨道曲线的情况。

1.“对边测量”法测量步骤如下：

1）只需将全站仪架设在5（环冷机平台）处任意视线较好位置；

2）将棱镜架设在1（中心测量桩）中心点上，瞄准测量；

3）再把棱镜架设在轨道半径曲线概约位置，瞄准测量；

4）测出数据就是中心点到棱镜位置的距离（也就是轨道半径）和中心点与棱镜位置的相对标高将测出数据与设计数据对比，修正棱镜位置，则该修正点就是轨道半径和标高的设计点，做好记录；

5）重复第三和第四步，可测出其余水平轨道半径、标高。特大型环冷机水平轨道测量示意图如图5。

2.“对边测量”法的优点主要有以下几点：

1）极大提高测量的精度和速度；

2）测量仪器可以架设在视线较好的任意位置；

3）根据测量数据与设计数据对比即可得到调整水平轨的数值。

四、环形侧轨安装

当环形水平轨安装结束后，就可以进行环形侧轨的安装。环冷机侧轨安装精度要求高，其安装精度将直接影响环冷台车运行时的平稳性和安全性。

环形水平轨安装调整时使用自行研制的侧轨安装专用工具（专利技术），使半径极限偏差控制在1毫米、标高极限偏差控制在±2毫米。

五、卸矿曲轨安装

1.安装卸矿曲轨时，先安装曲轨最低点的中段，中段定位以后再安装左右两段曲轨，各段之间采用连接板及螺栓连接，当曲轨最终调整定位后，再将连接板与曲轨焊接固定成整体。为了便于调整曲轨，除已有支承座外，可焊接几个辅助支承，待曲轨最终调整完毕时拆除。

2.检查曲轨入口端及出口端柱子中心线位置，在柱子上做好标志，根据柱子中心线测量定位曲轨入口及出口端位置。

3.安装临时水平轨道，以台车环形中心线为基准，检查内外临时水平轨的间距。

4.以临时水平轨为基准，检查水平轨至曲轨最低点的高度偏差。

5.环冷机圆心内外曲轨最低点，这三点应连成一直线。检查这个项目的目的是防止内外曲轨产生圆周方向错位，造成台车车轮与曲轨轨面接触不良。

六、固定密封安装

在环冷机水平轨调整好后，利用环冷机固定密封安装专用工具（专利技术）调整固定密封的圆度和标高。

七、回转框架安装

环冷机水平轨道、侧轨及曲轨安装结束后，进行回转框架的安装。回转框架的圆度影响整个框架及台车的运转平稳性，安装顺序和焊接工艺直接影响回转框架的圆度。采用环冷机回转框架综合安装技术（专利技术）安装回转框架。

八、支承辊安装

调整支承辊辊面在静态下的标高，在台车回转框架及加强板全部安装完毕后，根据回转框架试运转中与支承辊辊面的实际接触状况，再适当调整其标高。运转中有个别支承辊间歇转动，是由摩擦板及回转框架的波动所形成。

九、传动装置安装

传动装置的安装操作要点如下：

1.将传动装置及摆动机架整体吊装就位；

2.以摩擦板上表面标高为基准，检查传动装置底座标高；

3.测量环冷机圆心、摩擦轮中心与减速机出轴中心，该三点应在一直线上；

4.安装从动摩擦轮，根据设计要求调整弹簧压力。

• 劳动力组织

《特大型环冷机设备安装施工工法》的劳动力组织见表1。

参考资料：

《特大型环冷机设备安装施工工法》的工法特点是：

1.采用“对边测量”法确定环冷机水平轨标高及半径，解决了普通测量方法目标不能通视的难题，极大地提高了测量的精度和速度。

2.针对环冷机侧轨安装精度难以保证，研制环冷机侧轨安装专用工具，缩短了安装时间，提高了施工效率，降低了施工成本。

3.研制环冷机固定密封安装专用工具降低了施工难度，节约了施工时间及费用。

4.采用环冷机回转框架综合安装技术，控制框架的焊接变形量，保证框架的圆度。

环冷机是烧结矿生产过程中的主体设备，用于冷却烧结矿。随着环冷机研制技术的不断更新和规模的扩大，对环冷机设备安装的技术要求越来越高，这就需要不断探索新的施工工法。

特大型环冷机安装的主要施工难点有：水平轨安装调整；侧轨安装调整；固定密封安装调整；回转框架和近百台台车圆度调整。为解决这些施工难点，中冶天工集团有限公司和中冶建工有限公司进行了技术创新和总结，并形成了一整套先进、成熟的施工技术《特大型环冷机设备安装施工工法》。

工作原理

将热量由低温热源移向高温热源的热力循环。制冷机循环中的工质称为制冷剂。通常，制冷剂经历压缩、冷却、膨胀和吸热等过程完成制冷机循环。制冷机循环除逆卡诺循环（见卡诺循环）外，主要还有逆勃朗登循环、逆兰金循环和逆斯特林循环。

逆勃朗登循环（见勃朗登循环）是气体压缩式制冷机的理想循环。制冷剂为空气、氦等气体。制冷系数为

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环冷机主要由设备本体、传动装置、回转体部分、支撑辊、侧挡辊、压轨、机架（包括走台及检修平台）,风箱、风箱下电动双层卸灰阀、卸料区罩子等组成。传动装置为双传动装置，设计中保证两侧设备同步运转；传运装置设置速度检测装置，便于生产调整控制；设置辅助驱动装置，以便在设备发生故障时使环冷机低速运转以保护设备；环冷机适应露天无厂房的工作环境。

吉福德-麦克马洪循环制冷机 是美国锡拉丘兹大学的吉福德与麦克马洪于1959年提出利用高压气体被绝热抽气来达到制冷目的仪器，它的热力学过程为两个等压过程与两个等容过程构成一个循环。用它构成的制冷机有运行周期长、性能稳定可靠、振动小与使用方便等优点，故在卫星通讯等方面得到广泛的使用。

G-M制冷机由各自独立的压缩系统与制冷系统组成。压缩系统包括：往复式压缩机、高低压室、冷却器与纯化器等。制冷系统由膨胀机、蓄冷器与传动机构成。

G-M制冷循环的四个步骤为：

⑴压力升高：在排出器处在最低点时，打开进气阀，高压气进入V1室和蓄冷器形成绝热压缩，由于蓄冷器填料的大热容使气体温度没有明显升高。

⑵气体吸入：当排出器向上移动时，热端V1内的高压气经蓄冷器转移到冷端V2，气体因蓄冷器的冷却，体积缩小，所以另有一部分高压气从进气阀被吸入，在排出器到达上死点前进气阀被关闭。

⑶气体膨胀：排出器在上死点不动，排气阀打开，V2中气体被压缩机低压进气管绝热抽走，形成西蒙膨胀过程，结果气体温度降低制取了冷量。

⑷气体排出：排出器从上死点向下移动，将膨胀后的气体从V2中压出，直到排出器达到下死点。以上四个过程便是G-M循环。

其制冷系数比斯特林循环小，制冷量Q=V(P-P0)，其中V=V1=V2，P为高压，P0为低压。2100433B