隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市化和工業(yè)化進程不斷加快，社會發(fā)展的同時帶來的環(huán)境污染也日益嚴重。為有效緩解我國經(jīng)濟社會發(fā)展所面臨的資源、環(huán)境制約，節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為一個新興產(chǎn)業(yè)應(yīng)時代需求而生。傳統(tǒng)鋼鐵企業(yè)燒結(jié)廠環(huán)式冷卻機在冷卻礦料時，將大量高溫煙氣直接排入大氣，此部分高溫煙氣可以作為熱源回收用于發(fā)電，達到節(jié)能環(huán)保的目的。節(jié)能環(huán)保燒結(jié)環(huán)冷機余熱回收的通常做法是將環(huán)冷機機架以及原有煙道改造后，在其高溫段和中溫段接出煙氣管道將煙氣回收到余熱鍋爐中作為發(fā)電熱源。因為燒結(jié)環(huán)冷機機架構(gòu)造復雜，用于余熱回收利用的新增煙氣管道荷載大，受環(huán)冷機本身影響的布置局限性也較大。而多數(shù)環(huán)冷機機架改造工程都是利用燒結(jié)生產(chǎn)線檢修時的短暫時間間歇來進行施工，對改造的可操作性以及時效性要求也較高。所以，環(huán)冷機機架設(shè)計改造如何兼顧合理化、高效化成為燒結(jié)余熱回收的點和難點。在進行過多個項目環(huán)冷機機架改造設(shè)計后經(jīng)驗總結(jié)的基礎(chǔ)上，本人就燒結(jié)環(huán)冷機改造設(shè)計中各階段應(yīng)該注意的事項談幾點個人的建議： 

在前期初步設(shè)計階段，因為環(huán)冷機機架改造是基于工藝專業(yè)余熱煙氣管道布置的基礎(chǔ)上進行設(shè)計的。所以在工藝專業(yè)初期余熱回收管道布置時，結(jié)構(gòu)專業(yè)就要及時參與溝通交流，力求新增管道布置合理的同時，管道支架點布置合理，傳力簡單明確。在初期環(huán)冷機改造布置支架點時結(jié)構(gòu)專業(yè)需要考慮以下三個方面：首先，需要熟悉原有機架各構(gòu)件的布置以及構(gòu)件大小選型。第二，因環(huán)冷機區(qū)域地面環(huán)冷機機架的基礎(chǔ)以及其它設(shè)備基礎(chǔ)布置較為密集，所以在考慮支架布置時應(yīng)優(yōu)先考慮使用原有機架構(gòu)件或者經(jīng)過改造加固后的支架，以避免設(shè)計新增支架在地面生根時與已有的機架或設(shè)備基礎(chǔ)發(fā)生沖突。若必做落地支架時，則要注意新增支架基礎(chǔ)與原有基礎(chǔ)的避讓。第三，在考慮利用原有機架或者新增煙道支架應(yīng)如何布置時，要著眼于環(huán)冷機機架整體改造，明確各支架之間的相互關(guān)系。確保環(huán)冷機機架改造后各前后支架與支架間、支架與管道間布置合理無沖突。 

　　在施工設(shè)計結(jié)構(gòu)布置階段，環(huán)冷機機架改造設(shè)計時，需要在初步設(shè)計的基礎(chǔ)上做如下三點工作：一，根據(jù)工藝專業(yè)提資中支架點位置以及標高要求，對原有機架各構(gòu)件的布置以及當考慮新增煙道支架點時應(yīng)如何改造做出全方面整體的細化布置。第二，新增支架布置時，應(yīng)盡可能避免支架點荷載直接傳至單根機架柱，要力求支架點荷載通過支架梁及柱間支撐系統(tǒng)分散至多點傳力，以保證機架安全性以及各構(gòu)件強度的充分利用。第三，根據(jù)工藝專業(yè)各支架點提資荷載的大小來初步選取構(gòu)件型號。 

通常情況下，環(huán)冷機運轉(zhuǎn)層平臺以下梁、柱、支撐等構(gòu)件作為主要受力構(gòu)件，原設(shè)計構(gòu)件選型都較大，強度儲備系數(shù)也都較高，余熱利用改造后上部傳下來的新增支架荷載都對其強度以及穩(wěn)定性影響較小，一般均在滿足要求的范圍內(nèi)。而運轉(zhuǎn)層平臺以上構(gòu)件除排煙管部分外，大多都是僅作為荷載較小的煙罩支架用，構(gòu)件型號選型較小，當新增煙道支架點時，其不能滿足強度及穩(wěn)定性要求的可能性較大，此部分構(gòu)件則需要用相應(yīng)的較大型號的梁、柱、以及支撐構(gòu)件來取代。構(gòu)件選型時當原有機架不能滿足要求從而需要新增柱、梁、支撐等構(gòu)件時，各構(gòu)件的型號選取也要盡量與原機架構(gòu)件中已有的型號保持一致，以達到各構(gòu)件受力協(xié)調(diào)性良好以及改造后機架整體效果一致美觀的目的。 

在施工設(shè)計建模計算以及施工圖設(shè)計階段，環(huán)冷機機架改造后，需要對原有機架強度以及穩(wěn)定性進行核算。建模計算時，為簡化計算，可僅將改造區(qū)段以及其前后相鄰一跨范圍的機架進行整體輸入建模計算。改造后的環(huán)冷機機架核算時，需要考慮的原有荷載主要有：a、機架自重 b、運轉(zhuǎn)層平臺恒、活荷載 c、環(huán)冷機冷卻環(huán)及臺車重量 d、礦料重量；需要考慮的新增荷載有：a、管道荷載b、新增支架自重c、新增檢修平臺恒、活荷載。原有大部分荷載可從環(huán)冷機廠家資料中查得，而礦料重量需要在原有設(shè)計資料的基礎(chǔ)上進一步現(xiàn)場調(diào)查落實，按最大高度以及礦料實際容重來考慮其荷載。機架核算后應(yīng)對計算結(jié)果做出分析，當局部單根機架柱應(yīng)力比較大而相鄰柱構(gòu)件的較小時，可通過局部調(diào)整上部支架布置以及通過柱間支撐分散傳力的方法來進行調(diào)整，避免相鄰構(gòu)件的應(yīng)力比懸殊過大。當核算各原有構(gòu)件以及新增構(gòu)件滿足設(shè)計要求后，方可進入施工圖設(shè)計階段。在施工圖設(shè)計階段，綜合考慮原有機架設(shè)計以及現(xiàn)場實際施工條件，各構(gòu)件間的節(jié)點連接方式應(yīng)考慮如下幾點：一，原有環(huán)冷機機架通常為工廠加工、現(xiàn)場組裝的施工方式，各構(gòu)件的連接方式多采用螺栓連接。考慮到機架改造時對時間要求較為嚴苛，所以新增構(gòu)件主要構(gòu)件的連接方式可與原有機架構(gòu)件連接方式相同。同時，考慮到局部操作平臺以及爬梯需要靈活布置，該處構(gòu)件節(jié)點設(shè)計為焊接連接的方式較為妥當。對于新增柱與已有機架柱連接時，應(yīng)避開非連接區(qū)，采用等強度連接的方式。