大型板坯連鑄設(shè)備安裝新技術(shù)

吳廣成，杜艷軍，牛 勇，李金偉

(中冶天工集團(tuán)有限公司機(jī)電安裝分公司，天津300308)

大型板坯連鑄設(shè)備安裝新技術(shù)

吳廣成，杜艷軍，牛 勇，李金偉

(中冶天工集團(tuán)有限公司機(jī)電安裝分公司，天津300308)

大型板坯連鑄設(shè)備安裝工程中，扇形段的基礎(chǔ)框架安裝及其更換導(dǎo)軌、振動(dòng)裝置底座安裝等都需要不斷調(diào)整和測(cè)量，且現(xiàn)場(chǎng)施工困難。中冶天工集團(tuán)有限公司機(jī)電安裝分公司采用棱鏡專用連接裝置、7字頭位移微調(diào)裝置、多方位便攜式測(cè)量裝置、標(biāo)高倒測(cè)用活動(dòng)基準(zhǔn)座等多個(gè)專利技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了連鑄機(jī)及其配套設(shè)備的安裝，且保證了安裝的精度和進(jìn)度，成功應(yīng)用于多個(gè)工程，為大型板坯連鑄設(shè)備安裝提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

板坯連鑄機(jī);扇形段;安裝技術(shù)

1 前言

近幾年，中冶天工集團(tuán)有限公司竣工的太鋼150萬(wàn)t不銹鋼煉鋼工程2臺(tái)230 mm×2 150 mm不銹鋼板坯連鑄機(jī)安裝工程、目前世界上最大斷面的南陽(yáng)漢冶特鋼420 mm×2 700 mm板坯連鑄機(jī)等10多個(gè)。大型板坯連鑄設(shè)備安裝工程中，既有奧鋼聯(lián)設(shè)計(jì)的世界先進(jìn)技術(shù)的連鑄機(jī)，也有中國(guó)重型機(jī)械研究院股份公司設(shè)計(jì)的新型厚板坯連鑄機(jī)，這些連鑄機(jī)及其配套設(shè)備的安裝，為大型板坯連鑄設(shè)備安裝工程新技術(shù)研究與應(yīng)用提供了有利條件和寶貴經(jīng)驗(yàn)。

大型板坯連鑄機(jī)設(shè)備安裝過(guò)程中的主要施工難點(diǎn)有:扇形段基礎(chǔ)框架的安裝調(diào)整及測(cè)量控制、扇形段更換導(dǎo)軌的安裝調(diào)整及測(cè)量控制、振動(dòng)裝置底座部分的安裝調(diào)整等。

2 大型板坯連鑄設(shè)備安裝關(guān)鍵技術(shù)

2.1 主機(jī)設(shè)備安裝縱橫中心線測(cè)量專用技術(shù)

連鑄機(jī)設(shè)備的安裝核心是主機(jī)設(shè)備的安裝，而測(cè)量技術(shù)是主機(jī)設(shè)備安裝的關(guān)鍵技術(shù)之一，為此，中治天工集團(tuán)有限公司研究出一套主機(jī)系統(tǒng)測(cè)量控制方法，專門設(shè)置一條鑄流中心輔助線作為主機(jī)設(shè)備安裝的專用線，此中心線的兩端點(diǎn)分別設(shè)置在切割前輥道基礎(chǔ)和大包回轉(zhuǎn)臺(tái)基礎(chǔ)墻面上，將切前輥道基礎(chǔ)上一點(diǎn)設(shè)為測(cè)量控制點(diǎn)，依據(jù)鑄流中心線和外弧基準(zhǔn)線測(cè)出此點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)值，這樣在此控制點(diǎn)上架設(shè)全站儀，利用鑄流輔助線的固定方位角，可以將扇形段基礎(chǔ)框架、扇形段更換導(dǎo)軌、振動(dòng)支座等主機(jī)設(shè)備全部測(cè)量到位，而且保證了主機(jī)設(shè)備一點(diǎn)控制的閉合測(cè)量。專用輔助線如圖1所示。

圖1 主機(jī)系統(tǒng)設(shè)備安裝縱橫中心線示意圖Fig.1 Diagram of vertical and horizontal centre lines for installation of host system

2.2 棱鏡專用連接裝置用于扇形段基礎(chǔ)框架的測(cè)量定位技術(shù)

扇形段基礎(chǔ)框架設(shè)計(jì)給定的測(cè)量點(diǎn)位是測(cè)量銷和測(cè)量輪的中心，設(shè)備安裝測(cè)量時(shí)由于無(wú)法直接觀測(cè)到銷、輪中心，通常采用人工劃線的方法將中心引到平面上，易造成很大的測(cè)量誤差;為了保證扇形段基礎(chǔ)框架安裝精度，加快安裝速度，中冶天工集團(tuán)設(shè)計(jì)了全站儀棱鏡連接裝置，使之與全站儀的棱鏡、設(shè)備銷、輪進(jìn)行連接，利用全站儀進(jìn)行設(shè)備就位后，對(duì)銷、輪中心縱、橫向的定位測(cè)量，提高了扇形段基礎(chǔ)框架的安裝調(diào)整精度和速度。利用全站儀進(jìn)行銷、輪中心定位測(cè)量技術(shù)，填補(bǔ)了因缺少連接組件而無(wú)法直接進(jìn)行扇形段基礎(chǔ)框架測(cè)量銷、輪中心定位測(cè)量的技術(shù)空白，已申請(qǐng)實(shí)用新型專利，專利號(hào):ZL 201120430657.3。

如圖2所示，將棱鏡與連接裝置連接，用V型槽騎坐在銷、輪上，并用方水平將上平面橫向找平，此時(shí)棱鏡中心與設(shè)備測(cè)量銷、輪中心在鉛垂方向重合，全站儀對(duì)準(zhǔn)棱鏡測(cè)量就可測(cè)量到測(cè)量銷、輪中心距數(shù)值，進(jìn)行其中心定位。利用此技術(shù)，使工程質(zhì)量、速度得到提高，充分滿足扇形段基礎(chǔ)框架安裝及檢修的需要。

2.3 7字頭位移微調(diào)裝置進(jìn)行扇形段基礎(chǔ)框架縱向中心的調(diào)整

圖2 棱鏡連接裝置與測(cè)量銷、輪中心原理圖Fig.2 Principle diagram of prism connecting device for measurement of pin and wheel centre

在扇形段基礎(chǔ)框架調(diào)整時(shí)，縱向中心的控制相當(dāng)重要，尤其是1#、2#框架在斜面基礎(chǔ)上，橫向、縱向中心及標(biāo)高同時(shí)調(diào)整時(shí)，其中任一個(gè)方向有變，都會(huì)引起另兩個(gè)變動(dòng)，使用“7字頭”位移微調(diào)裝置，既能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備微動(dòng)，保證設(shè)備安裝精度，也能在其調(diào)好后將其固定，防止在調(diào)整橫向中心和標(biāo)高的同時(shí)由于縱向的變動(dòng)而重新調(diào)整。

使用時(shí)，提前將框架四角處的螺栓套筒外側(cè)留出供焊接“7字頭”位移微調(diào)裝置的空間，將位移微調(diào)裝置固定好后，使螺桿與框架底板對(duì)應(yīng)，在對(duì)框架進(jìn)行調(diào)整時(shí)，四個(gè)角同時(shí)動(dòng)作，通過(guò)頂絲原理松緊螺栓進(jìn)行設(shè)備的正向、反向位移調(diào)整，操作起來(lái)穩(wěn)定方便，能夠把握設(shè)備位移的尺度，并且可以在調(diào)整完后將框架四角進(jìn)行固定，不易發(fā)生再次偏移，節(jié)省了調(diào)整時(shí)間，如圖3所示。該技術(shù)已申請(qǐng)實(shí)用新型專利，專利號(hào):ZL 2001120425790.X。

圖3 “7字頭”位移微調(diào)裝置使用示意圖Fig.3 Schematic diagram 7-head displacement sharp tuning device

2.4 多方位便攜式測(cè)量裝置對(duì)扇形段更換導(dǎo)軌的安裝位置進(jìn)行控制和檢測(cè)

扇形段更換導(dǎo)軌的安裝質(zhì)量主要取決于控制點(diǎn)設(shè)置的準(zhǔn)確性。由于是在立面安裝，通常會(huì)利用平面中心線掛線墜將中心線返至墻面，再利用標(biāo)高控制點(diǎn)倒測(cè)標(biāo)高線至墻面，兩線垂交一點(diǎn)得到所需控制點(diǎn)，這種測(cè)量方法人為控制誤差大，且不方便。多方位便攜式測(cè)量裝置利用主機(jī)系統(tǒng)控制點(diǎn)架設(shè)全站儀，在二冷密封側(cè)墻上可以隨意放置，實(shí)現(xiàn)了物體立面一步式放樣打點(diǎn)，使扇形段更換導(dǎo)軌控制點(diǎn)的設(shè)置又快又準(zhǔn)。在扇形段更換導(dǎo)軌打點(diǎn)時(shí)，將此裝置垂直放置，與墻面測(cè)量位接觸，使其水平氣泡居中，保證放置垂直，儀器觀測(cè)后確定測(cè)量點(diǎn)位距離及標(biāo)高數(shù)值，十字水平線所指處即為實(shí)測(cè)數(shù)值對(duì)應(yīng)點(diǎn)。

如圖4所示，該裝置是用透明塑料玻璃材料制成，在縱橫兩個(gè)方向各鑲嵌一個(gè)精致氣泡水平;外表面要精加工，保證其平整度。測(cè)量時(shí)在觀測(cè)面貼上與儀器相適應(yīng)的十字反射光片，貼光片時(shí)要注意與物體接觸面對(duì)齊。此裝置一般與全站儀配套使用，即可以用于立面測(cè)量，也可以用于平面測(cè)量，多方位靈活使用，且便于攜帶及收藏。該裝置已申請(qǐng)實(shí)用新型專利，專利號(hào):ZL 201120425662.5。

圖4 多方位便攜式測(cè)量裝置Fig.4 Portablemulti-location surveying device

2.5 采用“墊鐵精密安裝技術(shù)”進(jìn)行振動(dòng)支座的安裝

由于振動(dòng)支座調(diào)整裝置的基礎(chǔ)預(yù)埋件(振動(dòng)牛腿)是由土建單位澆注于混凝土中，其表面標(biāo)高及水平控制難度大，誤差一般在10～20 mm之間;而振動(dòng)支座調(diào)整墊鐵安裝在上面時(shí)，標(biāo)高、水平要求誤差必須控制在0.2 mm之內(nèi)，如果按設(shè)備圖紙要求加工其底部調(diào)整墊鐵，無(wú)法保證設(shè)備的正常安裝。因此采用將振動(dòng)埋件墊鐵安裝部位提前研磨水平，再實(shí)測(cè)其標(biāo)高值，按實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行墊鐵的精加工，這樣省去了現(xiàn)場(chǎng)安裝墊鐵的處理難度，加工好的墊鐵按要求安裝，這樣不僅保證了標(biāo)高及水平度，而且實(shí)現(xiàn)了支座底部調(diào)整墊鐵的單塊標(biāo)準(zhǔn)和穩(wěn)固性，有效縮短了振動(dòng)裝置底座部分的安裝工期，確保了安裝質(zhì)量，如圖5所示。

圖5 振動(dòng)底座安裝示意圖Fig.5 Installation diagram of vibration base

2.6 標(biāo)高倒測(cè)用活動(dòng)基準(zhǔn)座用于連鑄機(jī)基礎(chǔ)沉降及標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)的觀測(cè)

在連鑄機(jī)設(shè)備安裝測(cè)量中，需要布設(shè)多個(gè)標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)來(lái)供測(cè)量使用，或者進(jìn)行基礎(chǔ)沉降觀測(cè)時(shí)，都需要從某個(gè)永久標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)取值并倒測(cè)至施工區(qū)域，標(biāo)高值閉合精確度要求高，一般會(huì)遇到距離遠(yuǎn)、現(xiàn)場(chǎng)障礙物多，地面不平整等諸多標(biāo)高倒測(cè)制約因素，這樣就需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行多步倒測(cè)，每步的標(biāo)高倒測(cè)中都需要在現(xiàn)場(chǎng)尋找臨時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)當(dāng)做后視或前視點(diǎn)，這些臨時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)既要穩(wěn)固可靠，還要有合適的位置和外形條件，若條件有限找不到合適的臨時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，還需現(xiàn)場(chǎng)焊接制作，致使測(cè)量工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而標(biāo)高倒測(cè)活動(dòng)基準(zhǔn)座不需要現(xiàn)場(chǎng)焊接臨時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)，使標(biāo)高倒測(cè)變的方便快捷。

在精密倒測(cè)標(biāo)高時(shí)，一般使用精密水準(zhǔn)儀配套銦鋼尺實(shí)現(xiàn)標(biāo)高觀測(cè)，其中對(duì)銦鋼尺的穩(wěn)定性要求很高，活動(dòng)基準(zhǔn)座保證了臨時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)固性，使用時(shí)，根據(jù)儀器架設(shè)位置自行選擇放置位置，方便避開障礙物等現(xiàn)場(chǎng)不利條件，不論混凝土地面還是土質(zhì)地面，都可直接放置，檢查穩(wěn)定后將尺直接立在上面即可進(jìn)行測(cè)量。標(biāo)高倒測(cè)示意圖如圖6所示。該裝置已申請(qǐng)專利，專利號(hào):ZL 201120427912.9。

圖6 標(biāo)高倒測(cè)示意圖Fig.6 Diagram of elevation reversiblemeasurement

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)鋼鐵行業(yè)中連鑄機(jī)的更新?lián)Q代，許多設(shè)計(jì)落后、低效能的連鑄機(jī)逐漸被淘汰，新型的大型板坯連鑄機(jī)越來(lái)越多，相應(yīng)地對(duì)設(shè)備安裝的質(zhì)量要求也越來(lái)越高。中冶天工集團(tuán)限公司對(duì)大型板坯連鑄設(shè)備安裝的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，已成功應(yīng)用多個(gè)工程，形成了4個(gè)專利技術(shù)，2個(gè)專有技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了板坯連鑄機(jī)設(shè)備安裝領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展

。

New technology for installation of large bloom continuous casting equipment

WU Guang-cheng，DU Yan-jun，NIU Yong，LIJin-wei
(M＆E Installation Branch，CTMCC，Tianjin 300308，China)

During the installation of large bloom continuous casting equipments，the continuous adjustmentand surveying work are often needed for installation of sector foundation frame，guide rails and vibrating device pedestal，and the site operation is very difficult．For the installation of the continuous casting equipments，some patent technologies such as special connecting device for prism，7-head displacement sharp tuning device，portablemulti-location surveying device and movable reference base for elevation reversible measurement were adopted by M＆E Installation Branch of CMTCC to ensure the installation accuracy and progress．The technology has successfully applied tomany projects and provided a lot of experiences for the installation of large bloom continuous casting equipments．

bloom continuous caster;sector section;installation technology

TF777

A

1001－196X(2012)05－0018－04

2012－06－05;

2012－07－03

吳廣成(1963－)，男，中冶天工集團(tuán)有限公司機(jī)電安裝分公司副總工程師。