淺談連續(xù)退火機組退火爐設(shè)備安裝

王欣 孟克華 張永圣

摘要 本文簡要介紹了寶鋼1800連續(xù)退火機組立式退火爐的施工方法，總結(jié)了退火爐施工的要領(lǐng)同時提出了施工中存在的問題和改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞 連續(xù)退火機組 立式退火爐 設(shè)備安裝

1.項目概況

寶鋼1800連續(xù)退火機組是由日本新日鐵設(shè)計，是目前最先進(jìn)的冷軋帶鋼退火機組之一。該機組生產(chǎn)帶鋼寬度最大為1850mm，厚度為0.45～2.0毫米，設(shè)計年產(chǎn)量為96.46萬噸，主要應(yīng)用于國內(nèi)的汽車板市場。

寶鋼1800連續(xù)退火機組由入口段，爐子段，出口段三部分組成。爐子段有7個爐段，9個爐室，分別是：預(yù)熱段（帶鋼溫度170~220度）PHF爐；加熱段（帶鋼溫度750~870度）HF-1爐和HF-2爐；均熱段（帶鋼溫度750~870度）SF爐；緩冷段（帶鋼溫度675~690度）SCF爐；一次冷卻段（帶鋼溫度675~400度）1C爐、過時效段（帶鋼溫度370~400度）OA-1爐和OA-2爐；二次冷卻段（帶鋼溫度370~160度）2C爐和一套水淬系統(tǒng)，帶鋼經(jīng)過爐子段的連續(xù)退火和淬水冷卻后，利用淬水?dāng)D干輥和熱風(fēng)干燥器將帶鋼烘干，進(jìn)入到出口立式活套。爐子段全長143.685米，標(biāo)高在▽-4.100~▽+29.950之間，爐子段設(shè)備重量為3600余噸，爐子段工藝鋼結(jié)構(gòu)為1800余噸。

工期要求：整個連退機組爐子段施工日期為12個月。

2.爐子段機械設(shè)備安裝

爐子段設(shè)備安裝跟通用設(shè)備安裝方法有所不同，因為爐子外殼及爐內(nèi)設(shè)備屬于板塊狀分體供貨，需要到現(xiàn)場組裝，相對復(fù)雜。

退火爐主要安裝設(shè)備有：爐殼、保溫釘、保溫棉、不銹鋼內(nèi)襯板、高鋁布、爐輥、爐輥軸承及軸承座、爐輥馬達(dá)、輻射管、電子加熱管、電阻帶、噴箱、風(fēng)機、風(fēng)道、熱交換器、煙道、煙囪等設(shè)備。

下面先講述爐子段設(shè)備和結(jié)構(gòu)的安裝方法。

爐子段的設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)該采取交替作業(yè)的方法穿插進(jìn)行，同一作業(yè)面上一般是鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)先于設(shè)備安裝，因為鋼結(jié)構(gòu)框架的形成有利于設(shè)備的定位和調(diào)整。

鋼結(jié)構(gòu)的安裝應(yīng)從底層立柱開始安裝，從主軋線的下部立柱和橫梁開始安裝，先應(yīng)該安裝DS（驅(qū)動側(cè)）的結(jié)構(gòu)，然后再安裝WS（操作側(cè)）的結(jié)構(gòu)。（方便吊裝站位，一般運貨通道在WS側(cè)）。一般可以采用先預(yù)制模板在灌漿得方法，等灌漿料完全硬固后再立柱子，使底層結(jié)構(gòu)形成一體框架，然后進(jìn)行柱梁的找平找正。

梁柱的標(biāo)高應(yīng)盡量取負(fù)公差，以便給以后的爐輥傳動裝置安裝留出調(diào)整余量。梁柱找正完成后，再安裝門形架之間的未裝的橫梁。然后對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行螺栓緊固和焊接，并進(jìn)行立柱的二次灌漿。待強度達(dá)到要求后進(jìn)行中間層和頂層鋼結(jié)構(gòu)的安裝。

在安裝中間層和頂層結(jié)構(gòu)時，考慮到爐墻的安裝方便和施工工期，采用先安裝傳動側(cè)結(jié)構(gòu)，再安裝操作側(cè)結(jié)構(gòu)，然后安裝爐體中間部分的方法與爐體配合安裝。

鋼結(jié)構(gòu)安裝精度控制重點主要是與設(shè)備相連的結(jié)構(gòu)如：安裝爐輥軸承支座平臺標(biāo)高、安裝風(fēng)機的平臺的標(biāo)高。同時要對鋼結(jié)構(gòu)立柱的垂直度嚴(yán)格控制。

本項目鋼結(jié)構(gòu)梁柱之間的連接是以高強螺栓聯(lián)結(jié)的。在安裝前應(yīng)先對高強螺栓進(jìn)行軸力和剪力復(fù)驗和連接板的抗滑移系數(shù)復(fù)驗，合格后向監(jiān)理報驗審批后才能使用。高強螺栓的聯(lián)結(jié)面應(yīng)沒有毛刺飛濺物等雜物，安裝調(diào)整時應(yīng)先以普通螺栓暫時固定，用過眼沖子調(diào)整完畢后再換成高強螺栓緊固。高強螺栓的緊固應(yīng)從中間向兩邊擴展的順序施擰。聯(lián)結(jié)副施擰完畢后應(yīng)及時刷上油漆封閉。

在底層鋼結(jié)構(gòu)安裝的同時可以進(jìn)行爐子段設(shè)備安裝：

爐體供貨形態(tài)：爐底室和爐頂室均為箱體；PHF、SCF、1C、2C爐中間爐殼為箱體，HF、OA中間室為板塊形式供貨。所以在安裝HF、OA中間室時要先安裝爐子的端墻板，并在調(diào)整好標(biāo)高后再安裝側(cè)墻板。然后一起調(diào)整標(biāo)高、垂直度、和中心。中間室調(diào)整誤差的不能太大，否則誤差累積后會造成爐頂室的調(diào)整難度加大。

首先安裝的是爐底室，鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)高宜取負(fù)公差，而爐體墻板在安裝時標(biāo)高宜取正公差，各爐底室一定要控制好軋制中心線偏差。下部爐底室及鋼結(jié)構(gòu)安裝結(jié)束后，經(jīng)三方聯(lián)合檢查合格，進(jìn)行二次灌漿后方可進(jìn)行爐中間室和上部結(jié)構(gòu)的安裝。中間室由端板和側(cè)板組成，一般為板狀供貨。先吊裝兩端墻板，再吊裝兩側(cè)側(cè)板，最后吊裝爐頂室。安裝爐頂室要注意要按照爐輥法蘭中心線的標(biāo)高調(diào)整，而不能按照輥子中心進(jìn)行調(diào)整，因為要考慮到爐殼的熱膨脹量，而由于各爐段的爐溫不同所以熱膨脹量也不盡相同，安裝調(diào)整前一定要仔細(xì)看圖找出調(diào)準(zhǔn)的基準(zhǔn)線數(shù)值。

爐殼和鋼結(jié)構(gòu)基本安裝完畢經(jīng)檢查合格后，可進(jìn)行各種介質(zhì)管道的配制。配管安裝一般遵循先大后小，先里后外的原則進(jìn)行敷設(shè)。在安裝爐子段的配管時一定要注意分清介質(zhì)，爐子段的管道很多是熱風(fēng)、熱水管道，也要考慮管道本身的熱膨脹。同時也要考慮與爐子相連管道與爐子熱膨脹量的比較。

等爐頂室安裝結(jié)束，并經(jīng)三方聯(lián)合檢查合格后才可以進(jìn)行爐體行焊接，首先應(yīng)該焊接爐子的柱腿，然后是焊接爐殼。爐體的焊接量相當(dāng)大，在操作側(cè)和驅(qū)動側(cè)安排4個技能比較接近的焊工同時進(jìn)行焊接而且要按一定的焊接順序進(jìn)行焊接，防止產(chǎn)生爐體因焊接變形扭曲。

爐殼設(shè)計的側(cè)墻板、端墻板的厚度為6mm。爐殼的柱腿厚度為9mm。墻板之間的連接為搭接焊，為了減小爐殼變形和保證爐子的氣密性，所以爐內(nèi)壁采用隔200mm焊50mm焊高為4mm的間斷焊，外壁以焊高為4mm的氣密性滿焊焊接。爐子柱腿的焊接是對接焊，上下 40°的坡口間隔4mm，以9mm焊高進(jìn)行滿焊焊接。

焊接前應(yīng)對焊接部位外10mm的范圍內(nèi)的油、漆、垢、銹等清除干凈。

焊接時除了要保持焊接強度外更要保證焊接的氣密性，以保證爐子氣密的要求。所以焊高應(yīng)滿足要求，焊肉應(yīng)飽滿，焊后應(yīng)敲去焊藥皮和飛濺物，并仔細(xì)查看有無漏焊現(xiàn)象。焊接時應(yīng)避免出現(xiàn)以下現(xiàn)象：焊接錯位、咬邊、不充分焊接、氣泡、裂紋等不良現(xiàn)象。要注意在氣密實驗前焊口不允許涂油漆，否則會影響氣密實驗的準(zhǔn)確性。

在爐殼密封焊進(jìn)行的同時可以進(jìn)行爐內(nèi)不銹鋼保溫釘?shù)暮附?。焊接前?yīng)先根據(jù)保溫釘施工圖進(jìn)行畫線給保溫釘定位，并根據(jù)不同規(guī)格的釘作好不同的記號。保溫釘?shù)暮附有枰欢ǖ膹姸?，一般采用隨機抽樣把保溫釘扭45°時檢查焊接部位是否有裂痕的方法檢查。如果抽樣超過30％不合格就需要全部保溫釘整體補焊。焊接時并且注意保護(hù)保溫釘?shù)穆菁y，并且保持垂直。

保溫釘施工完畢后是爐內(nèi)耐熱材料材的施工。在耐材施工前一定要對爐內(nèi)設(shè)備進(jìn)行一次細(xì)致的檢查，比如輻射管支架是否調(diào)整好？窺視孔、測量孔、取樣孔等短管是否已安裝好？要認(rèn)真確認(rèn)安裝的精度，因為等耐材施工完成后再發(fā)現(xiàn)要改動的話工作量非常大，而且破壞了耐材的完整性，降低了施工質(zhì)量。

保溫棉施工完后是不銹鋼內(nèi)襯板的施工，內(nèi)襯板安裝最好采用爐內(nèi)升降吊裝平臺來進(jìn)行，也可以用腳手架進(jìn)行，但是用升降平臺的安全性比較好。在爐體內(nèi)襯板施工中，應(yīng)從上往下安裝，先從四角開始，然后安裝與四角相連接的兩側(cè)內(nèi)襯板。安裝時，下部內(nèi)襯板應(yīng)重疊在上部內(nèi)襯板上，螺母不能擰太緊，因為等爐子運行時隨著溫度的升高保溫層會膨脹。最后用氬弧焊點焊螺母與螺桿，防止螺母松動脫落。

等爐內(nèi)耐熱材料施工完畢后可以進(jìn)行爐內(nèi)輻射管、移動風(fēng)箱、保護(hù)管、電阻帶、爐輥等的安裝和調(diào)整。在安裝爐子設(shè)備的同時，設(shè)置在廠房外的煙道、排煙風(fēng)機、煙囪以及線外的水泵、循環(huán)風(fēng)機等附屬設(shè)備也要適時進(jìn)行安裝，以控制整體的工期。

安裝輻射管和爐輥都可以用專用吊具進(jìn)行安裝，專用吊具是帶有平衡重的，在吊裝過程中可以保持輻射管和爐輥的水平狀態(tài)。

安裝爐輥軸承時要注意軸承的型號。以1C爐為分界點，爐子段可以分為高溫段(PHF~SCF)與低溫段(1C~2C)，高溫段C4軸承的軸承間隙比低溫段C3軸承的軸承間隙大一些。爐輥調(diào)整驗收合格后再對軸承錐套進(jìn)行擰緊，擰緊的標(biāo)準(zhǔn)是以軸承間隙值來控制，用塞尺進(jìn)行測量，太松或太緊都會減短軸承的使用壽命，C3軸承最終軸承間隙為12－15道C4軸承最終軸承間隙為18-21道(1道＝10微米），間隙測量合格后再扳彎防松止退花墊。

爐輥的直角度和水平度是比較重要的參數(shù)，所以在調(diào)整檢查時要嚴(yán)格把好關(guān)。建議測爐輥直角度的搖臂的擺臂長度應(yīng)大于1米，搖臂越長輥子的安裝測量精確度越高。

直角度在操作側(cè)和驅(qū)動側(cè)的軸頭測量都可以，但是水平度要在爐輥中間測量，而不能在輥子的軸頭處測量，以免產(chǎn)生誤差。而且為了減少多輥形成的累計誤差，要將相鄰2輥的水平度和直角度誤差分散，即把水平度和直角度誤差在精度范圍內(nèi)調(diào)整成反方向。

在安裝爐輥、輻射管、風(fēng)箱、隔熱墻、保護(hù)管等設(shè)備時一定要注意分清自由端和固定端，不能兩頭都固定也不能兩頭都活動，因為設(shè)備冷熱狀態(tài)有一定的膨脹伸縮量。安裝爐內(nèi)設(shè)備時要小心謹(jǐn)慎，避免碰傷爐內(nèi)保溫層，因為不銹鋼內(nèi)襯板很薄只有0.5~2mm厚度，很容易損傷和變形。

等爐內(nèi)設(shè)備及爐體上的儀表全部安裝完畢后就可以進(jìn)行爐體和循環(huán)風(fēng)道的氣密性試驗了，氣密實驗是考核爐體和循環(huán)風(fēng)道密封情況的有效手段，同時，氣密實驗的好壞也關(guān)系到生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和能源的消耗多少。氣密實驗可以單個爐子做，也可以幾個爐子串聯(lián)起來一起做，這個可以根據(jù)現(xiàn)場的施工進(jìn)展來制定方案。關(guān)于氣密實驗的內(nèi)容由于篇幅關(guān)系在此不做描述。

在寶鋼1800連續(xù)退火爐進(jìn)行氣密實驗的經(jīng)驗就是一定要在施工初期就對焊接質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，不管是工廠焊接還是現(xiàn)場焊接都要有質(zhì)量檢查人員在現(xiàn)場詳細(xì)檢查。特別是一些比較難焊的部位，一定不能漏焊或者虛焊。否則到氣密試驗時就很不容易發(fā)現(xiàn)和修補。

3.小結(jié)——施工中產(chǎn)生的問題和建議

3.1設(shè)備供貨問題

施工后階段經(jīng)常由于外供件缺件或現(xiàn)場丟失問題影響施工進(jìn)度和導(dǎo)致收尾工作遲遲不能完善。如果在安裝過程中發(fā)現(xiàn)缺件，解決途徑可以有：1）設(shè)備自帶有備件的部件可借用備件。2）能在國內(nèi)市場買到并且能滿足技術(shù)和質(zhì)量要求的部件，經(jīng)業(yè)主和設(shè)計方書面同意后可以在國內(nèi)購買代用。如以上方法都不能解決的，可以向國外原供方定購，但是這個供貨周期一般都比較長。

3.2設(shè)備質(zhì)量問題

這個項目由于合同工期很緊，設(shè)備制造周期也相應(yīng)縮短，導(dǎo)致發(fā)生了很多的設(shè)備設(shè)計問題和制造質(zhì)量問題，以下列舉兩個主要問題。

高溫循環(huán)風(fēng)機機體自身泄漏問題。對供貨的設(shè)備在安裝前就要求制造廠做好氣密試驗和保壓試驗，確認(rèn)合格后再進(jìn)行安裝。該機組共8臺高溫風(fēng)機都有不同程度的泄漏，耗費了大量人工進(jìn)行返工和修復(fù)，耽誤了很長的工期。

內(nèi)襯板的制造問題。內(nèi)襯板的問題主要是兩方面引起：內(nèi)襯板制造圖的設(shè)計問題；內(nèi)襯板制造廠家錯誤理解圖紙，導(dǎo)致許多內(nèi)襯板的折邊方向弄錯；以上都會造成現(xiàn)場無法安裝。所以建議設(shè)計方要認(rèn)真核對圖紙，并且對制造廠進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計圖紙交底。

3.3設(shè)備保護(hù)問題

對于拆箱后的設(shè)備和安裝好后的設(shè)備，應(yīng)有相應(yīng)的防雨淋、防損壞的保護(hù)措施。拆箱后的散裝小件及精密件應(yīng)及時登記入庫，派專人管理。安裝好后的輥子、膨脹節(jié)、燒嘴等設(shè)備用防火布包好防止電焊損傷，多層作業(yè)的設(shè)備應(yīng)有防砸保護(hù)措施，對于輥子等易損設(shè)備的吊裝應(yīng)采用尼龍帶進(jìn)行吊裝。

3.4專家指導(dǎo)問題。

對于外方專家的指導(dǎo)要積極學(xué)習(xí)，但不能照搬照抄言聽計從，要經(jīng)過自己的消化吸收，如果有不合理之處也要據(jù)理力爭，防止發(fā)生因指導(dǎo)失誤影響施工。要進(jìn)行多道工序安裝的設(shè)備，在安裝前一定要做好計劃和安排，對每道工序的質(zhì)量和進(jìn)度都要充分的預(yù)測和控制，以便調(diào)整相應(yīng)的安裝計劃。

3.5索賠問題

做好索賠工作是維護(hù)施工單位自身的正當(dāng)權(quán)益,彌補和追回工程損失的重要手段。在國內(nèi)，索賠及其管理還是工程管理中的一個相對薄弱的環(huán)節(jié)，需要加強管理。本項目主要對以下方面進(jìn)行了索賠：

(1) 業(yè)主購買的設(shè)備因質(zhì)量問題需要現(xiàn)場修復(fù)。

(2) 設(shè)備制造商的設(shè)備設(shè)計不合理需要現(xiàn)場修改。

(3) 中方，外方圖紙設(shè)計錯誤或漏項增補。

(4) 合同的工作范圍變更，增加了工作量。

(5) 設(shè)備到貨嚴(yán)重拖期，影響安裝進(jìn)度。

這個項目的機裝專業(yè)主要對以上的5條內(nèi)容進(jìn)行了相關(guān)的索賠和索賠談判，結(jié)果還是滿意的。但是相對于國際上一般項目的索賠水品還有非常大的差距。原因主要是：1）平時索賠的觀念不強，沒有及時做統(tǒng)計和書面通知對方。2）認(rèn)為索賠會很影響和對方的關(guān)系，不利于合作。3）一般的技術(shù)人員和管理人員很難看到合同款項，所以有時候現(xiàn)場發(fā)生了可能產(chǎn)生索賠的內(nèi)容但一線的技術(shù)員自己也不知道，或者被對方利用我們不清楚合同而蒙蔽。3）項目工期相當(dāng)緊張，而管理人員又十分繁忙，而索賠項目一般都有扯皮推諉現(xiàn)象，非常耗費時間和精力。

隨著工程利潤的進(jìn)一步壓縮，低價中標(biāo)的現(xiàn)象越來越普遍，所以我們應(yīng)該在以后的項目中加強索賠的管理，培養(yǎng)有一定法律基礎(chǔ)，熟悉建設(shè)合同，具有一定現(xiàn)場施工技術(shù)和管理經(jīng)驗，有較強的談判溝通能力的管理人才，甚至可以在項目上組織成立索賠小組，建立索賠流程和制度，負(fù)責(zé)具體的索賠處理和談判溝通工作，以能夠在索賠工作不影響雙方合作大氣氛的前提條件下，為施工單位創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益。