楊桂芳， 杜小平

（五冶集團(tuán)上海有限公司，上海 200941）

引言

煙寶熱軋管線生產(chǎn)規(guī)模為50萬t／a，熱軋管線由原料庫、管坯加工區(qū)、環(huán)形加熱爐區(qū)、穿孔機(jī)區(qū)域、芯棒區(qū)、軋機(jī)區(qū)、脫管區(qū)、定徑區(qū)、冷床區(qū)、定尺鋸切區(qū)、熱處理前置庫、芯棒加工間和軋輥加工間組成，設(shè)備總質(zhì)量約13 000t。

1 主要設(shè)備安裝技術(shù)

1.1 環(huán)形爐安裝

1.1.1 基本情況

煙寶環(huán)形爐中徑為48m，爐內(nèi)寬度為6.11m，爐底寬度為5.6m，爐 膛 高 度 為 1.6～5.09m，裝出料線夾角為12°，最大產(chǎn)量為245t／h，最快節(jié)奏105根／h，位于主廠房AB、BC跨10～15線6m平臺(tái)上。主要由爐底機(jī)械系統(tǒng)、爐體鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、爐體砌筑系統(tǒng)、煙道系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、裝出料系統(tǒng)等組成［1］。

1.1.2 關(guān)鍵施工控制點(diǎn)

1）基礎(chǔ)驗(yàn)收。內(nèi)外環(huán)中徑達(dá)48m，且環(huán)形爐中部為空心，四周布滿166個(gè)輥道基礎(chǔ)，驗(yàn)收難度大。

2）輥道安裝。因環(huán)形爐下部鋼結(jié)構(gòu)在工作時(shí)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，每個(gè)支承輥在工作時(shí)又要承受20t的載荷，并且必須均勻承載，所以對(duì)支承輥、定位輥的安裝精度要求非常嚴(yán)格。

3）熱膨脹因素。由于環(huán)形加熱爐的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了環(huán)形爐爐底，內(nèi)環(huán)砌體及鋼結(jié)構(gòu)，外環(huán)砌體及鋼結(jié)構(gòu)的熱膨脹，因此在施工時(shí)必須考慮熱膨脹因素。

4）爐底機(jī)械鋼結(jié)構(gòu)安裝。爐體結(jié)構(gòu)多為弧形結(jié)構(gòu)，積累誤差大，安裝精度難以控制。

1.2 穿孔機(jī)安裝

1.2.1 基本情況

穿孔機(jī)由前臺(tái)（2個(gè)托輥、1臺(tái)推鋼機(jī)）、本體（底座、機(jī)架、主傳動(dòng)、導(dǎo)板、鎖緊裝置等）和后臺(tái)（6個(gè)定心輥、1個(gè)夾送輥、6個(gè)輸送輥、1臺(tái)頂桿小車）組成。熱軋管生產(chǎn)線穿孔機(jī)本體主要由8個(gè)大部件組成，主要包括：底部橫梁、入口牌坊、出口牌坊、2個(gè)底座、左側(cè)上部橫梁、右側(cè)上部橫梁、左側(cè)下部橫梁及右側(cè)下部橫梁，總重約342t。主要部件質(zhì)量：001底部橫梁，質(zhì)量47t；002入口牌坊，質(zhì)量80t；003出口牌坊，質(zhì)量81.3t；004底座，2個(gè)，單質(zhì)量26t；006左側(cè)上部橫梁，質(zhì)量19.7t；007右側(cè)上部橫梁，質(zhì)量20.6t；008左側(cè)下部橫梁，質(zhì)量47.5t；009右側(cè)下部橫梁，質(zhì)量45.7t。另外穿孔機(jī)后臺(tái)閉鎖裝置質(zhì)量120t。

1.2.2 關(guān)鍵安裝控制點(diǎn)

整個(gè)穿孔機(jī)區(qū)域主要以穿孔機(jī)本體為基準(zhǔn)，特別控制穿孔機(jī)后臺(tái)六輥定心機(jī)組的尺寸，推鋼機(jī)和頂桿小車的運(yùn)動(dòng)軌跡必須保證與穿孔機(jī)走鋼線一致。因?yàn)榇┛装惭b順序決定需搭設(shè)臨時(shí)安裝平臺(tái)，同時(shí)穿孔機(jī)后臺(tái)閉鎖裝置質(zhì)量120t，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過80t行車的起吊能力，需采取特殊措施。

1.3 PQF軋機(jī)安裝

1.3.1 基本情況

連軋管工序是鋼管生產(chǎn)的重要工序，在熱軋鋼管生產(chǎn)中，軋管工序的主要工藝目的在于：將穿孔工序移送來的毛管進(jìn)行減徑、延伸并相應(yīng)減壁，同時(shí)改善荒管內(nèi)、外表面光潔度，提高壁厚均勻度。該軋機(jī)由隧道式牌坊、軋輥、驅(qū)動(dòng)裝置、換輥裝置組成。5個(gè)近似圓形的機(jī)架連續(xù)布置，各機(jī)架之間由鉤板連接，各機(jī)架內(nèi)均為三輥軋制，每個(gè)軋輥由1臺(tái)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。三個(gè)軋輥互成120°，前后機(jī)架軋輥互成60°布置。

1.3.2 關(guān)鍵施工控制點(diǎn)

機(jī)架中心線是控制點(diǎn)，并且是軋機(jī)前后機(jī)組安裝基準(zhǔn)；傾斜大型電機(jī)的校正是難點(diǎn)，需用激光對(duì)中儀；機(jī)架換輥裝置安裝必須保持與軋機(jī)一致。

1.4 脫管機(jī)安裝

脫管機(jī)安裝在連軋機(jī)后面，用于將鋼管從芯棒上脫出。該三機(jī)架脫管機(jī)由本體、驅(qū)動(dòng)裝置、換輥裝置和軋輥組成。

安裝時(shí)先安裝底座和機(jī)架，再安裝驅(qū)動(dòng)裝置和換輥裝置，最后用換輥小車將3組軋輥推入機(jī)架內(nèi)，質(zhì)量最大件45t，安裝精度參見GB 50386－2006中的II級(jí)偏差。

1.5 定徑機(jī)安裝

定徑機(jī)的型式為3輥式，機(jī)架數(shù)為12架，其中，前9架為軋輥徑向不可調(diào)整機(jī)架，后3架為軋輥徑向調(diào)整機(jī)架，換機(jī)架形式為液壓拉出和換機(jī)架小車。定徑機(jī)傳動(dòng)通過12根單獨(dú)的傳動(dòng)軸（每根軸對(duì)應(yīng)1個(gè)軋輥機(jī)架）實(shí)現(xiàn)，每根傳動(dòng)軸由1臺(tái)交流電機(jī)通過聯(lián)軸器、接軸、減速機(jī)驅(qū)動(dòng)。三輥機(jī)架為箱型結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)半機(jī)架通過螺栓連接起來，機(jī)架內(nèi)的三個(gè)軋輥互成120°角，滑動(dòng)軸和傳動(dòng)傘齒輪也裝配在機(jī)架內(nèi)。每套軋輥機(jī)架中有一個(gè)輥軸伸出機(jī)架，通過內(nèi)外齒聯(lián)軸器與減速機(jī)輸出軸自動(dòng)聯(lián)接。

1.6 輥道安裝

本機(jī)組有許多輥道，一般來說輥道有集中傳動(dòng)和單獨(dú)傳動(dòng)兩種，輥道的作用主要傳送鋼管，保證鋼管不跑偏。因此，安裝輥道最關(guān)鍵的是保證輥道與機(jī)組中心線的垂直度，另外輥道的標(biāo)高、水平均應(yīng)以輥面為基準(zhǔn)，而且輥道的標(biāo)高偏差應(yīng)控制呈波浪形。

鋼管運(yùn)輸輥道都比較長，中心線的控制是比較關(guān)鍵的項(xiàng)目，安裝時(shí)采用兩種措施進(jìn)行控制。采用精密的經(jīng)緯儀測(cè)量；基準(zhǔn)輥相對(duì)縱向中心線垂直度采用拉鋼線、用搖臂、內(nèi)徑千分尺檢查。在檢查無誤的條件下，進(jìn)行二次灌漿。

1.7 冷床安裝

軋線冷床由2套組成，均為步進(jìn)齒條式冷床。熱定徑后的鋼管首先進(jìn)入1號(hào)冷床冷卻，之后再由輥道送到2號(hào)冷床冷卻。

1.8 芯棒限動(dòng)

本機(jī)組芯棒限動(dòng)采用齒輪齒條式，齒條安裝是重點(diǎn)，必須保證與軋機(jī)中心線一致，周邊所有設(shè)備以此為基準(zhǔn)。同時(shí)芯棒動(dòng)作頻繁以及動(dòng)力大，底座安裝尤為重要。

1.9 激光對(duì)中儀

機(jī)器轉(zhuǎn)軸的良好對(duì)中對(duì)于防止軸承提前失效、轉(zhuǎn)軸疲勞、密封損傷、振動(dòng)等起著至關(guān)重要的作用，它還可以減少過熱和額外的能量消耗。聯(lián)軸器的校正工作尤為重要。本機(jī)組芯棒限動(dòng)、軋機(jī)下行電機(jī)以及定徑機(jī)傳動(dòng)聯(lián)軸器太長（大于3m）且軋機(jī)下行電機(jī)傾斜45°，常規(guī)儀器和方法無法進(jìn)行，需用激光對(duì)中儀進(jìn)行校正。本次采用旋轉(zhuǎn)軸激光對(duì)中儀（SKFTMEA2），TMEA2提供了一種簡(jiǎn)單精確的方法，將旋轉(zhuǎn)機(jī)械的兩臺(tái)相連機(jī)器轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心調(diào)節(jié)成一條直線。

2 使用說明

第一，測(cè)量單位：公制及英制單位。第二，測(cè)量單元的安裝：使用磁性支架將測(cè)量單元緊固在轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)連接測(cè)量單元與顯示器時(shí)需要保證連接線接頭與顯示器間的正確連接。第三，開機(jī)按下ON／OFF鍵就可打開顯示單元，顯示屏提示輸入機(jī)器尺寸。若60min內(nèi)沒有任何按鍵操作，顯示單元將自動(dòng)關(guān)閉。第四，機(jī)器尺寸對(duì)機(jī)器結(jié)構(gòu)指的是兩個(gè)測(cè)量單元之間的距離；帶有M標(biāo)記的測(cè)量單元與可移動(dòng)機(jī)器前面一對(duì)地腳之間的距離；可移動(dòng)機(jī)器前腳與后腳之間的距離。第五，注意激光光束的瞄準(zhǔn)。第六，測(cè)量步驟在測(cè)量過程中，軸應(yīng)被旋轉(zhuǎn)180°。第七，注重對(duì)中結(jié)果，確保機(jī)器對(duì)中的準(zhǔn)確性，建議在完成對(duì)中調(diào)整后再做一次測(cè)量。第八，在進(jìn)行對(duì)中之前，建議先檢查可移動(dòng)機(jī)器的軟腳。機(jī)器不等同地安放在所有地腳上稱為“軟腳”［2］。

3 檢測(cè)元件安裝

本機(jī)組自動(dòng)化程度高，檢測(cè)因素多，涉及溫度、厚度、長度、質(zhì)量、外徑、功率、軋制力、速度、方位等，并且多層次多方位交叉布置。主要有：管坯切割前的稱質(zhì)量和長度檢測(cè)；穿孔前的管坯溫度檢測(cè)；穿孔后毛管外徑和長度測(cè)量；穿孔后毛管溫度測(cè)量；穿孔機(jī)的軋制功率、軋制力、軋制速度測(cè)量；連軋前毛管溫度測(cè)量；連軋機(jī)的軋制功率、軋制力、軋制速度測(cè)量；連軋機(jī)芯棒表面溫度測(cè)量；芯棒限動(dòng)力和速度測(cè)量；脫管機(jī)的軋制功率和軋制速度測(cè)量；脫管機(jī)出口荒管長度測(cè)量；脫管機(jī)后熱態(tài)荒管壁厚、外徑測(cè)量；脫管機(jī)后熱態(tài)荒管溫度測(cè)量；定徑前的荒管溫度測(cè)量；定徑機(jī)軋制功率和軋制速度測(cè)量；定徑后的鋼管直徑、壁厚和長度測(cè)量；定徑后的鋼管溫度測(cè)量；第一段冷床出口溫度測(cè)量；第二段冷床出口溫度測(cè)量。

主要安裝方法：先了解工藝要求，明白檢測(cè)要求以及工藝情況，初步定位，確定安裝形式。然后根據(jù)試車過程精確定位。

［1］ 曹繼澤.南鋼爐卷軋機(jī)關(guān)鍵設(shè)備安裝工藝研究［D］.西安：西安建筑科技大學(xué)，2009：6.

［2］ 夏友木.大型熱連軋軋鋼生產(chǎn)線設(shè)備安裝工藝優(yōu)化研究［D］.西安：西安建筑科技大學(xué)，2009：12－13.