弧形连铸机安装技术要点
朱明
(攀钢冶金工程技术有限公司 四川攀枝花 617063)
摘 要：连铸生产线安装是一个多专业、多系统的综合施工，本文采用图文并茂的方式，通
过对多条连铸生产线设备安装的简要总结，对连铸机安装的一些重点进行了介绍。
关键词：连铸机 安装 要点 1 概述
我国是一个产钢大国，而且也是连铸生产大国，连铸生产是钢铁生产环节中的重要一环，连铸机是将钢水转变成坯料的重要设备。目前在我国运转着的各种连铸机已达数百台，同时连铸技术还在不断发展，我们也曾安装过多条弧形连铸生产线设备，由于连铸生产的连续作业及生产线设备的相关联性，同时又是多系统相互交叉的安装作业，在连铸生产线系统中，仅液压系统管道就达7km左右，并有液压伺服控制系统，弧形连铸机的安装还包括大量的（氢、氧、氮、煤）气等公辅系统管道，大量的配套设备及三电系统，而连铸机系统中的主体设备，对安装要求有相当的精度。弧形连续铸钢设备生产线流程示意见图1。
图1 弧形连续铸钢设备生产线流程示意图 1. 钢水罐；2. 中间罐；3. 结晶器及其振动装置；4. 弧形段设备；5. 拉坯矫直机；6. 切割设备； 7. 锟道；8. 铸坯 注：弧形段设备如果是板坯连铸机是指扇形段、如果是方圆坯连铸机则是指夹持段及导向段
我们在弧形连铸机的安装方面，形成了多项省部级工法和编制了多工序的安装作业指导书，弧形连铸设备主机的安装工期也不断缩短，从早期的6个月到目前的不到2个月。目前介绍弧形连铸机系统安装的资料并不多见，缺乏相应的信息交流，不利于推动安装技术的向前发展。以板坯连铸机的生产工艺为例，其需安装的主要设备布置流程如图2所示。
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中间罐车 中间罐 中间罐预热
振动装置 结晶器 浸入式水口保护浇注 零号段
扇形段支撑框架式 扇形段 二冷密闭室 引锭杆对中装置切割前辊道
切割辊道 火焰切割机 切头切尾运出小车及推钢机 切头切尾及试样收集箱
切割后辊道 引锭杆存放及对中装置
升降挡板 引锭杆 去毛刺辊道
去毛刺机 毛刺运出装置
喷印辊道 喷印机
升降挡板
称量辊道 板坯称量装置 下线辊道
运输辊道 图2 板坯连铸机生产工艺主要设备布置流程图
2 连铸机主要设备的安装
2.1 连铸机设备安装流程见图3，
钢水罐 钢水罐回转台及加盖机 长水口操作器 2
建立测量控制 液压润滑设备安装 设备基础验收 安装基准放线 钢包回转台底台 大轴承安装 转台安装 传动装置安装 门型架安装 提升臂安装 大油缸安装 加盖装置等安装 机上配管 配管油循环冲洗 机电联调 弧形段基座安装 弧形段设备安装 结晶器定位 液振安装 直线段安装 火焰切割机安装 在线对弧 引锭装置安装 输出辊道安装 打印机安装 设备单体试车 机电系统联调 图3 弧形连铸机主机系统安装流程图 中间罐车轨道 预热装置安装 罐车结构安装 中间罐车配管 配管油冲洗 设备单体试车 二冷水配管 二冷设备安装 管道试压 系统冲洗 管道预膜 管道仪器安装 机电自控联调 液压润滑系统配管 配管短接酸洗 酸洗后氮气吹扫 配管短接油冲洗 系统管恢复 液压润滑设备试车
油循环自冲洗 2.2 钢水罐回转台安装
钢水罐回转台也称大包回转台见图4，钢水罐回转台（按载200t钢水包标准）设备总重约在230t左右，钢水罐回转台基本上都是设计布置在厂房的一边纵列轴线的吊车梁下，所以钢水罐回转台的部件吊装需要两个跨度厂房内的行车配合作业。应制作一根钢扁担梁用于吊装。
图4 钢水罐回转台
大包回转台预埋框架在土建预埋施工时，就要认真控制其埋没精度，不得有位移、下沉、倾斜等质量事故。国家规范对其没有详细的规定，我们根据工艺图要求，确定其中心偏差和顶面标高误差均不大于±2mm，与大包回转台底台相接触的预埋件不平度不大于2mm。
钢水罐回转台的底台在23t左右，用材质为40CrNiMo的10.9级30套M80螺栓固定，螺栓扭矩16200Nm（预紧力103000kg），也有些稍小的回转台底台用24套M56螺栓固定，
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底台固定螺栓采用液压拉伸器作业，螺栓拉伸预紧力值对应于其塑性极限的60%～75%。底台上平面的精加工面将作为大包回转台的安装基准测量面。大轴承一般多为进口件，大轴承内外环采用12.9级的108个M30螺栓连接，螺栓安装预紧力455kN，使用液力扭矩扳手拧紧。使用液压拉伸器及液力扭矩扳手紧固螺栓时，螺栓的紧固必须均匀对称，按一定顺序分两次进行，第一次达到紧固值的80%即可，第二次紧固达到规定值。吊装回转台时注意大轴承内外环带上标有“S”标记的位置，必须处于与铸流流向相互垂直的回转台中心线位置上。
大轴承安装完后就可安装回转支撑台（41t），由于大轴承不能受冲击，吊装回转支撑台时在底台均布放置4个液压千斤顶，当回转支撑台落至距大轴承顶面约50mm时，启动千斤顶并带上回转台连接螺栓，缓慢回落。
然后依次安装门型架（25t）、钢包支座等，最后安装称量传感器，应注意称量传感器安装完后不要随意在大包回转台上面进行电焊作业。以避免损伤称量传感器。大轴承及靠近轴承处也不允许施焊，以防受温度变化影响引起变形。 2.3 弧形段设备安装
弧形段设备是连铸机生产线中，对安装精度相对要求较高的安装段（见图5、图6），这一段设备由从结晶器以下的铸流坯夹持段（零号段）、拉矫段（或扇形段）、切前辊道组成。弧形段设备安装前，应准确放出机组纵向中心线和横向的结晶器与弧形段切点的外弧基准线，并应埋没带保护罩的永久测量点，实际上此项工作是在大包回转台预埋框架预埋时就已进行，只是弧形段设备安装时的再次复核，采用数字式的水准仪和经纬仪测量作业，弧形段空间尺寸可量化测量技术我公司已申报专利，弧形段设备安装后的对弧分线外和在线两种方式，新安装设备应以在线对弧为主。而刚性引锭与柔性引锭对其安装精度略有不同要求。
图5 拉矫段设备 图6 扇形段设备
2.4 液压系统安装
弧形连铸机液压系统一般有两个液压站，7～12个液压中间阀台，管道数量6500～7500m不等，管径多在Φ120mm以下，板坯连铸机的液压系统组成如图7所示。
大包回转 脱引锭杆 制动及离合器锁紧 引锭杆对中 升降臂 主泵站 切头推钢机 加盖机 大包系统 出坯泵站 切割下摆动辊道 中间罐预热 大包滑动水口 称量台 结晶器锁紧 结晶器液压振动 翻坯机 辊缝大小调节 扇形段 驱动辊升降调节
图4 7 板坯连铸机液压系统示意
液压系统安装应先将液压泵、液压阀台、油缸或油马达等执行机构安装定位，这样可减少管件损耗，降低施工费用，特别是当管道都是采用不锈钢管道时。通用的液压系统施工按图8所示，液压阀台如图9。液压管道由于承受高压（30Mpa左右），采用氩弧焊打底，无损检测探伤。液压管道的酸洗和油循环冲洗也是一道重要的施工工序，管道酸洗介质现已有多种，在采用强酸类配方时，不一定采用“四合一”配方，除注意防止过酸洗及氢脆现象外，酸洗后在管道内的残留液一定要吹除干净，以防止冲洗油被乳化。液压系统管道油循环冲洗的总体原则就是“宜少勿多、从远到近、大管进、小管出”。一般带伺服系统的液压管道，其污染度等级应达到NAS4级，施工单位一般采用在线式油污染检测仪配合冲洗，在修改后的国家标准《冶金机械液压、润滑和气动设备工程安装验收规范》（GB50387—2006）中，并没有对达到规定标准采取的方式再作要求，根据我们的实施经验和参阅与国外一些厂商在现场交流的资料，在液压系统管道油循环冲洗中，雷诺数应在10000（最小流速4.5m/s）效果较好。液压系统油循环冲洗后应由有资质的第三方检定合格。
液压设备定位 液压管道配管 短接管设置 管道酸洗 管道吹扫 管道油冲洗 管道再次吹扫 管路系统恢复 加新油系统自循环 不合格 不合格
蓄能器充氮气 图 9 液压阀台一段
投入使用 8 液压系统安装流程 图 2.5 二冷水系统安装
连铸机的二冷水系统因其安装量大，自控仪表多（见图10），所以也是连铸机系统安装的重点之一。我们曾安装的方圆坯连铸机系统，二冷水管道55t、6200m（不含水处理泵站及沿途管线）。二冷水管道系统施工完后，一定要进行认真的管网冲洗，否则极易造成喷嘴堵塞或仪表损坏，由于喷嘴数量太多，堵塞后的处理就很困难，对电磁搅拌线圈冷却水系统管道（软水）冲洗应编制专项方案单独进行。预膜后的管网不要再在其主管上开孔或作设计变更。
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图10 二冷水部分管阀系统 3 结语
弧形连铸机的安装是一个系统工程，不同的安装方法和安装精度，不仅仅是安装单位质量、工期、效益的一时目标，同时对生产线使用产出的产品质量及生产线的使用周期都有影响，迅速发展的连铸技术，包括不断采用的安装新工艺和施工组织新模式，都是施工管理人员关注的內容，加强安装信息交流，以期共同推动我们的连铸安装技术向前发展。
参考文献
1.《炼钢机械设备工程安装验收规范》GB50403—2007 中国计划出版社 2 .谷士强主编. 《冶金机械安装工程手册》冶金工业出版社，1997 3. 樊兆馥. 《机械设备安装工程手册》冶金工业出版社，2004
注：原文刊载于北京《安装》杂志2010年第9期
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连铸机安装技术 - 图文
