连铸机弧形段空间尺寸量化检测施工工法

连铸机弧形段空间尺寸量化检测

施工工法

1 前言

连续铸钢（简称连铸）是使钢水不断通过水冷结晶器，凝成一定厚度坯壳，连续拉出，再经二次冷却，全凝后切成一定长度的连铸坯。由于连续浇铸的工艺特点及其高度自动化的生产过程，对弧形连铸机的安装提出了比较严格的要求，因为弧形连铸机安装后，弧形段所有的辊子顶面是否能形成圆滑、正确的弧形，其弧形半径是否符合安装图上的尺寸，是对设备制造精度和安装质量精度的综合考验，也是将来生产时能否顺利连续浇铸，不拉漏、不拉断铸流的关键所在。

因此连铸机安装时，应保证在该作业线上相关联的设备，都要有很精确的安装位置，其中连铸机弧形段设备（例如：板坯连铸机弧形段设备是指扇形段如图1-1、方圆坯连铸机弧形段设备是指夹持及导向段如图1-2）的安装难度是整条生产线上所有设备安装中难度最大，安装精度要求也是最高的。特别是板坯连铸机的弧形段是由许多大型机架组合，积木式叠加而成，具有空间立体安装的特点。首先要将巨大的上下框架固定，再将扇形段逐一插入框架滑道内，最后才能将各扇形段的辊道顶面形成圆滑、正确的圆弧半径。因此，要确保各部位的空间尺寸正确，必然使安装定位工作显得非常困难。为此，必须正确掌握它的安装、测量和调整方法，结合多年的施工经验总结，采用水准仪、经纬仪与千分尺相配合的测量方法，将弧形段的各相关空间立体尺寸转化为能够直接量化的尺寸后，再进行测量或经过计算即可调整和控制弧形段设备的安装尺寸及精度，这样不仅操作更简便，并且此方法较传统的吊线坠、挂钢线得出的尺寸，不仅精度更精确，也极大地避免或减少了人为的测量误差。因此此方法更实用，并且操作更简便，极大地提高了生产效率和设备安装的精度，具有较大的社会经济价值和实用价值。

2 工法特点

2.1解决连铸机弧形段设备的安装尺寸难以测量及控制，减少安装难度，从而避免造成连铸机弧形段设备的安装精度达不到设计、规范的要求而造成返工。

2.2将连铸机弧形段设备的各空间尺寸转化为可直接量化的尺寸后，即直接用内径千分尺进行测量和控制调整各设备之间的相对安装位置尺寸，此方法即准确而直观。

3 适用范围

该技术属于冶金机械设备安装技术领域，主要应用于冶金机械设备安装、维修领域。

4 工艺原理

在安装连铸机弧形段设备时，采用水准仪、经纬仪与千分尺相配合的测量方法，将弧形段的各相关空间立体尺寸转化为能够直接量化的尺寸后再进行测量，即直接用内径千分尺进行测量和控制调整各设备之间的安装尺寸，从而解决连铸机弧形段设备的安装尺寸难以测量及控制，减少安装难度，从而避免造成连铸机弧形段设备的安装精度达不到设计、规范的要求而造成返工。其具体方法以图4-1为例作进一步说明:

从上图4-1可以看出尺寸x1 、x2 、a1 三个尺寸可转化组合成一个直角三角形△ABC，因此先用水准仪测得A 、B点的标高，即可计算得到直线BC(x2)的尺寸；用千分尺可以测出，并通过相关计算得到x1尺寸，因此通过直尺三角形定律a1=（x12- x22）1/2依次类推，得出a2、a3等尺寸，直至调整并累计得出a=a1+a2+a3+……=4770±0.2mm，即为合格。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

因弧形连铸机是目前冶金企业应用最广、发展最快的一种型式。例如攀钢炼钢厂的板坯、方圆坯连铸机均为该种型式，下面就以板坯连铸机中的弧形段设备（扇形段及其支撑框架）为例介绍—《连铸机弧形段设备安装施工工法》。

攀钢2#板坯连铸机是攀钢三期工程的重点项目之一，其中，单机单流垂直弯曲型大型板坯连铸机是攀钢引进意大利达涅利公司（DANIELI）的连铸技术，年产量100万t，集中布置在原有厂房内新建的2#主机线上，其主机区域设备密度大，其安装工作为典型的多层次交叉作业，各工序之间关联性很强，所以在施工过程中必须加强工序间的前后衔接，才能确保网络工期的顺利实现。根据以往工作经验，参照相关标准和规定，设计了如图5.1-1所示的板坯弧形连铸机的安装工艺流程。

图5.1-1连铸机扇形段安装工艺流程图

5.2 扇形段安装方法及操作要点

从支撑导向段之后到机长终端为止的整个装置称为扇形段。它是用来引导和支承从支撑导向段拉出的铸坯，继续进行喷水冷却，使铸坯完全凝固，并对铸坯进行拉坯、矫直和轻压下；同时可以用来引导和夹送引锭杆。

扇形段由13段组成，分为三种不同的扇形段，分别为弧形段1~6段、矫直段7段和水平段8~13段，均固定在扇形段基础支撑框架上。扇形段基础支撑框架固定在土建基础上。除1#扇形段以外，每段都设有驱动装置。扇形段驱动装置由电机、减速器、制动器、万向联轴器

和驱动装置支承框架组成。为了跟踪引锭杆和控制拉坯速度，每台电机上装有旋转编码器。

5.2.1 测量控制网的设定

1 首先明确土建专业提供的作为基准的轴线和标高与安装图纸轴系系统的对应关系。

2 然后以土建专业纵向基准为依据，使用经纬仪和皮尺配合将铸流中心线投影到连铸机生产线东西两侧的基础上，作出清晰标记；以此中心线为准，复测扇形段支撑框架和下线辊道首尾各两组地脚螺栓的横向位置，确定铸流中心线是否需要作出适当调整，然后埋设中心标板，测量打点作为连铸机的永久性纵向基准线。

3 由于本机的结晶器外弧基准线为土建基础所包围，在安装工作中不便使用，所以以土建专业横向基准为依据，定义横贯扇形段支撑框架上7#基准点的线为连铸机安装的横向定位基准线。复测扇形段支撑框架头两组地脚螺栓到此线的距离是否与图纸相符，用经纬仪转900检查是否与铸流中心线重合，否则应作出适当调整，埋设永久中心标板；在安装过程中使用内径千分尺向两侧分别返出外弧基准线和最终导辊中心线。

4 以土建提供的标高为依据，使用水准仪将标高投影到各层高度，埋设永久性标高点。

图5.2.1-1 连铸主机中心线布置图及外方专家现场指导测量

图5.2.1-2 连铸机的中心基准、辅助中心基准、水平标高基准

5.2.2 基础验收

1 在主机基础四周设置线架，线架由Dg50钢管现场制作，需用钢管130米，在纵横中心线上拉起φ0.5mm细钢丝线，并挂上线锤，拉线所需重物在现场实际情况下各采用[20槽钢1米。以挂好的中心线复测各基础及其地脚螺栓的平面位置，以事先投影到基础侧面的标高点复测各基础及其地脚螺栓的标高，检查是否与设计图纸所给的尺寸相符，如发现有超出规范规定的偏差，应即时整理上报以便协调处理。

2 根据设备图将各支座的底部尺寸在基础上投影放线，以便确定垫板的放置位置以及基础研磨的范围。用标准平垫板对混凝土基础表面进行研磨，使其与垫板接触面的的接触点分布均匀，用条形水平保证垫板的水平度。最后比照设计标高在基础上放好事先准备完毕的平垫板和斜垫板。在此有必要根据规范对垫板的安装质量作以下要求：①每一垫板组应放置整齐，每对斜垫板的重叠面积应大于垫板面积的2/3；②垫板组伸入设备底座底面的深度应超过地脚螺栓；③平垫板组宜露出设备底座处缘10-30mm,斜垫板组宜露出设备底座外缘10-50mm；

④每一垫板组均应被压紧，压紧程度可用手锤轻击垫板，根据响声凭经验检查；对于高速运转、承受冲击负荷和振动较大的设备，其垫板与垫板间、垫板与设备底座间，用0.05mm塞尺检查，塞入面积不得超过垫板面积的1/3。

3 在铁皮冲碴沟上及周围满铺钢跳板（如图5.2.2-1），并作可靠固定，以方便人员作业及确保安全，共需铺设钢跳板280块。

5.2.3扇形段支撑框架安装

扇形段支撑框架由香蕉支座、扇形段支座（一）～（三）及支撑上述支座的基础支座组成。基础支座固定在土建基础上。其工作原理和结构特点是：扇形段支撑框架是大型焊接件，几个扇形段都安装在上面，加工精度高，框架上的Φ20H7的孔是安装及加工时的基准孔，通过检测基准孔的位置来调节支撑框架，以保证安装精度。考虑到支撑框架受载及受热后的变形，各个部件为一端固定而另一端可自由伸缩。通过支撑框架附件上的液压螺母配套装置，将扇形段固定在支撑框架上。

1 安装支座㈠㈡