现代炉卷轧线高效节能改造技术实践

陈金国田庆娜

光阳工程技术公司有限公司山东济南271199

摘要：本文通过炉卷轧机升级改造项目中设计施工方案和项目管理框架的优化实施,切实解决围绕施工和生产的技术难题,最大限度减少改造项目停产时间，取得了良好的经济效益，对在建或拟建类似工程具有重要的参考价值和有益的指导作用。

关键词：推移；切割；改造

1、前言

近年来，国内传统炉卷轧机生产线得到了新的发展，我国不锈钢生产工艺装备水平有了大幅提高，但是常规炉卷线大都存在效率低、能耗高、产品质量水平不高，技术瓶颈明显的问题。泰钢公司经过近半年的调研，决定实施炉卷轧线高效节能技术改造，采用炉卷+连轧工艺配置，提高不锈钢工艺设备装备水平、提升产品质量，提高生产效率，降低能耗。具体改造改造项目包括增加3台精轧机组、1台卷取机、一座加热炉，实现加热、粗轧、精轧卷取最优工序匹配。项目建设与生产交叉作业，同时进行，整个项目绝对停产时间仅仅50余天，比常规改造时间减少170余天，创造了国内同类型项目的典范，其中推移施工工法设计为国内首创，项目于2015年获得“第二届山东工业突出贡献奖”。

2、项目特点

2.1、炉卷线集约高效工艺设计和工艺设备配置

新型炉卷轧线包括加热、粗轧、炉卷精轧、卷取四个工序，工艺设备配置采用“2+1+4+2”，即2台加热炉、1台粗轧机、4台炉卷精轧机、2台卷取机，使各各工序产能匹配可以达到100%，而常规炉卷轧机最大只能达到60%。并且，炉卷精轧机可以根据规格品种任意选择轧制道次，提高了生产效率、降低了能耗。该项目在炉卷轧机卷取炉上置入炉卷活套，成功地解决了卷取张力不稳定问题；在轧机中置入CVC系统，成功地解决了炉卷板形控制问题。中国轧机设备置入引进设备，为解决同类型技术瓶颈提供了借鉴作用。

2.2、采用高效、节能、环保的塑烧板除尘系统

针对热轧氧化粉尘具有的粒径超细、高蒸汽含量、润滑油挥发烟气等特点，本改造项目引进塑烧板除尘器，采用了专用于热轧氧化铁粉尘的新型高强度塑烧板以及特殊配方的表面涂层，并重新调整了滤板的凹槽外形，进一步强化了抗金属超细粉尘堵塞的能力与优良的耐油耐水性、耐磨性以及耐高压性，并且设备阻力下降15%-20%，从而进一步达到了低阻力、高效率、高寿命、高强度和降低能耗的效果，实现了环保、清洁生产，实现粉尘零排放。

2.3、轧机“线外安装、整体推移”

在设备生产持续期间，线外安装3台精轧机本体、液压润滑系统及其配管，在辊道桥拆除、停机施工期间,每台轧机采用两台液压缸柔性同步控制，一次性连续推移进入轧线，推移总重量2051t，这是国内第一次进行轧机设备高精度推移，为今后类似工程提供了现场实测数据。同时线外安装位置结构设计同时考虑安装和后续生产要求，采用叠合梁板二次浇筑的设计方案，保证了“线外安装、整体推移”方案的顺利实施。

2.4、辊道桥的设计与线外制作

为了保证在施工期间的生产正常进行，我们提出在新轧机基础之上搭设辊道桥的设想，辊道桥长33米，宽5米，采用上承式桁架，克服了热辐射、热膨胀、电机防水、冲击、倾翻、共振等方面的不利因素，在新轧机基础位置临时搭设辊道桥，实现施工与生产互不影响，搭设辊道桥生产与施工同步进行也是国内首创。

2.5、混凝土绳锯切割和装配式结构

轧机区已有混凝土楼面梁高1500mm，板厚800mm，如何解决大体积混凝土破除所带来的震动、噪音难题以及减少停产时间的现实要求，成为施工面临的一道难关。我们采用绳锯加机械成孔的工艺，根据厂房行车吨位级别，兼顾梁板布局，编制混凝土楼面切割布板图，同时把切割后的混凝土块异地破除，有效的缩短了现场施工工期，楼面混凝土切割期间同时完成推移区和轧机设备基础地下部分的施工，实现了立体交叉作业。

由于时间和空间条件的限制，电气室采用常规现浇混凝土的施工方式不能满足项目总体目标节点要求，我们对电气室采取全装配式建筑设计施工，既减少了现场施工人员的劳动强度，又减少了现场湿作业量，同时缩短了建设周期，降低了建筑成本。根据相关资料显示，装配式建筑可以提高工作效率3倍以上。

2.6、BIM技术应用

BIM，全名BuildingInfoRmationModeling，意为建筑信息模型，是把建筑工程项目的各项相关信息、数据作为模型的基础，通过建立建筑模型和数字信息，仿真建筑物所具有的真实信息。通过BIM技术可以对目标建筑图纸进行协调、模拟、优化、可视化展示，校核结构、预埋管线、孔洞、流体介质等进行全方位立体碰撞检查，进行构件安装模拟检查，提出碰撞检查纠错报告和改进方案，把施工中可能出现的问题消灭在BIM模型中，并可以根据规范进行优化设计，实现节约空间和建筑施工材料的双重目的。我们引进采用建筑信息模型技术，在轧机的机械传动、机体配管、设备推移、梁板切割以及地下液压站工艺配管的设计与施工的过程中，解决了很多工程常见的碰撞问题，节省了材料，缩短了工期，同时实现了工程合同、采购、加工的动态管理。

3、结语

“炉卷+连轧”的工艺配置形式,采用国内与国外技术结合和集成，打破国外技术和设备总成套的常规，对我国钢铁行业和炉卷生产企业起到了良好的示范作用，项目中的多项关键技术例如“线外安装、整体推移”、临时辊道桥、大块混凝土切割、装配式建筑、BIM应用等多种先进的创新技术均具有广泛的推广价值,为今后类似工程提供了有价值的借鉴意义。

参考文献:

[1]成大先.机械设计手册1-4卷.化学工业出版社出版.2002年1月第四版.

[2]王德涛.林亨耀.设备润滑手册.机械工业出版社出版.2009年9月第1版.

[3]徐灏.机械设计手册1-5卷.机械工业出版社出版.2001年9月第二版.

作者简介：陈金国，男，1971年生，1994年毕业于山东建工学院工民建工程专业。现为山东光阳工程技术公司有限公司副经理。