板坯連鑄機基礎框架安裝實踐淺談

張西鋒, 李武紅，崔瑞剛，王 魯，王文學

(1.中國重型機械研究院股份公司， 陜西 西安 710032；2.攀鋼集團匯裕供應鏈有限公司 四川 攀枝花 617067)

板坯連鑄機基礎框架安裝實踐淺談

張西鋒1, 李武紅1，崔瑞剛2，王 魯1，王文學1

(1.中國重型機械研究院股份公司， 陜西 西安 710032；2.攀鋼集團匯裕供應鏈有限公司 四川 攀枝花 617067)

板坯連鑄機基礎框架的安裝精度影響到扇形段的安裝精度和扇形段在線對弧的精度，進而影響扇形段的互換性和板坯連鑄機鑄坯質量。本文基于Mobarakeh Steel Company板坯連鑄機基礎框架安裝實踐，結合測量控制網的建立、測量方法、儀器的選擇、最終扇形段在線對弧等方面，分析和討論板坯連鑄機基礎框架的安裝。

板坯連鑄機；基礎框架；對弧；測量；全站儀；

0 前言

板坯連鑄機的扇形段基礎框架是用來支撐彎曲段下支點和所有扇形段，其承載的負荷主要來自該區域的設備重量、鑄坯重量、設備熱變形、彎曲矯直反力及拉坯阻力等，并將這些負荷通過基礎框架預埋件及地腳螺栓均勻的傳入土建基礎之中。只有采取正確的方法對扇形段基礎框架進行安裝，才能保證扇形段的安裝精度要求和連鑄機的弧線精度要求，才能保證一臺板坯連鑄機順利生產出合格的鑄坯[1-5]。

扇形段基礎框架安裝的難點在于安裝精度要求高[6-7]，主要尺寸的安裝精度達到±0.15mm，并且整個安裝測量是在三維空間上進行，要確保各部位的空間尺寸和位置正確與準確，就必須采取合理的測量設備和優化的測量方法，并需要借用特殊的輔助測量工具進行配合測量。對此，本文結合中國重型機械研究院股份公司對伊朗Mobarakeh Steel Company設計和供貨的5#板坯連鑄機((900～2000 mm)×(200/220/250 mm))扇形段基礎框架安裝實踐，討論扇形段基礎框架安裝、測量和調整的關鍵技術。

1 扇形段基礎框架的安裝方法

1.1 扇形段基礎框架的組成及安裝順序

扇形段基礎框架由四部分組成，基礎框架1和2用于支撐扇弧形區的扇形段，基礎框架3用于支撐矯直區和部分水平區的扇形段，基礎框架4用于支撐剩余水平區的扇形段，如圖1所示。基礎框架3處于弧形區和水平區的交接，即嬌直終了線附近，便于準確進行測量，并且能減少累計誤差，所以先對扇形段基礎框架3進行安裝和測量，再以基礎框架3為基礎，向前依此安裝基礎框架2、基礎框架1，向后安裝基礎框架4。

圖1 扇形段基礎框架

1.2 安裝基準點、基準線的確立

安裝基礎框架之前，先要確定安裝基準點和基準線，這些基準點將作為基礎框架安裝和測量的基準，主要設定橫向(X-X)、縱向(Y-Y)基準線和標高基準點，并分別設置永久性基準標記(永久性基準標記依據YBJ201-1983冶金機械設備安裝工程施工及驗收規范《通用規定》)[8，9]。基礎框架區域主要設定了橫向的X2(結晶器外弧基準線)、X3(矯直終了線)和縱向的Y3、Y4(第1流鑄機中心線、第2流鑄機中心線)。并在結晶器外弧基準線附近(澆鑄平臺+11.15m)、嬌直終了線附近(-2.380m)、切前輥道附近(-2.380m)設永久性標高基準點，并在大包回轉臺的+5.5m平臺設置臨時標高基準點。具體的基準點和基準線設置如圖2所示。

為了滿足基礎框架的精度要求，本工程選用全站儀對安裝控制網內的中心標板進行投點布設，利用全站儀的坐標定位轉化系統對基礎框架區域基準測量控制點進行一點控制的閉合測量和設置[10-12]。并采用精密水準儀配鋼銦尺對標高控制點進行測量和設置[10-11]。由于該安裝控制網非常重要，所以需要多次測量和校核，并在安裝過程中定期對測量點進行校核；同時，基準點不僅是安裝的測量基準，也將是連鑄機大修、中修、小修時校驗設備的依據，因此永久性標記要采用永久性保護措施。

圖2 基礎框架區域安裝基準點、基準線示意圖

1.3 扇形段基礎框架的調整與測量

基礎框架測量主要有兩種測量方式，一種采用吊鋼線用千分尺測量[13]，另外一種是用全站儀進行測量[7，14]，由于全站儀測量的精度高，操作方便，所以本項目采用全站儀測量的方法進行測量。

基礎框架屬于不規整大型精加工件，為了方便測量和安裝，在基礎框架的適當位置設置了測量銷，用于基礎框架的初測量定位和調整，再利用測量輪進行精確測量和調整。由于測量銷和測量輪均為圓柱形，不便于全站儀棱鏡的架設，為此，現場制作了圓柱形測量用輔助工具，如圖3所示。通過該輔助工具并配合全站儀能準確測量測量點到矯直終了線的距離。

圖3 基礎框架安裝測量的輔助工具

由于基礎框架的調整精度非常重要，其直接確定整連鑄機的性能質量[1，15]，所以，在基礎框架設計理念就是先通過基礎框架上的測量銷對基礎框架進行就位和初次調整(也稱為粗調整)，待基礎框架初調整結束后，通過測量輪對基礎框架的設備安裝面進行復測和校核，對不滿足安裝要求的扇形段安裝面通過調整基礎框架的調整墊片進行微調，已達到設備的最終安裝要求，即精調整。具體的測量銷及測量輪位置示意如圖4所示。

圖4 測量銷及測量輪的位置示意圖

(1)基礎框架初調整。在切前輥道附近架設全站儀，以測量控制網中矯直終了線(X3)處的中心標板為后視點，確定全站儀的坐標點，確定全站儀的位置后，再以全站儀為坐標點對基礎框架3的各測量銷進行測量，同時配合精密水準儀對測量銷的標高點進行測量。根據測量結果，再采用液壓千斤頂和臨時調節頂絲對基礎框架3進行調整，調整完后在進行測量校核，如此反復測量和調整，直到測量結果滿足標高偏差小于±0.15 mm，距離偏差小于±0.15 mm，即可認為基礎框架3初調整結束。采用上述方法一次對基礎框架2、基礎框架1和基礎框架4進行測量和調整。初調整結束后對基礎框架進行二次灌漿和養護。

(2)基礎框架精調整。基礎框架的精調整同樣采用在切前輥道附近架設全站儀，通過測量測量輪的軸端坐標和標高的方式對基礎框架的扇形段安裝面進行校核，并通過調整基礎框架上的扇形段安裝面的調整墊片進行調整，該過程也需要反復測量和調整，以確保距離偏差小于±0.15 mm，標高偏差小于±0.15 mm。

2 對弧檢測

扇形段基礎框架用來支撐彎曲段下支點和所有扇形段，所以扇形段基礎框架的安裝調整結果最終將通過扇形段及彎曲段的在線弧線結果展現出來。本工程通過對弧樣板和輥縫測量儀對扇形段的對弧情況進行了檢測。

(1)用對弧樣板進行檢測的結果。表1為通過對弧樣板檢測的扇形段對弧情況，從表1可以看出，第2流扇形段的弧線完全滿足要求，對弧精度基本都小0.15 mm。

表1 在扇形段線弧結果(采用對弧樣本)

(2)用輥縫測量儀進行對弧檢查的結果。輥縫測量儀是采用傾斜角傳感器對扇形段外弧導輥的對弧情況進行檢測的一種自動化的檢測儀器，其測量精度高，可靠性強。現場通過輥縫測量儀再次對扇形段的對弧情況進行檢查，檢測結果基本滿足對弧精度基本都小0.15 mm的要求，如圖5所示。

圖5 輥縫測量儀的對弧結果

3 結論

本文通過對伊朗Mobarakeh Steel Company的5#板坯連鑄機的扇形段基礎框架安裝實踐的介紹，有效驗證了板坯連鑄機基礎框架的安裝重點。

(1)合理的設置和投放安裝基準點、基準線，并需要對安裝基準點、基準線準確測量和反復校核；

(2)采用全站儀的坐標定位轉化系統對基礎框架進行測量是一種有效的基礎框架測量方法。并且該方法精度高，操作方便，提高安裝速度。

(3)本項目采用的測量軸和測量輪配合棱鏡輔助測量工具能有效的對不規則安裝件進行測量和安裝，特別是在基礎框架的安裝調整過程中。通過合理的安裝程序和采用精密的儀器，伊朗Mobarakeh Steel Company的5#板坯連鑄機已于2016年8月22日順利生產，鑄坯質量合格(其中包括包晶鋼，高碳鋼等)，完全滿足用戶的生產要求。

[1] 劉熬明. 板坯連鑄機扇形段基礎框架測量找正技術[J].工業建筑，2011，41(S)：963-965.

[2] 吳廣成，杜艷軍，牛 勇，等.大型板坯連鑄設備安裝新技術[J].重型機械，2012,(05):18-21.

[3] 曾金蘭，張紅社.鋼坯連鑄機安裝控制網的建立[J].勘察科學技術，1995,(05):43-46.

[4] 張立杰.連鑄機結晶器振動裝置及扇形段安裝調整技術[J].包鋼科技，2012,38(2):34-36.

[5] 張玉寶，文毅.包鋼厚板連鑄機二冷室設備安裝[J].內蒙古科技與經濟，2009,(19):68-69.

[6] 劉熬明.板坯連鑄機扇形段基礎框架測量找正技術[J].工業建筑，2011,41(s):963-965.

[7] 劉忠義.棱鏡連接件在連鑄機設備安裝過程中的應用[J].科技情報開發與經濟，2010,20(35):213-214.

[8] YBJ201-83，冶金機械設備安裝工程施工及驗收規范(通用規定)[S].北京：中華人民共和國冶金工業部部標準，1983.

[9] YBJ202-83，冶金機械設備安裝工程施工及驗收規范(煉鋼設備)[S] .北京：中華人民共和國冶金工業部部標準，1983.

[10]金仲秋，馬真安.工程測量[M]. 北京：人民交通出版社，2007.

[11]陳秀忠,常玉奎,金榮耀. 工程測量[M].北京：清華大學出版社，2013.

[12]吳廣成.淺談太鋼150萬t新煉鋼連鑄機的安裝[J].科技情報開發與經濟，2008,18(07):197-198.

[13]徐崢，施光濤.淺談板坯連鑄機安裝中的測量控制要點[J].價值工程，2015,(08):146-147.

[14]降曉軍，吳廣成.全站儀極坐標法在連鑄機安裝中的運用[J].科技情報開發與經濟，2007,17(30):279-280.

[15]邱玉明，何海平.梅鋼2號連鑄機香蕉座安裝測量實踐[J].科技情報開發與經濟，2010,20(35):213-214.

Discussion on installation practice of slab CCM segment support frame

ZHANG Xi-feng1，LI Wu-hong1，CUI Rui-gang2, WANG Lu1，WANG Wen-xue1

(1.China National Heavy Machinery Research Institute Co., Ltd., Xi’an 710032, China; 2.Pangang Group Huiyu Supply Chain Co.,Ltd.,Panzhihua 617067, China)

The installation accuracy of slab CCM segment support frame directly affect the aligning accuracy of segment, which would influence the exchangeability of segment and slab quality. In this paper, the installation of CCM support frame is detailed analyzed and illustrated. It is based on the installation practice of Mobarakeh Steel Company slab CCM segment support frame, combining the erecting of measurement controlling net, measurement method, instruments choosing, aligning situation of segment, it showed that could meet the design requirements.

slab continuous caster; segment support frame; aligning, measurement; total station

2016-12-12；

2017-01-10

張西鋒(1981-)，男，工程師，主要研究方向: 冶金設備。

TP393

A

1001-196X(2017)03-0083-04