连铸工程钢包回转台安装

聂小龙

钢包回转台是炼钢区和连铸区钢水交接设备,是连铸机设备安装及维护的重要内容之一。由于其设备外形大、重量大,位置处于行车吊装的“死角”,所以其安装过程的安全、高效、经济,是安装及检修阶段控制的要点。不同类型的连铸机,钢包回转台设计思路也不尽相同,但其基本结构组成大体相当。

1 设备简况

本文主要就宝钢四连铸工程钢包回转台为主体进行阐述。钢包回转台主要由回转底座、平面轴承、回转体、门形框架、臂及鞍座、包盖提升/旋转机构、管线系统等组成。其中回转底座安装在钢筋混凝土基础上,通过大直径地脚栓紧固。平面轴承内圈通过圆周上的螺栓紧固在回转底座上,外圈通过圆周上的螺栓与回转体连接。平面轴承以上为旋转部分,回转体是整个钢包回转台中重量最大的部件,其顶部的四个销轴用以支撑门形框架,臂及鞍座机构通过球铰结构分别与回转体和升降液压缸一端相接,液压缸另一端与门形框架连接,从而形成以液压缸为动力元件的四连杆机构。门形框架上部安装有包盖升降/旋转机构。

2 双桥吊“空中接力”方案的确定

我们通过综合分析和充分论证,设计并制作了一个扁担式吊具(以后可用于其他工程),选定了双桥吊“空中接力”的吊装方案(回转底座、回转体、门形框架等均可采用这一方案)。具体吊装流程如下,首先将钢水接受跨道路平整压实,然后将回转体卸在此跨内。检查回转体的方向及吊耳情况,确认后,用钢水接受跨行车主钩吊起扁担式吊具和钢丝绳,然后将钢丝绳卡环连接在回转体吊耳上,再将副钩挂到吊具短端,但钢丝绳要处于放松状态。随后,主钩将回转体吊起,缓慢移动行车小车向钢包回转台基础靠近,直到吊具长端吊耳进入浇钢跨行车主钩吊装范围并将卡环连接好。此时,钢水接受跨行车副钩和浇钢跨行车主钩开始起钩,并同时受力。而钢水接受跨行车主钩逐步释放,直至钢水接受跨行车副钩和浇钢跨行车主钩处于“双车抬吊”状态。这个过程实现“空中接力”。在整个吊装过程中,回转体一直未落地,所有动作均在空中进行,实现了高效安装。

3 主要部件的安装

3.1 预埋铁件

预埋铁件用来固定地脚螺栓,并浇筑到混凝土基础里面。在基础绑筋过程中,就要对预埋铁件进行吊装就位。其位置精度允许偏差为±1 mm,上表面平面度要求0.2‰。

3.2 回转底座安装

回转底座吊装前要先在基础上进行坐浆或研垫板。如果采用坐浆法,坐浆块数量可根据底座重量和地脚螺栓初次紧固力确定,但数量不宜过多,否则会给后来的底座调整提高一定难度。坐浆时,要通过精密水准仪和框式水平来严格控制标高(相对差不大于0.5 mm)和水平度(0.1‰),浆块养护期过后进行吊装。回转底座吊装时,注意区分驱动侧与非驱动侧。一般情况下,平面轴承内外圈及底座上均标记有“S”点,S点区域为平面轴承的软带区域,要使S点根据图纸标识相对应。

吊装完成后,底座调整宜采用斜垫板组合。找正时,可选取平面轴承上表面为测量面,用精密水准仪进行测量,也可用检测合格的水平规,配合框式水平进行水平度控制。找正时,对螺栓的紧固要做到紧固均匀,并避免发生过紧现象。底座整体标高允许偏差±1 mm,水平度允许偏差0.05‰,纵横向中心允许偏差±0.5 mm。找正完成后,即可进行二次灌浆,灌浆料宜采用流体膨胀性灌浆料。

根据灌浆料性能情况,当灌浆料强度达到要求后,锚固螺栓就要进行紧固。为保证紧固力矩精度,紧固工具采用专用液压拉伸器。具体操作时,分两次进行紧固。但要注意紧固顺序,最好用两台拉伸器同时对称紧固。

3.3 回转体安装

吊装时,要注意其方向性,一般情况下,制造厂会在回转体上做一个标记,此标记与平面轴承的“S”点对应。回转体与平面轴承间通过螺栓连接。螺栓紧固可采用力矩扳手或螺栓拉伸器进行。在判断螺栓是否紧固到位问题上,可采取“双控”。一控是计算拉伸器理论油压或设定力矩扳手值。二控是使用百分表监控螺栓的拉伸长度。油压到位和螺栓拉伸长度到位,这两者中满足一个条件时,即认为螺栓紧固力已经到位。如宝钢四连铸工程中,拉伸器油压为1 120 bar,螺栓拉伸极限为1.212 mm,如果两者中一个达到要求,即完成紧固。

3.4 驱动装置安装

驱动装置是整个回转台动力部件,安装重点是严格控制齿轮中心距的偏差。中心距达到精度要求后,则可采用着色法、压铅法等进行确认。检查合格后,即可进行现场钻孔、铰孔,安装定位销。

马达的安装,则必须以减速箱的输入轴为准来进行对中。控制联轴器两侧输入轴与输出轴轴心径向位移和轴线倾斜偏差。找正完成后,在马达底座处焊接定位块。

如果减速箱输出轴上方设限矩联轴器,此联轴器可有效控制马达的过载发生。根据联轴器供应商提供的E(mm)—Mu(N◦m)图,调整内部压簧的工作长度。但值得注意的是,此联轴器在使用一段时间后,必须进行检查,要根据内部压簧的磨损程度进行定期调整。

3.5 门形框架、臂及鞍座安装

不同的回转台结构,这部分部件的安装工序也不尽相同。

第一种方案,先安装门形框架,然后用行车主副钩配合将托臂吊起移至就位位置。同时通过弓形吊具用回转台上方的电动葫芦将液压缸移至门形框架内部,并与行车配合,使液压缸两端的球铰结构分别与门形框架顶端和托臂短端连接,再安装鞍座和倾动机构,一侧就此完成安装。旋转回转台180°,按上述方法安装另一侧部件。值得思考的是,此方案可作为钢包回转台液压缸检修更换的首选方案。

吊装过程如图1所示。

第二种方案,两个升降液压缸通过钢丝绳、固定架与门形框架连接到一起,通过“双车抬吊”将门形框架就位。然后用行车主副钩配合吊装托臂,并使液压缸两端的球铰结构分别与门形框架顶端和托臂短端连接。第二种方案比较适用于设备初次安装,但考虑到后面生产检修,则第一种方案效率明显要高,因此在主体设备制造时,就要考虑把弓形吊具一同制作。

3.6 主要管线安装

在机械安装的后期,即可开始配管配线的工作。一般机体配管都已在设备制造厂进行了预装。由于运输要求,部分配管要拆掉,但拆掉前要进行必要的拍照、编号等工作,以便在现场的配管工作。钢包回转台介质系统都是通过旋转接头与外界连通。安装时,特别注意旋转接头上标记的不同介质接口的编号。电气系统都是通过电气滑环与外界连通。由于接口很多,安装时要注意识别滑环上的编号,进、出线电缆与滑环下进、上出端编号对应。一般滑环出口端的线缆基本都是直接到用户点,因此要注意电缆的预留长度。回转台有许多活动关节,配管配线时要注意软连接的设置。

4 施工思考

1)回转底座安装质量很大程度影响着整个钢包回转台安装质量。因此,回转底座下表面相对上表面必须保证应有的平面度,这在制造过程中需要加以要求。2)钢包回转台的配管配线是比较细致的过程,它的可靠程度很大程度决定了试车工作的效率和安全性。因此,要从设备制造就开始规范这一工作。3)在进行冷负荷试车时,需要通过精密水准仪、米尺配合检查拖臂的弹变数值以及恢复情况,以检查设备强度能否满足生产要求。4)称量压头的标定是一项比较费时的工作。一般在冷负荷试车后期进行比较合适。以避免“零点漂移”情况的发生。5)热负荷试车前,在平面轴承下方均布几个钢包回转台倾斜观测点,通过千分杆定期测量分析,这是保证回转台正常使用的一项重要工作。

[1] DANIELI公司.宝钢四号连铸机工程安装手册[S].

[2] 中冶天工建设有限公司.现代方坯连铸设备安装工法[Z].2007-2008.