寶鋼1#熱鍍鋅機(jī)組現(xiàn)代化改造

石劍利

【摘要】寶鋼1#熱鍍鋅機(jī)組（簡(jiǎn)稱C108機(jī)組）已投運(yùn)多年，設(shè)備老化嚴(yán)重、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，現(xiàn)已不能滿足寶鋼發(fā)展的需要，急需進(jìn)行現(xiàn)代化改造。本文結(jié)合寶鋼熱鍍鋅產(chǎn)品的發(fā)展需求，通過(guò)分析C108機(jī)組現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，提出了與其它機(jī)組形成互補(bǔ)的產(chǎn)品定位、充分利用現(xiàn)有廠房、場(chǎng)地，“量身定做”新建機(jī)組設(shè)備的改造方案，并通過(guò)適應(yīng)性改造能源介質(zhì)管線和公輔設(shè)施，力求方案最優(yōu)、投資最省。C108機(jī)組的改造不僅可以改善寶鋼產(chǎn)品的配置結(jié)構(gòu)、降低產(chǎn)品能耗，而且可為高強(qiáng)鋼連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組的自主集成和類似機(jī)組的原地改造提供一定的參考，確保寶鋼在汽車板市場(chǎng)上的可持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】原地改造；高強(qiáng)鋼；熱鍍鋅；裝備技術(shù)

1、寶鋼1#熱鍍鋅機(jī)組的現(xiàn)狀

寶鋼冷軋廠在1989年建設(shè)一條連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組（簡(jiǎn)稱C108機(jī)組），該機(jī)組原設(shè)計(jì)產(chǎn)量38萬(wàn)t/a，產(chǎn)品規(guī)格0.3～3.0mmx900～1850mm，鋼級(jí)為軟鋼，鍍層為GI（純鋅鍍層），投產(chǎn)至今已24年，目前僅供應(yīng)低等級(jí)建筑彩涂產(chǎn)品的基板。機(jī)組設(shè)備布置見圖1。[1]

機(jī)組在上世紀(jì)八十年代由美國(guó)維恩公司設(shè)計(jì)，設(shè)備能力已跟不上連續(xù)熱鍍鋅板產(chǎn)品高強(qiáng)鋼輕型化產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展要求，比如，清洗模式配置非常簡(jiǎn)單：高壓水沖洗+刷洗，僅能去除部分殘油，清洗效果良好；退火爐無(wú)均熱段且廢氣直接排放，導(dǎo)致鍍鋅板的可鍍性差，對(duì)環(huán)保節(jié)能也非常不利。

機(jī)組設(shè)備的嚴(yán)重老化，使原設(shè)計(jì)的機(jī)組工藝設(shè)備能力不能達(dá)標(biāo)，比如，入出口立式活套鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)嚴(yán)重變形，影響活套正常的沖套、拉套功能，并且?guī)т撆芷珖?yán)重?，F(xiàn)有C108機(jī)組設(shè)備老化，急需對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)代化改造。

2、改造的定位及難點(diǎn)

2.1機(jī)組定位

為了適應(yīng)汽車工業(yè)的發(fā)展需要，寶鋼一直把汽車板作為戰(zhàn)略產(chǎn)品之一。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，寶鋼已成為國(guó)內(nèi)生產(chǎn)規(guī)模最大及品種最全的汽車板供應(yīng)商。在熱鍍鋅產(chǎn)品方面的供貨能力如下表：

由上表可知，寶鋼對(duì)抗拉強(qiáng)度大于800MP的汽車板、厚度大于3.0mm的熱鍍鋅板還存在供貨能力的缺口。

綜合寶鋼的汽車板規(guī)劃及市場(chǎng)發(fā)展需求，將C108機(jī)組的產(chǎn)品定位為：以厚料、高強(qiáng)和超高強(qiáng)鋼為特征的GI汽車板生產(chǎn)線，與其他機(jī)組在品種及規(guī)格上形成互補(bǔ)，滿足不同層次、不同規(guī)格、不同品種的汽車用板的需求，使寶鋼各條熱鍍鋅機(jī)組的產(chǎn)能分配更經(jīng)濟(jì)、更合理。

對(duì)比改造后的機(jī)組定位，現(xiàn)有設(shè)計(jì)先天不足的機(jī)組生產(chǎn)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要，多方考慮后，對(duì)此機(jī)組進(jìn)行整體拆除，原地重建1條連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線。

2.2建設(shè)難點(diǎn)

（1）機(jī)組布置

C108機(jī)組與一條連退機(jī)組平行布置在一跨42m寬的老廠房，機(jī)組布置空間緊張，如下表：

（2）工程設(shè)計(jì)

限于總圖布置，利舊改造廠房布置C108機(jī)組。機(jī)組位于冷軋廠中心區(qū)域，其附近布置前道工序—五機(jī)架連軋機(jī)及后道機(jī)組—彩涂機(jī)組，改造空間狹小，并對(duì)一些過(guò)路能介管道、電纜隧道及區(qū)域控制主機(jī)造成影響。能介接口改造和主機(jī)搬遷事項(xiàng)，需在拆除前或年修期間完成，在空間和時(shí)間上對(duì)設(shè)計(jì)形成很大的難度障礙。

3、改造方案

3.1產(chǎn)品方案

改造后的熱鍍鋅機(jī)組主要生產(chǎn)以厚料、高強(qiáng)和超高強(qiáng)鋼為特征的GI汽車板，設(shè)計(jì)產(chǎn)能42萬(wàn)t/a（成品量），如下表。

按照改造后的熱鍍鋅機(jī)組成材率94.5%考慮，本機(jī)組需原料44.5萬(wàn)t/a，由寶鋼股份綜合考慮上道工序物流解決，其中酸洗機(jī)組供5萬(wàn)t/a，軋機(jī)供39.5萬(wàn)t/a。改造后的工藝流程見圖2。

3.2工藝設(shè)備

為了適應(yīng)改造后機(jī)組的高強(qiáng)鋼、厚料的生產(chǎn)特點(diǎn)，配置相應(yīng)工藝設(shè)備，機(jī)組主要設(shè)備配置特點(diǎn)如下：

（1）采用了多級(jí)強(qiáng)化清洗技術(shù)，包括堿浸洗、堿刷洗、電解堿清洗、熱水刷清洗、熱水漂洗及熱風(fēng)干燥。清洗強(qiáng)度大、清洗效果好。

（2）采用加熱能力大、冷卻速度高、溫度控制精度高、爐輥輥形控制優(yōu)良的立式連續(xù)直火退火爐，適應(yīng)多品種、高質(zhì)量的退火要求。

（3）采用感應(yīng)加熱陶瓷鋅鍋，帶有鋅液溫度控制和鋅鍋液面探測(cè)系統(tǒng)。

（4）采用空氣/氮?dú)鈨捎脷獾?，帶有輔助噴嘴、邊部擋板等設(shè)施。對(duì)板型和位置變化適應(yīng)性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)在高速下生產(chǎn)出均勻的薄鍍層。

（5）采用輥涂式化學(xué)處理裝置，輥隙及涂料輥和帶鋼壓力可自動(dòng)調(diào)整，以保證鍍膜均勻和各種厚度涂層。

3.3機(jī)組布置

針對(duì)布置難點(diǎn)，作如下特殊考慮：

首先，為了減少對(duì)同跨的連退機(jī)組生產(chǎn)影響，需要盡量減少連退機(jī)組退火爐附近的深基坑開挖，因此，將入口臥式活套設(shè)計(jì)成半地下式，出口臥式活套則布置在車間地坪（GL=+/-0.00m）以上。

其次，主跨長(zhǎng)度僅280m，為此清洗段、中間活套、平整段和后處理塔均采用高架式布置，退火爐也布置在+6.6m平臺(tái)上，1#開卷機(jī)伸入到原料跨，2#卷取機(jī)盡可能靠近主跨山墻位置布置，最終機(jī)組長(zhǎng)度控制在290m之內(nèi)。主廠房高度制約厚規(guī)格帶鋼鍍后冷卻能力，為此在帶鋼出鋅鍋之后采用移動(dòng)風(fēng)箱設(shè)備，同時(shí)在帶鋼上行冷卻段采用高效冷卻技術(shù)，盡可能降低鍍后塔高度滿足廠房高度限制條件。改造后的設(shè)備布置見圖3。

3.4工程設(shè)計(jì)

（1）為了減少C108機(jī)組設(shè)備基礎(chǔ)施工對(duì)連退機(jī)組及老廠房柱基的影響，考慮在原有基礎(chǔ)拆除前作基坑圍護(hù)，并在柱基之間設(shè)計(jì)支撐。原有基礎(chǔ)拆除后，進(jìn)行回填平整場(chǎng)地，最后根據(jù)新老基礎(chǔ)載荷的不同進(jìn)行補(bǔ)樁。

（2）因冷軋廠主電纜地下隧道縱向穿越原電氣室地下室，電氣室和隧道均無(wú)樁基。新建需保留此電纜隧道，拆除電氣室之前需在其與廠房柱基之間設(shè)置圍護(hù)。新建電氣室時(shí)在保留的主線電纜隨道兩側(cè)補(bǔ)樁新做基礎(chǔ)，通過(guò)植筋將隧道和基礎(chǔ)連成整體，電纜隧道同樣設(shè)置在新電氣室地下室內(nèi)。

（3）隨著現(xiàn)有電氣室的拆除，原放置在電氣室中的整個(gè)2030冷軋廠有線對(duì)講主機(jī)必須在拆除前搬遷。在排摸全廠現(xiàn)有幾十個(gè)電氣室情況后，將主機(jī)搬遷至相鄰的酸洗機(jī)組電氣室。在設(shè)計(jì)合理的電纜路由基礎(chǔ)上，重新放線各路控制線至新主機(jī)。

4、結(jié)論

寶鋼1#熱鍍鋅機(jī)組的現(xiàn)代化改造工作具有很強(qiáng)的專業(yè)性，相信在采取上述解決方案之后其改造可以有很大的進(jìn)步空間，同時(shí)也為高強(qiáng)鋼連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組的自主集成以及類似機(jī)組的原地改造提供一定的參考，確保寶鋼在汽車板市場(chǎng)上的強(qiáng)有力競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)金屬學(xué)會(huì)軋鋼學(xué)會(huì)冷軋板帶學(xué)術(shù)委員會(huì).中國(guó)冷軋板帶大全.冶金工業(yè)出版社，2005.