淺析柳鋼熱軋廠2032生產(chǎn)線卷取機(jī)出口鋼卷運(yùn)輸系統(tǒng)改造工程

萬祖勇，梁民勤，黃盛聲

（廣西柳州鋼鐵集團(tuán)有限公司熱軋板帶廠，廣西 柳州 545002）

1 現(xiàn)狀及改造原因

2032生產(chǎn)線從建廠投產(chǎn)以來卷取機(jī)出口成品鋼卷運(yùn)輸一直采用長距離鏈板式立卷運(yùn)輸（如圖1所示），設(shè)備部分主要包含在線翻鋼機(jī)2臺(tái)、1#～9#鏈及4套在線轉(zhuǎn)運(yùn)裝置，沒有在線取樣檢查設(shè)備。全程運(yùn)輸距離總長345m，橫跨AB跨、主軋跨和4個(gè)成品庫，共有3種不同鏈條1398m，內(nèi)含鏈板2972節(jié)，設(shè)備多、故障多、日常維護(hù)工作量極大。

（1）質(zhì)量方面。整個(gè)鋼卷運(yùn)輸轉(zhuǎn)接過程復(fù)雜，運(yùn)輸線路呈多處拐彎，轉(zhuǎn)運(yùn)過程中需要多次立卷臥卷來回轉(zhuǎn)變、提升、轉(zhuǎn)向、吊運(yùn)，容易發(fā)生打捆帶斷裂、掉落造成松卷，行車吊運(yùn)過程中的夾傷，翻鋼過程鋼卷端面和外圈刮傷等一系列成品質(zhì)量問題，給后續(xù)的補(bǔ)打捆和產(chǎn)品質(zhì)量問題處理造成了較大影響。

（2）維修方面。由于多年來的超限使用，很多設(shè)備基礎(chǔ)、梁、鋼結(jié)構(gòu)件已經(jīng)損壞或變形嚴(yán)重，伴隨偶爾的鋼卷掉落砸壞設(shè)備等不利因素，近年來維修費(fèi)用和人力需求成本極高，且在逐年攀升。

（3）環(huán)保方面。由于結(jié)構(gòu)型式所限，運(yùn)輸鏈?zhǔn)褂瞄_放式稀油池進(jìn)行浸沒式潤滑，潤滑油受高溫鋼卷烘烤，在廠房內(nèi)生成大量油煙，嚴(yán)重影響職工健康，不符合環(huán)保要求。且運(yùn)輸鏈運(yùn)行需要消耗大量潤滑油，成本太高。

（4）人文關(guān)懷。運(yùn)輸鏈運(yùn)行過程中產(chǎn)生的大量油煙，嚴(yán)重影響職工身心健康，改造已刻不容緩。另外，目前2032生產(chǎn)線的開卷檢查取樣均是人工氧割作業(yè)，剛下線的鋼卷溫度高，工作環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度極大，一并考慮改造增加在線檢查取樣設(shè)備，減輕職工勞動(dòng)強(qiáng)度。

2 柳鋼2032生產(chǎn)線托盤運(yùn)輸系統(tǒng)改造技術(shù)方案分析

2.1 主體改造方案

圖1 原鏈板式鋼卷運(yùn)輸系統(tǒng)

（1）機(jī)械部分。兩臺(tái)卷取機(jī)出口打捆機(jī)保留不變，為彌補(bǔ)中心線高差，將2#卷打捆站整體加高246mm；設(shè)計(jì)兩臺(tái)步進(jìn)梁機(jī)構(gòu)分別布設(shè)到2#卷和3#卷卸卷小車出口，用以替換原運(yùn)卷小車，做好交卷銜接；鋼卷以臥卷方式從打捆站經(jīng)步進(jìn)梁橫穿5#臺(tái)底部交卷到重載托盤線，重輕載托盤線雙向并排而立，橫跨卷取集水池到重/輕載提升機(jī)機(jī)構(gòu)，之后到第一回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)90度，后沿原4#、5#鏈移送到第二回轉(zhuǎn)臺(tái)，經(jīng)回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)后沿原6#、7#鏈中心線移送，途徑鋼卷塔型修復(fù)、自動(dòng)噴印機(jī)，而后到三工位橫移，便于選擇性交卷到1#庫鋼卷在線取樣檢查線，取樣返回后經(jīng)重載線途經(jīng)兩個(gè)稱重臺(tái)、二工位橫移（選擇性空托盤調(diào)頭）、第三回轉(zhuǎn)臺(tái)到2#/3#/4#成品庫收料入庫，全過程使用托盤小車進(jìn)行臥卷運(yùn)輸，一臥到底。改變目前人工氧割開卷檢查取樣方式，在1#庫新增一套鋼卷在線檢查取樣設(shè)備，采用三工位橫移平臺(tái)與托盤線做好銜接，方便從托盤系統(tǒng)直接運(yùn)送鋼卷至新增的在線檢查線設(shè)備，進(jìn)行開卷、取樣、檢查、回卷、再回送至托盤運(yùn)輸系統(tǒng)。原有的機(jī)器人自動(dòng)噴印機(jī)移位安裝；原有的鞍座式在線稱重裝置改造使用，利舊核心檢測元器件；增加一臺(tái)鋼卷芯部塔型修復(fù)裝置，以改善成品卷卷形質(zhì)量。

（2）液壓部分。液壓系統(tǒng)分散利舊原2#卷取液壓站、3#卷取液壓站、1#轉(zhuǎn)運(yùn)裝置液壓站、4#轉(zhuǎn)運(yùn)裝置液壓站等4個(gè)液壓站。分別為改造后的上述設(shè)備就近提供液壓動(dòng)力源，車間管路現(xiàn)場靈活掌握布設(shè)。

（3）電氣及控制系統(tǒng)。配套增加托盤運(yùn)輸系統(tǒng)變頻傳動(dòng)柜，控制電纜、電氣控制柜、PLC，控制程序等。

（4）土建部分。主體方面仍然還是利舊現(xiàn)有翻鋼機(jī)、1#～9#運(yùn)輸鏈和8#步進(jìn)梁設(shè)備的原始基坑，拆除原設(shè)備后進(jìn)行基礎(chǔ)小范圍的改造施工，部分區(qū)域還需要進(jìn)行大量的基礎(chǔ)破碎下挖，重新制作施工，部分區(qū)域需要較多的基礎(chǔ)螺栓以便架設(shè)鋼梁來支撐托盤線整套系統(tǒng)設(shè)備，滿足托盤運(yùn)輸線改造的設(shè)備基礎(chǔ)要求。

主要困難點(diǎn)在于需要對(duì)原1#、2#鏈下基礎(chǔ)破碎、對(duì)卷取出口集水池上東南西三面墻體土建進(jìn)行改造施工、需要對(duì)重/輕載托盤升降機(jī)深基礎(chǔ)進(jìn)行施工與集水池又存在干涉、2#打捆機(jī)下基礎(chǔ)抬升施工、1#鏈東面墻體挖開施工、8#/9#鏈牛腿破除四周檢修平臺(tái)下挖施工等。

土建施工是整個(gè)工程改造實(shí)施的最難點(diǎn)，也是影響整個(gè)改造工程工期長短的關(guān)鍵因素，因此下面主要針對(duì)土建施工難點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)論證和專項(xiàng)評(píng)估。

2.2 土建施工技術(shù)難點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施

（1）卷取機(jī)出口到重載托盤線的鋼卷交接和基礎(chǔ)施工難度較大。應(yīng)對(duì)措施：①將2#卷打捆站基礎(chǔ)加高246mm，設(shè)備整體抬高重新安裝，彌補(bǔ)與3#卷取機(jī)的高差，統(tǒng)一交接卷標(biāo)高；②重新設(shè)計(jì)制作兩組五卷位3808mm步距非標(biāo)步進(jìn)梁設(shè)備，由步進(jìn)梁對(duì)重載托盤線進(jìn)行交卷；③新增步進(jìn)梁設(shè)備基礎(chǔ)底面標(biāo)高最低為-5540mm，原卸卷小車軌道兩側(cè)有階梯面，局部位置最多需要往下破碎1.175m深，4m長，1.5m寬；④原翻鋼機(jī)底座支架拆除后基礎(chǔ)標(biāo)高為-7758mm，步進(jìn)梁設(shè)備落在此處需要新制基礎(chǔ)；⑤1#、2#運(yùn)輸鏈設(shè)備拆走后原基礎(chǔ)有多級(jí)階梯，其下方需要進(jìn)行基礎(chǔ)開挖破碎，最深的地方需要下挖1.195m，寬度4m，長約8m左右，基礎(chǔ)做好后需要重新種基礎(chǔ)螺栓安裝步進(jìn)梁；⑥5#臺(tái)利舊不動(dòng)，重載托盤中心線往南面延伸布置，初步設(shè)定距離打捆站中心線15.332m，重輕載托盤線中心間距2.5m。

（2）1#卷取機(jī)出口附近布置重/輕載托盤線橫移平臺(tái)位置不夠，需要破碎東面墻體基礎(chǔ)，創(chuàng)造設(shè)備布設(shè)空間。經(jīng)過詳細(xì)核算，需要在東面墻壁上開挖長5m、寬1.693m、高3m的一個(gè)深坑，如圖2所示，方便布設(shè)空托盤橫移平臺(tái)。

圖2 東面墻壁開挖示意圖

（3）托盤線跨越集水池，提升機(jī)布置位置選擇困難，基礎(chǔ)施工和設(shè)備安裝難度大。應(yīng)對(duì)措施：①卷取集水池南側(cè)墻面需要破壞拆除，最多的地方需要拆到-7.13m左右標(biāo)高位置，集水池內(nèi)3臺(tái)污水泵可以保留，出水管需要改造移位。集水池南側(cè)墻面破壞拆除后需要在池底架設(shè)鋼梁支撐長軸泵安裝面基礎(chǔ)層和托盤輥道。②因位置受限，需提前籌劃將集水池的西面墻體往東面移動(dòng)1300mm，如圖3所示。此處集水池的改動(dòng)較為困難，在改造實(shí)施前就要利用日常檢修做好墻體移位，方便后續(xù)布置重輕載提升機(jī)設(shè)備。此部分區(qū)域的土建施工難度是本次改造項(xiàng)目的最難點(diǎn)，需要對(duì)集水池進(jìn)行大量修改，還要確保生產(chǎn)時(shí)集水池能夠正常抽水，不影響水泵的正常運(yùn)行。

（4）提升機(jī)位置確定后，后續(xù)所有地方基礎(chǔ)標(biāo)高都相對(duì)較矮，需要大量架設(shè)鋼梁支撐托盤運(yùn)輸輥道?；剞D(zhuǎn)臺(tái)位置基礎(chǔ)需要擴(kuò)寬，8#鏈9#鏈基礎(chǔ)牛腿需要拆除，邊部需向外擴(kuò)張約750mm，深度700mm的檢修空間和平臺(tái)，如圖4所示。

圖3 集水池西面墻東移示意圖

圖4 8#鏈9#鏈基礎(chǔ)改造示意圖

3 改造后效果

通過全體職工的共同努力，柳鋼熱軋廠2032生產(chǎn)線卷取機(jī)出口鋼卷運(yùn)輸系統(tǒng)改造取得了圓滿成功，改變了一線長期整體裝備水平落后的局面，技術(shù)控制水平躍上新的臺(tái)階，卷取后區(qū)物流運(yùn)輸方式發(fā)生根本性改變，實(shí)現(xiàn)鋼卷一臥到底，如圖5所示，同時(shí)也徹底改變了卷取后區(qū)的作業(yè)環(huán)境，現(xiàn)場環(huán)境得到了根本性改善，實(shí)現(xiàn)了智能化清潔生產(chǎn)。

圖5 改造后的托盤運(yùn)輸系統(tǒng)

4 項(xiàng)目效益核算

（1）項(xiàng)目投資。本項(xiàng)目設(shè)備采購費(fèi)用2400萬元，土建及設(shè)備拆裝施工費(fèi)用754萬元，總體工程投資費(fèi)用3154萬元。

（2）項(xiàng)目收益。因一次性投資成本較高，本次改造后的項(xiàng)目收益按改造后5年進(jìn)行核算更科學(xué)。具體創(chuàng)效內(nèi)容和創(chuàng)效金額詳見表1。

改造托盤線后五年內(nèi)可以從各個(gè)方面綜合創(chuàng)效1391萬，而且可以長期創(chuàng)效。

表1 改造后5年內(nèi)的經(jīng)濟(jì)效益核算表

5 結(jié)語

改造成功后，無論從備件維修費(fèi)、維修人力成本、油品消耗、產(chǎn)品質(zhì)量提升、設(shè)備順行、人力資源優(yōu)化、水處理增效等方面，還是對(duì)改善職工的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境、減少職工勞動(dòng)強(qiáng)度、提高職工身心健康等方面來說，都是有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。