梅钢磁材厂2万吨预烧料生产线配料系统改造

朱锐

【摘要】介绍了上海梅山钢铁股份有限公司磁性材料厂2万吨预烧料生产线配料系统存在的问题及解决方案，分析了问题产生的原因，并采取了相应的技术改造，取得了良好的效果。

【关键词】预烧料生产线 配料系统 精度偏差 技术改造 产品质量

1 概况

上海梅山钢铁股份有限公司磁性材料厂（以下简称“磁材厂”）2万吨预烧料生产线是以热轧铁鳞为主要原料，通过烘干、氧化、配料、球磨、烧结、冷却等工艺生产铁氧体磁性材料。配料系统主要由料仓、控制阀门、称重传感器、输送螺旋、输送皮带等主要设备构成，主要功能是完成原料与小辅料配比过程，配料系统稳定性和配料精度，是影响产品质量好坏的关键控制环节。

2 配料系统现状及精度偏差原因分析

从2013年6月份开始，配料系统料仓出现下料不畅，且精度出现较大偏差，每个班次都会出现几组配料不合格，经过数据收集与分析，配料准确率只有91%，对产品质量有很大的影响。通过对配料过程各个环节现场检查和设备厂家技术指导分析，确定配料系统出现偏差主要有以下原因：

1） 钢平台的刚性不足，钢梁变形较大，在配料过程中随着配料量的增加，配料精度偏差加大。

2） 配料钢结构平台与主厂房钢结构相连，未独立分开，由于配料系统精度要求较高，其它设备振动会影响配料精度。

3） 所用配料秤量程是实际料量的2倍，对于计量较少的物料存在精度不足。

4） 小辅料配料输送螺旋受场地空间限制，选型长度较短，在配料过程中会出现冲料，影响配料精度。

5） 配料料仓下料口为方形口，易出现下料不畅，造成料量不稳，影响配料精度。

3 解决方案与施工难点

（一）解决方案：原配料系统设备安装在厂房钢结构上，而且小辅料配料精度要求较高，其它设备振动对配料精度有很大影响。为彻底解决振动干扰，必须重新浇筑基础，安装钢结构，将配料设备安装在新建钢结构上，形成独立的配料系统，阻断振动传递路径。经过多次现场勘验及方案论证，针对问题产生原因，形成了一套切实可行的的解决方案：

1） 为消除钢梁变形和其它设备振动对配料精度的影响，重新浇筑混凝土基础，安装钢结构配料平台，将配料秤等设备安装在新建钢结构平台上，脱离与厂房钢结构连接，彻底消除其它设备对配料精度的干扰。

2） 根据计量设备选用标准，选用与实际料量相匹配的配料秤，更换现用配料秤。

3） 小辅料配料平台改造，安装长度较长的输送螺旋，解决配料过程冲料。

4） 更换现用配料料仓，选用锥度更小、下料口为圆形的不锈钢料仓，解决下料不畅问题。

（二）施工难点：本次工程为在线改造，在不影响大生产和其它设备运行的同时，合理安排施工内容，利用有限的生产间隙时间完成旧设备拆除，新设备安装。钢结构施工，受场地局限无法采用吊装机械进行吊安装，只能采用卷扬机配以手拉葫芦进行吊安装，且不能妨碍生产；故具有施工场地狭小，安装难度大，耗用人工多等特点。因此，施工前必须组织施工人员认真勘察每一个作业点，熟悉、掌握每一道施工工艺和质量要求，做好充分的准备，合理安排、密切配合、才能确保工程顺利完成。本次工程设计新建钢结构平台3层，钢材型号为Q235B、钢梁用材为HN400*200、钢柱用材为Φ426*8钢管，安装高度9.3m，钢结构制作完成后运至现场拼装。受厂房钢结构平台局限，Φ426钢柱必须分割为3段再进行现场组装，在不影响原厂房结构安全的同时，在各层平台开孔，确定安装中心，将钢柱安装在新浇筑的混凝土基础上。为确保施工质量及安全，主要采取了以下施工方法及措施：

1） 基础混凝土工程：由于施工场地作业空间狭小，无法采用机械施工，只能采用人工放坡的方法开挖和外运；土方开挖前，组织技术人员进行地下管线确认，确认完毕具备施工条件以后，方可动工开挖。土方在开挖过程中按现场技术人员要求放线开挖，做到有顺序施工，由于地坑位于原厂房内，所挖土方必须随挖随运（厂房内无地方堆放，回填时再回运），严格控制好标高，以防超挖；并在地坑北面預留一个500*500*500的集水坑和临时排水沟，用来降低坑底渗水。土方开挖好后，进行验槽后方能进入下道工序施工。在开挖前用钢栏杆进行围护，以防闲杂人员进入。

2） 钢结构施工：基础达到规范要求强度后，进行钢结构吊装。安装前应检查复核其定位轴线，基础标高、安装螺栓规格、位置是否符合设计要求和施工验收规范。钢柱、钢梁吊装，吊耳焊接在原有的钢结构梁，检查原有钢结构的牢固程度，吊装用2T手拉葫芦起吊，柱子安装到位后首先临时固定在原有的钢柱上，然后进行钢梁的安装，钢梁的吊装方法同钢柱。作业期间严格执行动火管理制度，由专人负责监火，防止火灾事故发生。根据厂房平台层高，将钢柱分为3段，每层4根，共计12根。第一段安装在预先浇筑好的混凝土基础上，确定好中心位置和垂直度后，将钢柱底板与混凝土基础预埋钢板焊接牢固，安装柱间支撑。第二段钢柱从平台一侧用手拉葫芦导入安装位置，与第一段钢柱进行组对、焊接，定位好以后需测量整段钢柱中心位置和垂直度，防止安装误差累计超差，造成返工处理。第三段钢柱安装与第二段相同，定位好以后，需要测量整段钢柱中心位置和垂直度。钢柱安装完成，进行钢梁吊装，需要注意的是，此时新钢结构平台已经形成，但生产还在进行，配料系统依旧还在使用，还不能将配料平台与厂房钢结构脱离，需要与生产协调最佳停机时间，争取在不影响生产的同时，完成最后一步：钢结构平台切换与设备安装。

3） 设备拆除、安装：在生产备料充足的条件下，利用生产间隙时间，将配料系统平台与厂房钢结构连接拆除，安装在新建钢结构上。设备安装位置处于平台与输送皮带之间，作业空间狭小，设备拆除、安装时很容易对已经安装就位的设备造成损伤。这一施工阶段，必须充分利用生产间隙时间，完成设备安装、调试，在合理安排施工内容同时，加强现场监管，避免发生意外情况影响生产线生产。

4） 安全防范措施：根据本次工程施工难点，制定周密的安全措施，也是本次工程顺利竣工的关键环节。配置专职安全员，负责日常安全生产工作，各职能部门在各自相应的工作范围内，对安全生产负责，使工程施工得以安全顺利进行。班组中严格执行班前、班中、班后检查的“三检制度”，及时排除各种隐患。各专业施工开始前，实行两级交底，即项目技术负责人对各专业工长进行安全技术交底，专业工长对生产班组进行安全生产实施措施交底，保证每一位施工人员熟悉作业范围危险源，提前做好防护措施。

4 结束语

本次工程2013年10月4日开始混凝土基础施工，11月1日施工结束，对配料系统原来存在问题进行了针对性的解决，充分利用厂房位置进行合理布局，保证了工程安装需要，施工质量较好，现场施工未发生质量和安全违规行为。该项目按时间节点竣工，配料系统稳定性和精度有较大幅度提高，通过改造前后配料数据统计与分析，改造前配料准确率91%，改造后配料准确率97%，改造后配料准确率提高了6个百分点，产品质量得到了可靠保障。同时，小辅料配料时间由原来需要5分钟，缩短为2分钟，配料系统设备功能精度也较原来有了进一步提高。

参考文献

[1] GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》

[2] GB50231-2009《机械设备安装工程施工及验收通用规范》