板坯连铸机基础框架安装实践浅谈

张西锋, 李武红，崔瑞刚，王 鲁，王文学

(1.中国重型机械研究院股份公司， 陕西 西安 710032；2.攀钢集团汇裕供应链有限公司 四川 攀枝花 617067)

板坯连铸机基础框架安装实践浅谈

张西锋1, 李武红1，崔瑞刚2，王 鲁1，王文学1

(1.中国重型机械研究院股份公司， 陕西 西安 710032；2.攀钢集团汇裕供应链有限公司 四川 攀枝花 617067)

板坯连铸机基础框架的安装精度影响到扇形段的安装精度和扇形段在线对弧的精度，进而影响扇形段的互换性和板坯连铸机铸坯质量。本文基于Mobarakeh Steel Company板坯连铸机基础框架安装实践，结合测量控制网的建立、测量方法、仪器的选择、最终扇形段在线对弧等方面，分析和讨论板坯连铸机基础框架的安装。

板坯连铸机；基础框架；对弧；测量；全站仪；

0 前言

板坯连铸机的扇形段基础框架是用来支撑弯曲段下支点和所有扇形段，其承载的负荷主要来自该区域的设备重量、铸坯重量、设备热变形、弯曲矫直反力及拉坯阻力等，并将这些负荷通过基础框架预埋件及地脚螺栓均匀的传入土建基础之中。只有采取正确的方法对扇形段基础框架进行安装，才能保证扇形段的安装精度要求和连铸机的弧线精度要求，才能保证一台板坯连铸机顺利生产出合格的铸坯[1-5]。

扇形段基础框架安装的难点在于安装精度要求高[6-7]，主要尺寸的安装精度达到±0.15mm，并且整个安装测量是在三维空间上进行，要确保各部位的空间尺寸和位置正确与准确，就必须采取合理的测量设备和优化的测量方法，并需要借用特殊的辅助测量工具进行配合测量。对此，本文结合中国重型机械研究院股份公司对伊朗Mobarakeh Steel Company设计和供货的5#板坯连铸机((900～2000 mm)×(200/220/250 mm))扇形段基础框架安装实践，讨论扇形段基础框架安装、测量和调整的关键技术。

1 扇形段基础框架的安装方法

1.1 扇形段基础框架的组成及安装顺序

扇形段基础框架由四部分组成，基础框架1和2用于支撑扇弧形区的扇形段，基础框架3用于支撑矫直区和部分水平区的扇形段，基础框架4用于支撑剩余水平区的扇形段，如图1所示。基础框架3处于弧形区和水平区的交接，即娇直终了线附近，便于准确进行测量，并且能减少累计误差，所以先对扇形段基础框架3进行安装和测量，再以基础框架3为基础，向前依此安装基础框架2、基础框架1，向后安装基础框架4。

图1 扇形段基础框架

1.2 安装基准点、基准线的确立

安装基础框架之前，先要确定安装基准点和基准线，这些基准点将作为基础框架安装和测量的基准，主要设定横向(X-X)、纵向(Y-Y)基准线和标高基准点，并分别设置永久性基准标记(永久性基准标记依据YBJ201-1983冶金机械设备安装工程施工及验收规范《通用规定》)[8，9]。基础框架区域主要设定了横向的X2(结晶器外弧基准线)、X3(矫直终了线)和纵向的Y3、Y4(第1流铸机中心线、第2流铸机中心线)。并在结晶器外弧基准线附近(浇铸平台+11.15m)、娇直终了线附近(-2.380m)、切前辊道附近(-2.380m)设永久性标高基准点，并在大包回转台的+5.5m平台设置临时标高基准点。具体的基准点和基准线设置如图2所示。

为了满足基础框架的精度要求，本工程选用全站仪对安装控制网内的中心标板进行投点布设，利用全站仪的坐标定位转化系统对基础框架区域基准测量控制点进行一点控制的闭合测量和设置[10-12]。并采用精密水准仪配钢铟尺对标高控制点进行测量和设置[10-11]。由于该安装控制网非常重要，所以需要多次测量和校核，并在安装过程中定期对测量点进行校核；同时，基准点不仅是安装的测量基准，也将是连铸机大修、中修、小修时校验设备的依据，因此永久性标记要采用永久性保护措施。

图2 基础框架区域安装基准点、基准线示意图

1.3 扇形段基础框架的调整与测量

基础框架测量主要有两种测量方式，一种采用吊钢线用千分尺测量[13]，另外一种是用全站仪进行测量[7，14]，由于全站仪测量的精度高，操作方便，所以本项目采用全站仪测量的方法进行测量。

基础框架属于不规整大型精加工件，为了方便测量和安装，在基础框架的适当位置设置了测量销，用于基础框架的初测量定位和调整，再利用测量轮进行精确测量和调整。由于测量销和测量轮均为圆柱形，不便于全站仪棱镜的架设，为此，现场制作了圆柱形测量用辅助工具，如图3所示。通过该辅助工具并配合全站仪能准确测量测量点到矫直终了线的距离。

图3 基础框架安装测量的辅助工具

由于基础框架的调整精度非常重要，其直接确定整连铸机的性能质量[1，15]，所以，在基础框架设计理念就是先通过基础框架上的测量销对基础框架进行就位和初次调整(也称为粗调整)，待基础框架初调整结束后，通过测量轮对基础框架的设备安装面进行复测和校核，对不满足安装要求的扇形段安装面通过调整基础框架的调整垫片进行微调，已达到设备的最终安装要求，即精调整。具体的测量销及测量轮位置示意如图4所示。

图4 测量销及测量轮的位置示意图

(1)基础框架初调整。在切前辊道附近架设全站仪，以测量控制网中矫直终了线(X3)处的中心标板为后视点，确定全站仪的坐标点，确定全站仪的位置后，再以全站仪为坐标点对基础框架3的各测量销进行测量，同时配合精密水准仪对测量销的标高点进行测量。根据测量结果，再采用液压千斤顶和临时调节顶丝对基础框架3进行调整，调整完后在进行测量校核，如此反复测量和调整，直到测量结果满足标高偏差小于±0.15 mm，距离偏差小于±0.15 mm，即可认为基础框架3初调整结束。采用上述方法一次对基础框架2、基础框架1和基础框架4进行测量和调整。初调整结束后对基础框架进行二次灌浆和养护。

(2)基础框架精调整。基础框架的精调整同样采用在切前辊道附近架设全站仪，通过测量测量轮的轴端坐标和标高的方式对基础框架的扇形段安装面进行校核，并通过调整基础框架上的扇形段安装面的调整垫片进行调整，该过程也需要反复测量和调整，以确保距离偏差小于±0.15 mm，标高偏差小于±0.15 mm。

2 对弧检测

扇形段基础框架用来支撑弯曲段下支点和所有扇形段，所以扇形段基础框架的安装调整结果最终将通过扇形段及弯曲段的在线弧线结果展现出来。本工程通过对弧样板和辊缝测量仪对扇形段的对弧情况进行了检测。

(1)用对弧样板进行检测的结果。表1为通过对弧样板检测的扇形段对弧情况，从表1可以看出，第2流扇形段的弧线完全满足要求，对弧精度基本都小0.15 mm。

表1 在扇形段线弧结果(采用对弧样本)

(2)用辊缝测量仪进行对弧检查的结果。辊缝测量仪是采用倾斜角传感器对扇形段外弧导辊的对弧情况进行检测的一种自动化的检测仪器，其测量精度高，可靠性强。现场通过辊缝测量仪再次对扇形段的对弧情况进行检查，检测结果基本满足对弧精度基本都小0.15 mm的要求，如图5所示。

图5 辊缝测量仪的对弧结果

3 结论

本文通过对伊朗Mobarakeh Steel Company的5#板坯连铸机的扇形段基础框架安装实践的介绍，有效验证了板坯连铸机基础框架的安装重点。

(1)合理的设置和投放安装基准点、基准线，并需要对安装基准点、基准线准确测量和反复校核；

(2)采用全站仪的坐标定位转化系统对基础框架进行测量是一种有效的基础框架测量方法。并且该方法精度高，操作方便，提高安装速度。

(3)本项目采用的测量轴和测量轮配合棱镜辅助测量工具能有效的对不规则安装件进行测量和安装，特别是在基础框架的安装调整过程中。通过合理的安装程序和采用精密的仪器，伊朗Mobarakeh Steel Company的5#板坯连铸机已于2016年8月22日顺利生产，铸坯质量合格(其中包括包晶钢，高碳钢等)，完全满足用户的生产要求。

[1] 刘熬明. 板坯连铸机扇形段基础框架测量找正技术[J].工业建筑，2011，41(S)：963-965.

[2] 吴广成，杜艳军，牛 勇，等.大型板坯连铸设备安装新技术[J].重型机械，2012,(05):18-21.

[3] 曾金兰，张红社.钢坯连铸机安装控制网的建立[J].勘察科学技术，1995,(05):43-46.

[4] 张立杰.连铸机结晶器振动装置及扇形段安装调整技术[J].包钢科技，2012,38(2):34-36.

[5] 张玉宝，文毅.包钢厚板连铸机二冷室设备安装[J].内蒙古科技与经济，2009,(19):68-69.

[6] 刘熬明.板坯连铸机扇形段基础框架测量找正技术[J].工业建筑，2011,41(s):963-965.

[7] 刘忠义.棱镜连接件在连铸机设备安装过程中的应用[J].科技情报开发与经济，2010,20(35):213-214.

[8] YBJ201-83，冶金机械设备安装工程施工及验收规范(通用规定)[S].北京：中华人民共和国冶金工业部部标准，1983.

[9] YBJ202-83，冶金机械设备安装工程施工及验收规范(炼钢设备)[S] .北京：中华人民共和国冶金工业部部标准，1983.

[10]金仲秋，马真安.工程测量[M]. 北京：人民交通出版社，2007.

[11]陈秀忠,常玉奎,金荣耀. 工程测量[M].北京：清华大学出版社，2013.

[12]吴广成.浅谈太钢150万t新炼钢连铸机的安装[J].科技情报开发与经济，2008,18(07):197-198.

[13]徐峥，施光涛.浅谈板坯连铸机安装中的测量控制要点[J].价值工程，2015,(08):146-147.

[14]降晓军，吴广成.全站仪极坐标法在连铸机安装中的运用[J].科技情报开发与经济，2007,17(30):279-280.

[15]邱玉明，何海平.梅钢2号连铸机香蕉座安装测量实践[J].科技情报开发与经济，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

张西锋(1981-)，男，工程师，主要研究方向: 冶金设备。

TP393

A

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