浅析柳钢热轧厂2032生产线卷取机出口钢卷运输系统改造工程

万祖勇，梁民勤，黄盛声

（广西柳州钢铁集团有限公司热轧板带厂，广西 柳州 545002）

1 现状及改造原因

2032生产线从建厂投产以来卷取机出口成品钢卷运输一直采用长距离链板式立卷运输（如图1所示），设备部分主要包含在线翻钢机2台、1#～9#链及4套在线转运装置，没有在线取样检查设备。全程运输距离总长345m，横跨AB跨、主轧跨和4个成品库，共有3种不同链条1398m，内含链板2972节，设备多、故障多、日常维护工作量极大。

（1）质量方面。整个钢卷运输转接过程复杂，运输线路呈多处拐弯，转运过程中需要多次立卷卧卷来回转变、提升、转向、吊运，容易发生打捆带断裂、掉落造成松卷，行车吊运过程中的夹伤，翻钢过程钢卷端面和外圈刮伤等一系列成品质量问题，给后续的补打捆和产品质量问题处理造成了较大影响。

（2）维修方面。由于多年来的超限使用，很多设备基础、梁、钢结构件已经损坏或变形严重，伴随偶尔的钢卷掉落砸坏设备等不利因素，近年来维修费用和人力需求成本极高，且在逐年攀升。

（3）环保方面。由于结构型式所限，运输链使用开放式稀油池进行浸没式润滑，润滑油受高温钢卷烘烤，在厂房内生成大量油烟，严重影响职工健康，不符合环保要求。且运输链运行需要消耗大量润滑油，成本太高。

（4）人文关怀。运输链运行过程中产生的大量油烟，严重影响职工身心健康，改造已刻不容缓。另外，目前2032生产线的开卷检查取样均是人工氧割作业，刚下线的钢卷温度高，工作环境恶劣，劳动强度极大，一并考虑改造增加在线检查取样设备，减轻职工劳动强度。

2 柳钢2032生产线托盘运输系统改造技术方案分析

2.1 主体改造方案

图1 原链板式钢卷运输系统

（1）机械部分。两台卷取机出口打捆机保留不变，为弥补中心线高差，将2#卷打捆站整体加高246mm；设计两台步进梁机构分别布设到2#卷和3#卷卸卷小车出口，用以替换原运卷小车，做好交卷衔接；钢卷以卧卷方式从打捆站经步进梁横穿5#台底部交卷到重载托盘线，重轻载托盘线双向并排而立，横跨卷取集水池到重/轻载提升机机构，之后到第一回转台回转90度，后沿原4#、5#链移送到第二回转台，经回转台回转后沿原6#、7#链中心线移送，途径钢卷塔型修复、自动喷印机，而后到三工位横移，便于选择性交卷到1#库钢卷在线取样检查线，取样返回后经重载线途经两个称重台、二工位横移（选择性空托盘调头）、第三回转台到2#/3#/4#成品库收料入库，全过程使用托盘小车进行卧卷运输，一卧到底。改变目前人工氧割开卷检查取样方式，在1#库新增一套钢卷在线检查取样设备，采用三工位横移平台与托盘线做好衔接，方便从托盘系统直接运送钢卷至新增的在线检查线设备，进行开卷、取样、检查、回卷、再回送至托盘运输系统。原有的机器人自动喷印机移位安装；原有的鞍座式在线称重装置改造使用，利旧核心检测元器件；增加一台钢卷芯部塔型修复装置，以改善成品卷卷形质量。

（2）液压部分。液压系统分散利旧原2#卷取液压站、3#卷取液压站、1#转运装置液压站、4#转运装置液压站等4个液压站。分别为改造后的上述设备就近提供液压动力源，车间管路现场灵活掌握布设。

（3）电气及控制系统。配套增加托盘运输系统变频传动柜，控制电缆、电气控制柜、PLC，控制程序等。

（4）土建部分。主体方面仍然还是利旧现有翻钢机、1#～9#运输链和8#步进梁设备的原始基坑，拆除原设备后进行基础小范围的改造施工，部分区域还需要进行大量的基础破碎下挖，重新制作施工，部分区域需要较多的基础螺栓以便架设钢梁来支撑托盘线整套系统设备，满足托盘运输线改造的设备基础要求。

主要困难点在于需要对原1#、2#链下基础破碎、对卷取出口集水池上东南西三面墙体土建进行改造施工、需要对重/轻载托盘升降机深基础进行施工与集水池又存在干涉、2#打捆机下基础抬升施工、1#链东面墙体挖开施工、8#/9#链牛腿破除四周检修平台下挖施工等。

土建施工是整个工程改造实施的最难点，也是影响整个改造工程工期长短的关键因素，因此下面主要针对土建施工难点进行详细的技术论证和专项评估。

2.2 土建施工技术难点及应对措施

（1）卷取机出口到重载托盘线的钢卷交接和基础施工难度较大。应对措施：①将2#卷打捆站基础加高246mm，设备整体抬高重新安装，弥补与3#卷取机的高差，统一交接卷标高；②重新设计制作两组五卷位3808mm步距非标步进梁设备，由步进梁对重载托盘线进行交卷；③新增步进梁设备基础底面标高最低为-5540mm，原卸卷小车轨道两侧有阶梯面，局部位置最多需要往下破碎1.175m深，4m长，1.5m宽；④原翻钢机底座支架拆除后基础标高为-7758mm，步进梁设备落在此处需要新制基础；⑤1#、2#运输链设备拆走后原基础有多级阶梯，其下方需要进行基础开挖破碎，最深的地方需要下挖1.195m，宽度4m，长约8m左右，基础做好后需要重新种基础螺栓安装步进梁；⑥5#台利旧不动，重载托盘中心线往南面延伸布置，初步设定距离打捆站中心线15.332m，重轻载托盘线中心间距2.5m。

（2）1#卷取机出口附近布置重/轻载托盘线横移平台位置不够，需要破碎东面墙体基础，创造设备布设空间。经过详细核算，需要在东面墙壁上开挖长5m、宽1.693m、高3m的一个深坑，如图2所示，方便布设空托盘横移平台。

图2 东面墙壁开挖示意图

（3）托盘线跨越集水池，提升机布置位置选择困难，基础施工和设备安装难度大。应对措施：①卷取集水池南侧墙面需要破坏拆除，最多的地方需要拆到-7.13m左右标高位置，集水池内3台污水泵可以保留，出水管需要改造移位。集水池南侧墙面破坏拆除后需要在池底架设钢梁支撑长轴泵安装面基础层和托盘辊道。②因位置受限，需提前筹划将集水池的西面墙体往东面移动1300mm，如图3所示。此处集水池的改动较为困难，在改造实施前就要利用日常检修做好墙体移位，方便后续布置重轻载提升机设备。此部分区域的土建施工难度是本次改造项目的最难点，需要对集水池进行大量修改，还要确保生产时集水池能够正常抽水，不影响水泵的正常运行。

（4）提升机位置确定后，后续所有地方基础标高都相对较矮，需要大量架设钢梁支撑托盘运输辊道。回转台位置基础需要扩宽，8#链9#链基础牛腿需要拆除，边部需向外扩张约750mm，深度700mm的检修空间和平台，如图4所示。

图3 集水池西面墙东移示意图

图4 8#链9#链基础改造示意图

3 改造后效果

通过全体职工的共同努力，柳钢热轧厂2032生产线卷取机出口钢卷运输系统改造取得了圆满成功，改变了一线长期整体装备水平落后的局面，技术控制水平跃上新的台阶，卷取后区物流运输方式发生根本性改变，实现钢卷一卧到底，如图5所示，同时也彻底改变了卷取后区的作业环境，现场环境得到了根本性改善，实现了智能化清洁生产。

图5 改造后的托盘运输系统

4 项目效益核算

（1）项目投资。本项目设备采购费用2400万元，土建及设备拆装施工费用754万元，总体工程投资费用3154万元。

（2）项目收益。因一次性投资成本较高，本次改造后的项目收益按改造后5年进行核算更科学。具体创效内容和创效金额详见表1。

改造托盘线后五年内可以从各个方面综合创效1391万，而且可以长期创效。

表1 改造后5年内的经济效益核算表

5 结语

改造成功后，无论从备件维修费、维修人力成本、油品消耗、产品质量提升、设备顺行、人力资源优化、水处理增效等方面，还是对改善职工的生产作业环境、减少职工劳动强度、提高职工身心健康等方面来说，都是有着巨大的经济效益和社会效益。