淺析柳鋼熱軋廠2032生產線卷取機出口鋼卷運輸系統改造工程

萬祖勇，梁民勤，黃盛聲

（廣西柳州鋼鐵集團有限公司熱軋板帶廠，廣西 柳州 545002）

1 現狀及改造原因

2032生產線從建廠投產以來卷取機出口成品鋼卷運輸一直采用長距離鏈板式立卷運輸（如圖1所示），設備部分主要包含在線翻鋼機2臺、1#～9#鏈及4套在線轉運裝置，沒有在線取樣檢查設備。全程運輸距離總長345m，橫跨AB跨、主軋跨和4個成品庫，共有3種不同鏈條1398m，內含鏈板2972節，設備多、故障多、日常維護工作量極大。

（1）質量方面。整個鋼卷運輸轉接過程復雜，運輸線路呈多處拐彎，轉運過程中需要多次立卷臥卷來回轉變、提升、轉向、吊運，容易發生打捆帶斷裂、掉落造成松卷，行車吊運過程中的夾傷，翻鋼過程鋼卷端面和外圈刮傷等一系列成品質量問題，給后續的補打捆和產品質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，很多設備基礎、梁、鋼結構件已經損壞或變形嚴重，伴隨偶爾的鋼卷掉落砸壞設備等不利因素，近年來維修費用和人力需求成本極高，且在逐年攀升。

（3）環保方面。由于結構型式所限，運輸鏈使用開放式稀油池進行浸沒式潤滑，潤滑油受高溫鋼卷烘烤，在廠房內生成大量油煙，嚴重影響職工健康，不符合環保要求。且運輸鏈運行需要消耗大量潤滑油，成本太高。

（4）人文關懷。運輸鏈運行過程中產生的大量油煙，嚴重影響職工身心健康，改造已刻不容緩。另外，目前2032生產線的開卷檢查取樣均是人工氧割作業，剛下線的鋼卷溫度高，工作環境惡劣，勞動強度極大，一并考慮改造增加在線檢查取樣設備，減輕職工勞動強度。

2 柳鋼2032生產線托盤運輸系統改造技術方案分析

2.1 主體改造方案

圖1 原鏈板式鋼卷運輸系統

（1）機械部分。兩臺卷取機出口打捆機保留不變，為彌補中心線高差，將2#卷打捆站整體加高246mm；設計兩臺步進梁機構分別布設到2#卷和3#卷卸卷小車出口，用以替換原運卷小車，做好交卷銜接；鋼卷以臥卷方式從打捆站經步進梁橫穿5#臺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/輕載提升機機構，之后到第一回轉臺回轉90度，后沿原4#、5#鏈移送到第二回轉臺，經回轉臺回轉后沿原6#、7#鏈中心線移送，途徑鋼卷塔型修復、自動噴印機，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，取樣返回后經重載線途經兩個稱重臺、二工位橫移（選擇性空托盤調頭）、第三回轉臺到2#/3#/4#成品庫收料入庫，全過程使用托盤小車進行臥卷運輸，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備，采用三工位橫移平臺與托盤線做好銜接，方便從托盤系統直接運送鋼卷至新增的在線檢查線設備，進行開卷、取樣、檢查、回卷、再回送至托盤運輸系統。原有的機器人自動噴印機移位安裝；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；增加一臺鋼卷芯部塔型修復裝置，以改善成品卷卷形質量。

（2）液壓部分。液壓系統分散利舊原2#卷取液壓站、3#卷取液壓站、1#轉運裝置液壓站、4#轉運裝置液壓站等4個液壓站。分別為改造后的上述設備就近提供液壓動力源，車間管路現場靈活掌握布設。

（3）電氣及控制系統。配套增加托盤運輸系統變頻傳動柜，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有翻鋼機、1#～9#運輸鏈和8#步進梁設備的原始基坑，拆除原設備后進行基礎小范圍的改造施工，部分區域還需要進行大量的基礎破碎下挖，重新制作施工，部分區域需要較多的基礎螺栓以便架設鋼梁來支撐托盤線整套系統設備，滿足托盤運輸線改造的設備基礎要求。

主要困難點在于需要對原1#、2#鏈下基礎破碎、對卷取出口集水池上東南西三面墻體土建進行改造施工、需要對重/輕載托盤升降機深基礎進行施工與集水池又存在干涉、2#打捆機下基礎抬升施工、1#鏈東面墻體挖開施工、8#/9#鏈牛腿破除四周檢修平臺下挖施工等。

土建施工是整個工程改造實施的最難點，也是影響整個改造工程工期長短的關鍵因素，因此下面主要針對土建施工難點進行詳細的技術論證和專項評估。

2.2 土建施工技術難點及應對措施

（1）卷取機出口到重載托盤線的鋼卷交接和基礎施工難度較大。應對措施：①將2#卷打捆站基礎加高246mm，設備整體抬高重新安裝，彌補與3#卷取機的高差，統一交接卷標高；②重新設計制作兩組五卷位3808mm步距非標步進梁設備，由步進梁對重載托盤線進行交卷；③新增步進梁設備基礎底面標高最低為-5540mm，原卸卷小車軌道兩側有階梯面，局部位置最多需要往下破碎1.175m深，4m長，1.5m寬；④原翻鋼機底座支架拆除后基礎標高為-7758mm，步進梁設備落在此處需要新制基礎；⑤1#、2#運輸鏈設備拆走后原基礎有多級階梯，其下方需要進行基礎開挖破碎，最深的地方需要下挖1.195m，寬度4m，長約8m左右，基礎做好后需要重新種基礎螺栓安裝步進梁；⑥5#臺利舊不動，重載托盤中心線往南面延伸布置，初步設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#卷取機出口附近布置重/輕載托盤線橫移平臺位置不夠，需要破碎東面墻體基礎，創造設備布設空間。經過詳細核算，需要在東面墻壁上開挖長5m、寬1.693m、高3m的一個深坑，如圖2所示，方便布設空托盤橫移平臺。

圖2 東面墻壁開挖示意圖

（3）托盤線跨越集水池，提升機布置位置選擇困難，基礎施工和設備安裝難度大。應對措施：①卷取集水池南側墻面需要破壞拆除，最多的地方需要拆到-7.13m左右標高位置，集水池內3臺污水泵可以保留，出水管需要改造移位。集水池南側墻面破壞拆除后需要在池底架設鋼梁支撐長軸泵安裝面基礎層和托盤輥道。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1300mm，如圖3所示。此處集水池的改動較為困難，在改造實施前就要利用日常檢修做好墻體移位，方便后續布置重輕載提升機設備。此部分區域的土建施工難度是本次改造項目的最難點，需要對集水池進行大量修改，還要確保生產時集水池能夠正常抽水，不影響水泵的正常運行。

（4）提升機位置確定后，后續所有地方基礎標高都相對較矮，需要大量架設鋼梁支撐托盤運輸輥道。回轉臺位置基礎需要擴寬，8#鏈9#鏈基礎牛腿需要拆除，邊部需向外擴張約750mm，深度700mm的檢修空間和平臺，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生產線卷取機出口鋼卷運輸系統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，技術控制水平躍上新的臺階，卷取后區物流運輸方式發生根本性改變，實現鋼卷一臥到底，如圖5所示，同時也徹底改變了卷取后區的作業環境，現場環境得到了根本性改善，實現了智能化清潔生產。

圖5 改造后的托盤運輸系統

4 項目效益核算

（1）項目投資。本項目設備采購費用2400萬元，土建及設備拆裝施工費用754萬元，總體工程投資費用3154萬元。

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

改造托盤線后五年內可以從各個方面綜合創效1391萬，而且可以長期創效。

表1 改造后5年內的經濟效益核算表

5 結語

改造成功后，無論從備件維修費、維修人力成本、油品消耗、產品質量提升、設備順行、人力資源優化、水處理增效等方面，還是對改善職工的生產作業環境、減少職工勞動強度、提高職工身心健康等方面來說，都是有著巨大的經濟效益和社會效益。