中冶天工集团有限公司工业工程公司 300302
摘要：随着当今冶金行业中特殊钢材占据统领地位，高速线材的产品质量又比普通钢材的线材在线材直径、韧性、硬度等方面要求极高，在生产线上设计在线固溶炉在高温下生产出特种钢满足市场需要，现将其施工方法予以详细阐述。
关键词：高速线材；固溶炉；安装方法
1.前言：
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在当今冶金行业中特殊钢材占据统领地位，高速线材的产品质量又比普通钢材的线材在线材直径、韧性、硬度等方面要求极高。在这种情形下，“DT”工程的高速线材车间引进了瑞典UTAB的技术，开辟了特种钢材的新篇章，有了更高的突破。瑞典UTAB设计制造的固溶炉在世界第三台、亚洲第一台，在高温下生产出特种轴承钢。
在线固溶炉由于采用瑞典UTAB技术制造，其安装工艺需要符合外方的技术要求。
2、施工特点：
2.1设备制作精度高，安装精度高
在线固溶炉由瑞典UTAB设计制造的，属于高温高精度的进口设备，炉内辊道安装及炉体保温要求非常高，平台立柱采用顶丝无垫板的方法安装。
2.2在线固溶炉适用于高精度、特种轴承钢的高速线材生产线，对现场的施工及生产的环境要求严格。
2.3在线固溶炉设备部件零散，工序流程要求较高。
3、设备简介：
固溶炉在世界第三台、亚洲第一台，在高温下生产出特种轴承钢，分为加热系统和水喷淋系统，全线运输行程约为35m。
3.1 加热系统：
炉子将由无焰燃烧氧料气体的烧嘴加热。
3.2 水喷淋系统：
喷水冷却设备包括一个带有喷嘴坡道的喷水箱，在喷水箱内部是辊子输送机部分，内部和出口各有一个阻流板，每一段的辊子都由一个链条传动装备驱动。
3.3固溶炉参数：
3.3.1设备的参数：
（1）、炉子：总长约35m，炉子内宽约1.45m，炉子内高约1.8m。
（2）、轧辊：炉子内部轧辊数量为208pcs，轧辊直径为150mm，在1150℃辊子最大载荷为200kg/m，但在1100℃辊子最大载荷为400kg/m，炉内辊速度：6-18cm/sec。
（3）、载荷功率：最大生产率70吨/小时时线材最大直径为11 mm，更大的直径就要考虑到轧辊的最大载荷。（例如：最大生产率45吨/小时时线材的直径为20mm）。
（4）、温度：线材引入温度为850-1000℃，炉子最大温度为1150℃，而炉子生产最小温度为900℃，线材的均热温度要接近但稍低于炉子均热区域的温度。
4、设备安装的操作要点：
4.1 固溶炉机械设备安装概要
4.1.1炉体下支撑钢架和3000mm以下平台安装：
炉体下支撑钢架的安装属于结构安装，允许偏差为±5mm，按照外方技术要求，钢结构立柱的安装采用顶丝无垫板法施工，保证了设备结构及设备的安装精度。
使用顶丝进行调整，卡片必须紧贴在螺母上方，再用水准仪调整顶丝高度，用工具将卡片的横头贴到螺母的侧壁边上将顶丝加以固定。最后将炉体下支撑钢架安装就位，利用顶丝和地脚螺栓对设备进行最终的精调整，最终保证立柱的安装精度。
4.1.2固溶炉炉体下部安装：
固溶炉炉体下支撑钢架结构都安装完毕后，开始往支架上装辊（滚轮轴）调整垫片1：1线—3：3线和固定棒在2：1线。将提升梁及提升炉体下部的结构连接在一起，按照图纸尺寸进行调整，最终焊接固定棒的出口与2：1线重合。最后将其他余部件按照图纸就位安装完，以焊接好的固定棒为基准进行调整。
4.1.3固溶炉顶部支撑安装：
固溶炉炉体下部安装完毕后，安装顶部支撑结构。在安装炉壳时应先检查各个相关尺寸。安装顶部支撑结束后，用调整螺杆调整炉体底部的宽度，调整后进行炉体下部耐火材料的安装。耐火材料采用的是炉子的墙壁和炉底用砖隔离，顶部用陶瓷纤维。炉顶盖子间的交叉电弧由砖制成。耐火材料的设计温度为1200℃。
4.1.4固溶炉辊道炉膛安装：
将辊子提升到炉子内，用辊子轴承座台下的螺母将辊子的上表面的高度调整到设计标高及中心，调整完后再用锁紧圈锁紧，拆卸定距框架。炉内轧辊直径是150mm，辊子间的距离为170mm。轧辊放置在炉子框架的下面部分，辊轴是高温类型不需要水冷系统。每个轧辊将应用电齿轮直接驱动。将会为炉子一边的奇数辊和另一边的偶数辊安装变速箱和电机。为了在动力故障时保护轧辊，这便要求有个备用系统来旋转轧辊。为了减少轧辊弯曲，UTAB研发了一个可以在辊间宽展弯曲力的系统。这个系统可以延长辊子使用寿命。
4.1.5固溶炉上部炉体及炉门安装：
a）、上部炉体安装：
b）、炉门安装：入口和出口的开口处都提供电力控制门，可以根据产品手动调整门的高度和限制最小开口。在炉子备用期间两边门都由PLC系统自动关闭。在辊子下的炉子下面部分可以很容易地从侧面的维修门靠近。
4.1.6固溶炉加热及水喷冷却系统安装：
A、烧嘴系统：
炉子将由无焰燃烧氧料气体的烧嘴加热。烧嘴是燃烧发生炉瓦斯和氧气的无焰类型。炉子有10个分别控制温度区域。由于烧嘴的高速度而完成了温度均匀性的有效加热。烧嘴是通过风动运转压力控制阀由比率控制的。烧嘴是发生炉瓦斯，压力最小为500m Bar，流量为5316 Nm3/h，一组气体吸收装置的入口和出口连接在燃烧器上的阀门。
a、气体调节系统、调节制动：交货时包括气体安全和调节制动，一个用于气体一个用于氧气，带有安全关闭阀门、过滤器等所有必须部件来保证人和机器的安全。气体制动安装在炉子附近，所有设备根据欧洲气体安全规则制造。氧气压力为10-15 Bar，流量 为1704 Nm3/h，一组气体吸收装置的入口和出口连接在燃烧器上的阀门。
b、排气系统：排气开口位于炉子底部，靠近炉子入口，安装废气闸门用来控制炉子压力。独立的废气喷射器鼓风机将安装在烟囱附近，它可以保证在炉子冷却开始前，放气过程中避免吃水/吸入。压缩空气质量是通过过滤器和干燥器处理后的，压力为4-6 Bar，连接在气体面板上阀门的关闭。
c、水冷系统：炉子内部摄像机的水冷系统将与DSSG的冷却系统相连。这个系统由温度和流控制管理。
d、监视设备：固溶炉内用摄像机来监视炉子内部。设备包括4个摄像机安装在4个外壳内。一个安装在炉子入口处，其它的平均分布在炉子长度范围内。一个监视器为冷却和放气显示所有4个摄像机和整个设备。摄像机的冷却水是非接触冷却水，压力为2-4 Bar，流量为1m3/h，温度在2-30°C 之间，连接在水冷却系统上的法兰。
B、喷水冷却系统：
喷水冷却设备包括一个带有喷嘴坡道的喷水箱。安装喷嘴用于线材的统一冷却。在侧面比在中间的喷嘴要多。在喷水箱内部是辊子输送机部分，内部和出口各有一个阻流板。每一段的辊子都由一个链条传动装备驱动。用过的水被抽到DSSG水处理工厂来将氧化皮或其它物质从水中取出。
5.总结
此项技术为冶金市场填补了空白，使国内特种钢材有了新的突破。该项设备的安装技术以方便、快捷的方式解决了设备安装精度高难度大的特点，并高质量的保证了安装精度。在钢铁企业建筑行业高速发展的今天，此施工工法有着广阔的应用市场，能满足高精度的设备安装要求。解决了国内精轧机组残品滤高的技术难题。通过调试一次性试车成功，今后在生产中将产生较高的经济效益及社会效益。同时，也为国内今后的安装行业提供了依据，有着较为广阔的借鉴前景。
参考文献：
[1]GB50231-2009机械设备安装工程施工及验收通用规范
[2]GB50211-2004工业炉砌筑工程施工及验收规范
[3]高速线材施工技术总结