“將湛江鋼鐵基地建設成現代化、生態化、高效益,具有國際競爭力的碳鋼精品基地”是寶鋼集團二次創業的沖鋒號,連鑄工程作為鋼鐵基地幾大主體項目之一,技術質量標準高、工期緊任務重、新工藝新技術應用多是其主要特征。連鑄工程的設計和施工,寶鋼集團選擇了中冶賽迪和中國二十冶集團,這不僅是對中國二十冶集團“連鑄王”的充分肯定,也是對30多年來參與寶鋼建設的中冶賽迪人和二十冶人的信任。
迎接挑戰適應建設理念轉變
在湛江鋼鐵建設初期,寶鋼就提出建設理念的轉變,最直觀的感受就是整體投資額比2008年可研預算減少40%,其中連鑄單元投資比寶鋼同等連鑄項目減少50%。如何在工程建設投資大幅縮減的情況下,設計建成核心裝備、產品實物質量不低于寶鋼現有連鑄機水平的湛鋼連鑄工程,是賽迪連鑄項目團隊面臨的挑戰和使命。
整個鋼鐵生產工藝中,連鑄是從液態金屬到固態金屬發生相變的環節,對最終產品質量影響很大。連鑄設計如何實現物美與價廉,必須轉變傳統的設計思路,從工藝布置、設備配置和自動控制等環節進行最優化組合。從2008年到2013年,賽迪連鑄設計團隊會同寶鋼的技術專家,從世界最大承載力的520噸回轉臺到中間罐車,從熱調寬結晶器到連續彎曲矯直扇形段,從在線火焰清理至在線手工清理,一個步驟一個環節地細心論證、精雕細琢,通過反復比對、改進,歷時五年,最終于2013年8月完成了初步設計,將計劃投資降到寶鋼同類工程50%的水平。投資成本下降的背后是賽迪和寶鋼團結合作,迎接挑戰的不懈努力和付出,是對循環經濟和節約型社會理念的秉持,對寶鋼轉變建設理念的主動適應。
系統集成彰顯自主核心技術優勢
工藝技術和裝備配置的優劣是決定連鑄生產領先優勢的關鍵。賽迪充分利用多年來為寶鋼長期連鑄設計的經驗,充分發揮得天獨厚的自主集成優勢,實現了連鑄單元的高質量、高效化。
將好鋼用在刀刃上。經過長時期的摸索、對比,將寶鋼長期實踐中證明真正對板坯質量和提高生產穩定性有益的核心技術、裝備進行繼承和消化移植,對無突出效果的附加部分果斷舍棄,有效控制了建設成本。同時,在引進方面嚴格把關,整個2150毫米連鑄項目僅有結晶器、結晶器振動、扇形段采用了國外技術,對外依賴度降低,引進費用大幅減少,而整體品質達到世界領先水平。
賽迪與寶鋼聯合研制了520噸世界最大鋼水罐回轉臺,具有結構簡單、受力合理、安裝簡便的特點;大容量中間罐首次采用壓延式圓弧罐底設計,防止熱變形;連鑄機輥列采用經過優化的連續彎曲連續矯直曲線,總變形率和最大撓度控制在世界領先水平。在2300毫米連鑄機上,采用了中冶賽迪具有自主知識產權的動態輕壓下、動態二冷模型、結晶器在線熱調寬、結晶器液壓振動等核心技術。
為提高板坯質量,工程采用了在線機械火焰機械清理裝置,并與在線手工火焰清理相結合,將鑄坯瑕疵一網打盡,滿足汽車外板對產品的苛刻質量要求;在去毛刺機的選擇上,采用鋸齒刮刀式,將毛刺去凈率提高到99%以上。
優化設計呈現賽迪優質高效美譽
在項目設計中,湛鋼不斷強調緊湊、集約。為了進一步達到成本低、效率高的要求,賽迪從單元、工序一體化銜接的理念出發,依托物流仿真模擬技術,對連鑄物流進行了設計優化。
確保產能高效措施方面,在上游實現連鑄與煉鋼環節的專業化分工,按照恒通鋼量、恒拉速進行專線化生產,使單元工序流程穩定、高效;在下游采用熱軋連鑄技術聯動的方式,實現澆鑄鑄坯斷面集約化,熱軋通過大側壓實現更多斷面的需求。
總圖布置方面,在保證生產順行的情況下,進行了多次設計優化。借助物流仿真和三維設計,獨立設置連鑄機修車間,縮小了主廠房占地,降低了運行成本。萬噸坯占地面積比同類工程減少14%以上,在世界上處于領先水平;采用熱軋與連鑄緊湊化布置,大大減少鑄坯輸送溫降熱損,提高了能源利用效率;公輔設施盡可能靠近用戶點,液壓站、冷卻水閥站、電氣室等圍繞主機用戶就近布置,減少管路壓力損失或電氣信號衰減,并提高效率和板坯質量。
主廠房、冷卻水管道大量應用三維設計。每次寶鋼領導到訪連鑄現場,都對連鑄冷卻水閥站布置一致稱贊,無論是管道走向還是閥門、儀表位置都整齊劃一,就像接受檢閱的軍隊一樣,大氣美觀。
重視人才組建年輕化、專業化的管理團隊
連鑄工程是中國二十冶集團在湛江鋼鐵中標的第一個工程。對于企業來說,再次承建這一國際先進連鑄機的施工是一次提升管理水平、創新觀念、提高技術實力的機遇。因此,中國二十冶集團在選擇項目經理的時候非常慎重,經過多次研究最終選擇了具有豐富施工經驗,并且參與了寶鋼三期連鑄工程、擔任過浦鋼連鑄工程項目經理、梅鋼連鑄工程總工程師的賀克讓擔任項目經理,施工經理兼總工程師由先后參加過上鋼一廠不銹鋼連鑄工程、“十一五”規劃四連鑄工程的成寧擔任。由他們負責組建項目管理團隊。項目最終組建31人,其中工程部19人、經營部2人、物資部2人、安監站3人、辦公室2人,平均年齡32歲。
精心施工譜寫中國二十冶集團華麗篇章
2013年8月11日,隨著湛江鋼鐵董事長趙周禮宣布湛江基地連鑄工程開工,象征著中國二十冶集團參加的湛江鋼鐵基地建設的序幕正式拉開。
土建篇:
2013年11月20日2150連鑄廠房區域具備土建開挖條件,由于整個連鑄車間縱向、橫向分布較廣,土建開挖點多面廣且主機設備基礎及建構筑物相對布置密集,為保證工程進度項目部對現場施工面進行周詳策劃,根據實際采取見縫插針、分區作業、同時展開的施工方法。
由于湛江的特殊氣候及地理環境,土建深基坑施工關鍵在于搶旱季。雨季持續時間長、雨量大,并伴有臺風雷電,施工降效明顯且不適宜土建深基坑的施工。為此中國二十冶集團項目部將1號、2號連鑄設備基礎深基坑作為整個工程旱季施工重點,從兩臺連鑄機組織兩個土建施工隊伍同時開展,從大包回轉臺到機清手工清理坑,采取開閉結合、先深后淺的施工原則。從2013年12月31日大包回轉臺基礎基坑開挖至2014年10月3日結構封頂。開挖中遇到了基坑流沙,項目部果斷采取了鋼板樁護坡技術,保證了施工順利推進。
結構安裝篇:
連鑄工程鋼結構總量大、構件規格多,制作遠離基地,安裝方法多樣是本工程的最大特點。其制作及安裝工作是主廠房建筑與結構的主導工序,直接影響工程閉口施工區域內設備基礎的施工時間,還要為行車、設備、管道等安裝創造條件。
其中廠房建筑鋼結構單根構件重量大(最大單件重量約72噸)、安裝高度高(G列屋面高度為+44.1米)、屋架跨度大(A?B?C跨度42米),需大型吊裝設備進行安裝;而操作平臺工藝鋼結構構件小,節點多,和中間罐車、弓丨錠桿車、扇形段拔出小車等設備安裝關系密切。同時,本工程建筑鋼結構的安裝速度,對土建工程閉口施工的項目、行車的安裝調試的時間、設備及工藝鋼結構的安裝進度、安全及文明施工的影響意義深遠。
為此中國二十冶集團鋼結構分公司為配合土建的施工,在各個制作廠分別指派駐廠人員,主要負責監督管理安排各制作廠生產構件,并成立以資歷最老的田世玲(技術專家)老師為首,帶領具有多年駐廠經驗的老法師張其蘭及技術員張文龍一行三人,長期駐扎防城港一重工制作廠他們遠離指揮部一年多,兢兢業業地監管著連鑄鋼結構的制作,為保證15•9的順利投產默默地奉獻著自己的力量!
機電安裝篇:
連鑄工程是較大的系統性工程,系統配置完整,設施裝備龐雜,因此,在積極組織主體工程施工的同時,要抓好給排水、熱力、燃氣、液壓潤滑等輔助配套系統的施工組織工作,特別是機修間的扇形段、結晶器的離線對中和試驗設備要早形成配套、早投入使用。同時,整個工程要以滿足連鑄機設備無負荷試車為指南,應用系統理念,整體協調推進各項施工工作。先后順序及輕重緩急取決于一定時空條件下工作量的大小,但作為系統工程,裝備環節沒有主次之分,投產運行時缺一不可,因此,輔助設施和主體設施施工配套進展,對于各項節點乃至最終順利投產的總目標具有決定性意義。
2015年4月21日,中國二十冶集團項目部開始進行回轉體安裝工作。2點回轉體開始起吊,在空中滯留十幾分鐘后回轉體開始上升并走車到13.5米平臺靠近大包底座位置,150噸大鉤回鉤將回轉臺本體設備落到大包底座南側鋪有的枕木和工字鋼的平臺承力基礎上。此次安裝工作的進行采用了分四步走的策略:第一步,用150噸行車將專用吊具吊到大包底座北側靠近520噸行車,然后520噸、150噸行車將穿好鋼絲繩的吊具吊起移到回轉體設備正上方,兩車同時回鉤給回轉體設備掛鉤,兩車同時起鉤,同向向G-H跨走動小車。第二步,兩車同時回鉤將回轉體落地,進行吊具第二次串動鋼絲繩,兩車同步起鉤,兩小車同向同步走車,將回轉臺設備移到大包底座橫向中心線。第三步,兩車同向同步同時走動大車將回轉體移動到大包底座正上方。第四步,回轉體設備慢慢下降回鉤,直至就位,大包底座16個檢測點上配置16個作業人員進行連接緊固螺栓安裝。5點13分,回轉體設備開始解除鋼絲繩撤離吊具,至此鋼水罐回轉體設備安裝完美完成。
本次吊裝載荷110噸,回轉體本體重83噸,4個連接臂重10噸,10個圓軸重5噸,吊具自重12噸。采用雙跨F-G跨、G-H跨)雙行車(520噸、150噸)特制吊具吊裝。在湛江鋼鐵2150連鑄機設備安裝過程中,鋼水罐回轉臺位于連鑄機生產線的起始位置鐵水接受跨與澆鑄跨交接處(G列)。設備安裝在13.5米的鋼筋混凝土平臺上,平臺上孔洞多,安裝場地狹窄,交叉作業頻繁,安裝難度大。為保證鋼水罐回轉臺順利安裝,中國二十冶集團項目部從設備安裝分公司培訓部調配了一個普遍具有10年以上施工經驗的機械安裝班組。從大包包底座安裝到大包回轉體安裝前后歷時13天,期間大包底座驗收的數據包括:地腳螺栓一次預緊力50%(960KN)、二次預緊力80%(1445KN),底座橫向中心線0.9毫米(規范要求:2毫米)、縱向中心線0.9毫米(規范要求:2毫米)、底座標高16個測量點,整個施工過程無論是調試精度還是吊裝水平都體現了中國二十冶集團安裝的超高技術水平。
安全、質量管控和文明標化建設
自組建以來,中國二十冶集團項目部以集團公司“誠信為本”的經營理念,以打造寶鋼精品工程為方向,始終堅持有計劃、有目標、全方位、多角度地統籌管理。精細化、專業化的質量管理,常態化、規范化的安全管理和程序化、制度化的廉政建設,展現了中國二十冶人良好的精神面貌,折射了冶建企業苦干實干、精益求精、能打硬仗的工作作風,為寶鋼業主做好服務工作。項目部克服湛江沿海地區各種復雜氣候給工程帶來的不利影響,加強與周邊相鄰工程施工單位的溝通協調,確保整個工程按照預定節點有序推進。在中冶集團及寶鋼湛江鋼鐵組織的多次檢查、考核評比中,連鑄項目始終名列前茅。在承包商季度考核評比中,連鑄工程2013年四季度、2014年三季度獲得評比第一名。在工程質量、文明標化專項檢查中多次排名第一,其中大包回轉臺封頂施工,被寶鋼集團評定為“質量創亮點工程”。
“保質保量、安全第一”。在安全方面,由業主、監理、項目部三方共同組建合署辦公室,對現場安全進行綜合管控。除了日常檢査監督之外,一周進行三次碰頭會,針對現場存在的問題進行交流并拿出合理的整改措施。建立了完善的獎懲制度,賞罰結合,提高施工隊伍積極性。在各季度的安全文明施工檢查中均取得了傲人的成績,先后5次被評為文明標化工地。
在質量管理方面秉承集團公司“服務用戶,奉獻社會”的企業宗旨,連鑄工程以創“魯班獎”為目標。圍繞這一目標,項目部在施工過程中進行合理策劃,建立并嚴格執行質量管理制度、質量例會制度,明確質量管理職責,對重要工程進行質量管理策劃,加強工序“三檢制”。另外,項目部形成的質量監督體系人員標識、每周四三方(施工方、業主、監理)參與的質量專項聯合檢査等活動,對工程質量管控起到很大促進作用,得到寶鋼業主認可并進行全廠推廣。在2014年上、下半年冶金總站兩次檢查中,連鑄工程質量管控均受到好評。
技術研究與“四新”的應用
開工前,中國二十冶集團各專業專家和寶鋼專家根據湛江的地理、地質條件、氣候條件一起形成了《防風施工技術研究(鋼結構部分)》、《大體積混凝土施工》、〈〈零星玄武巖處理施工技術》《雨季土方施工措施》、《鋼結構防腐技術研究》等技術研究成果,為處理施工過程中出現的相關技術難題提供了很好的參考作用。
新技術的應用是連鑄項目的一大特點,特別是2014年工期目標調整到“159”以后,連鑄工程工期縮短了3個月。中國二十冶集團項目部迎難而上、倒排工序、細化節點,除了采用“5+2、白+黑”增加作業時間外,還將很多新技術、新方法應用在施工過程中,在保證安全、質量的前提下滿足進度的要求。以下列舉了幾個關鍵的新技術的應用:
測量控制網、樁位放樣、土建放樣采用GPS測量技術,在同等精度的前提下比傳統方法施工速度快、需要測量人數少。
土建專業施工期間采用了《鄰雙矩形基坑同步并行開挖技術及對既有樁基的保護技術》,保證了1號、2號連鑄機設備基礎同時推進,縮短了整個土建工期。
旋流池連續墻的接頭采用預制砼接頭;旋流池內襯逆做分層施工中,應用計算機有限元分析的模擬技術經過受力分析、數據核算、變形監測,將原來每段施工深度5米變為8米,大大加快了施工進度。
連鑄機扇形段利用徠卡TDA500全站儀《三維自由設站測量和計算機數據分析技術》進行安裝,點位誤差精度控制在±0.1毫米,比傳統方法節約20天的工期。
二冷水管道采用了PDMS三維建模技術,經過軟件碰撞檢查后導出施工單線圖進行預制,最大限度增加了預制口的焊接數量,較少了固定口的焊接數量,既保證了焊接質量、又提高了安裝速度。
責任編輯: 中國能源網