熱風(fēng)爐爐殼焊接過程控制

王仿 王振 李艷艷

摘 要：熱風(fēng)爐在高溫下工作并承受一定的壓力，因此熱風(fēng)爐爐殼的焊接質(zhì)量直接影響著熱風(fēng)爐的安全使用和節(jié)能高效。因此在熱風(fēng)爐的建造過程中，焊接制作是保證熱風(fēng)爐質(zhì)量的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：熱風(fēng)爐；氣電立焊；自動橫焊；焊接質(zhì)量

安鋼集團公司工程技術(shù)分公司根據(jù)總公司承接1#高爐的四座熱風(fēng)爐的拆除重建。熱風(fēng)爐的生產(chǎn)過程中不斷承受高溫以及一定壓力，因此爐殼的質(zhì)量直接影響到熱風(fēng)爐的使用壽命。

1 爐殼的制作工藝

（1）爐殼的卷制。熱風(fēng)爐從上至下共分為20帶，每帶高度為1～2.5米，同時每帶爐殼又分四片進行制作。先檢查原材料，測量沒快鋼板的厚度和尺寸是否符合要求并附有材質(zhì)證明。合格后根據(jù)圖紙進行切割下料，然后進行二次檢查，測量下料尺寸是否在允許誤差范圍內(nèi)。合格后按照排版圖順序用輥床壓成弧形并用事先準(zhǔn)備好的樣板檢測弧度是否合格。要求爐皮不貼合度小于1mm；輥壓符合要求后，加臨時角鋼支撐防止弧形板變形，進行二次號料并切去加工余量。根據(jù)圖紙要求進行邊緣處焊縫坡口加工。坡口制作采用半自動切割機切割或刨邊機加工，要求坡口內(nèi)壁光滑，寬窄均勻，切割損傷位置補焊后用磨光機打磨干凈。

（2）爐殼組裝。爐殼分帶分片制作完后，設(shè)置組裝平臺并用水平儀驚醒抄平。爐殼在組裝平臺上按照從下網(wǎng)上的順序一帶一帶進行組裝。在組裝中要注意以下幾點：1）接頭處的錯邊量，允許偏差±2mm；2）接頭處的曲率半徑，用樣板檢測必須合格；3）爐體母線垂直度，允許偏差小于本帶爐體高度的1/1000。

組裝完成后的爐殼需焊接內(nèi)襯板進行固定，并用工字鋼分上下兩層按三角形對單塊爐殼內(nèi)表面進行拉結(jié)加固防止變形；組裝不符合要求的進行火焰矯正或是重新輥壓處理。必要時可使用倒鏈等工具進行拉壓。組裝合格的爐體上標(biāo)注上0?、90?、180?、270?分度垂直素線作為現(xiàn)場安裝的就位標(biāo)記。

2 爐殼焊接工藝

（1）焊接方法及焊接材料。爐殼制作的主要焊縫類型、擬采用的焊接方法及焊接材料選用如下表：

（2）焊前準(zhǔn)備。1）焊接工作由持有相應(yīng)項目、并在有效期限內(nèi)的焊工合格證的焊工承擔(dān)。焊接爐殼的焊工上場前必須通過焊接模擬考試；2）焊前進行技術(shù)和安全交底；3）焊前，焊縫坡口及附近50mm范圍內(nèi)清除凈油、銹等污物；4）對接焊縫焊前設(shè)置引弧板、熄弧板，其材質(zhì)、板厚、坡口型式等同正式焊縫。手工電弧焊及CO2氣保焊的引出長度不少于60mm；自動焊引出長度不少于100mm；5）定位焊采用手工電弧焊或CO2氣保焊，焊接要求同正式焊接。定位焊應(yīng)牢固可靠，定位焊不得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷；6）組裝時，應(yīng)將待焊工件墊置牢固，以防止在焊接和熱處理過程中產(chǎn)生變形和附加應(yīng)力；7）施焊前，復(fù)查組裝質(zhì)量、定位焊質(zhì)量和焊接部位的清理情況，如不符合要求，修正合格后方可施焊。

（3）焊前檢查。焊前對坡口精度（間隙、錯邊）、坡口清潔度、焊工合格證、焊材、預(yù)熱溫度、施焊環(huán)境、焊接工裝設(shè)備進行檢查，不符合規(guī)定的必須整改，不得施焊。

（4）焊接過程。上下兩帶爐殼安裝就位并經(jīng)測量合格后方可焊接。

堆焊：對于坡口間隙過大的部位，正式開焊前先進行局部堆焊，以減小應(yīng)力，防止裂紋的產(chǎn)生。

由6～8名焊工均勻分布于圓周上，同時同向?qū)ΨQ分段退焊。采用多層多道焊。

內(nèi)側(cè)焊完后，外側(cè)清根，再焊外側(cè)。

在必要時進行預(yù)熱以防止焊接裂紋產(chǎn)生，預(yù)熱采用智能溫控電加熱設(shè)備進行。在一切焊前準(zhǔn)備就緒，電焊固定后，并將電加熱器固定在焊縫兩側(cè)，啟動電加熱器對焊縫坡口及其兩側(cè)進行預(yù)熱，以減緩焊縫區(qū)域的溫度梯度。

（5）焊后檢查矯正。焊縫質(zhì)量檢驗按《冶金機械設(shè)備安裝工程施工及驗收規(guī)范—煉鐵設(shè)備》YBJ208-85及《鋼制壓力容器》GB150-1998進行，低碳鋼焊接完畢冷卻后即可進行外觀檢查。低合金鋼焊縫焊接完畢24h后方可進行外觀檢查。對接焊縫的外觀質(zhì)量檢查應(yīng)符合圖紙的設(shè)計要求。角焊縫的焊角高度應(yīng)符合設(shè)計文件的規(guī)定，其外形應(yīng)平緩過渡，表面不得有裂縫、氣孔、夾渣等缺陷，咬邊深度不得大于0.5mm。

焊接完成后，針對局部變形較大，橢圓度超標(biāo)的地方采用火焰加熱進行矯正，根據(jù)壓成后的曲率與實際需要的曲率差距的大小，決定烘烤的部位、長度、寬度等。同時要再次檢查爐殼的母線垂直度是否符合要求。

3 無損檢測

無損檢測在外觀檢測合格后并且在焊后24小時后進行。按照要求進行100%超聲波無損檢測，對不合格的部位進行返修，并在返修后重新進行檢測。超過兩次返修而檢測不合格的焊縫需切割掉重新進行組裝焊接。

4 爐殼逐帶安裝

根據(jù)每代爐殼組裝后標(biāo)記的方位（0?、90?、180?、270?）確定爐殼的放置位置，并進行找平、對照中心等。合格后進行焊接，焊前準(zhǔn)備和焊前檢查等依據(jù)上述要求進行。焊接完成后進行對其安裝中心、標(biāo)高、變形量等進行檢查，對存在的焊接變形采取火焰加熱進行處理并在24小時后進行超聲波無損檢測，嚴(yán)格確保每一帶爐殼的安裝質(zhì)量。

5 結(jié)語

按上述工藝進行熱風(fēng)爐爐殼的輥制、組對、焊接、檢查后，整個熱風(fēng)爐的爐殼表面變形、截面圓度以及每帶爐殼的同心度等都符合驗收要求。為保證熱風(fēng)爐的安全使用做好了良好的基礎(chǔ)，為生產(chǎn)的節(jié)能高效盡我們的一份力。

參考文獻：

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