煉鋼廠焊接性渣罐研制

牛麗光 秦娜

安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司 河南安陽(yáng) 455000

隨著冶煉行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和鋼廠產(chǎn)能不斷升級(jí)，渣罐的尺寸也越來(lái)越大，傳統(tǒng)型的渣罐一般采用鑄造工藝制作，這種生產(chǎn)工藝生產(chǎn)周期長(zhǎng)，工人在高溫下作業(yè)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，鑄模用的型砂以及耗電量大，能源消耗高。這種制作方法不僅不符合現(xiàn)在節(jié)約能源的要求，在制作過(guò)程中還容易形成凹坑、凸起、粘砂、夾砂類(lèi)缺陷等缺陷，這些缺陷導(dǎo)致鑄造渣罐在使用過(guò)程中容易變形、開(kāi)裂，其性能已經(jīng)無(wú)法跟上發(fā)展步伐，成為卡住煉鋼流水線的一道屏障。新型焊接渣罐若研發(fā)成功，能從根本上克服傳統(tǒng)鑄造渣罐存在的缺陷[1]?；谏鲜鲈?，提出采用厚板焊接工藝制造渣罐的新思路。

新型焊接渣罐鑄造渣罐

1 鑄造渣罐的缺陷

鑄造過(guò)程要經(jīng)歷幾十道工序，生產(chǎn)流程長(zhǎng)、工序多、環(huán)節(jié)多，每一道工序都會(huì)對(duì)渣罐的品質(zhì)產(chǎn)生影響，而且每一道工序的錯(cuò)誤幾乎不可能由后面的工序來(lái)改正和補(bǔ)償。一種因素可能導(dǎo)致多種鑄造缺陷的產(chǎn)生，而一種鑄造缺陷也可能是多種因素中的一種或綜合影響的結(jié)果，影響渣罐品質(zhì)的因素看不見(jiàn)、摸不著，難以控制[2]。并且鑄造渣罐使用過(guò)程中存在以下弊端：一、鑄造渣罐局部應(yīng)力集中，冷熱交變過(guò)程中疲勞開(kāi)裂，是導(dǎo)致鑄造渣罐報(bào)廢、終止壽命最主要的原因；二、鑄造渣罐本身強(qiáng)度不夠，容易出現(xiàn)變形，尤其是在耳軸連線方向，罐體變形導(dǎo)致耳軸中心距變化，進(jìn)而影響天車(chē)掛鉤吊運(yùn)。變形后又難以處理，也是鑄造渣罐報(bào)廢的一大原因。三、鑄造渣罐焊接性能差，發(fā)生罐體開(kāi)裂后修復(fù)難度大，且二次修復(fù)使用性能無(wú)法保證，造成惡性循環(huán)，不僅在使用中存在安全隱患，而且產(chǎn)生大量修復(fù)工作量，增加修復(fù)成本。

2 焊接渣罐制造的過(guò)程

2.1 渣罐的制做流程

施工準(zhǔn)備-放樣-拼板下料-罐體卷制-罐體對(duì)接-附件制做-組對(duì)-檢查-焊接-無(wú)損檢測(cè)-涂裝-檢查驗(yàn)收-交工：

2.2 焊接渣罐的制作

下料：放樣根據(jù)圖紙的要求，首先錐形筒體的放樣下料，加工時(shí)需要預(yù)留焊接收縮余量及切割加工余量。氣割前將鋼板切割區(qū)域表面的鐵銹、污物等清除，切割后應(yīng)清除金屬表面毛刺、熔渣，不允許有裂紋、夾渣、分層和大于1mm的缺陷。切割盡量采用數(shù)控火焰切割或半自動(dòng)火焰切割，以保證組對(duì)的準(zhǔn)確性及減小焊后變形。錐形筒體分3塊放樣展開(kāi)拼接，采用卷板機(jī)整體卷壓成形，X型拼接焊縫用SAW方法焊接，焊絲選用 H10Mn23.2mm（配焊劑HJ350），拼接焊縫按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行超聲波探傷檢查，其要求應(yīng)符合GB/T11345-89中級(jí)規(guī)定。

錐形筒體測(cè)量放線

錐形筒體

渣灌簡(jiǎn)圖

2.3 組裝

組裝前對(duì)所有零部件進(jìn)行檢查，鋼板平面度控制偏差1.5mm以內(nèi)。組對(duì)前先將坡口表面及其兩側(cè)各30-50mm范圍內(nèi)的鐵銹、毛刺、污垢清除。板材、型材的拼接應(yīng)在各部件矯正后進(jìn)行。上下法蘭及底部封板坡口采用立車(chē)加工（保證焊縫質(zhì)量），K型坡口焊縫與筒體連接。采用GMAW方法焊接，多層多道焊。焊絲選用ER50-6l.2mm。

法蘭分段組裝焊接

2.4 應(yīng)力消除

制定消除應(yīng)力的工藝方法，優(yōu)先采用能在常溫下操作且能達(dá)到預(yù)期效果的工藝。

3 渣罐制作過(guò)程中的技術(shù)措施

罐體卷制：為了保證卷制的圓度，我們制做了專(zhuān)用圓弧靠模；施焊前必須檢查坡口邊緣的處理情況，若不符合要求，應(yīng)進(jìn)行修整后方可施焊。焊接完畢，及時(shí)清理焊縫表面的熔渣及兩側(cè)的飛濺，檢查焊縫外觀質(zhì)量，如發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。

耳軸組對(duì)：要確保渣罐在傾翻過(guò)程中任意角度為全正力矩，即吊車(chē)副鉤脫鉤或鋼絲繩斷裂時(shí)，渣罐能自動(dòng)回位（罐口朝上）。耳軸安裝時(shí)，首先要保證包體與耳軸的裝配必須按安裝工藝要求進(jìn)行，確保二耳軸的同軸度，同軸度控制在2mm以內(nèi)。其次：為保證同心度，耳軸安裝前先加工了一根通長(zhǎng)樣軸，以樣軸找正安裝耳軸座。確保兩軸同心。

4 結(jié)語(yǔ)

焊接渣罐不單單解決了鑄造渣罐生產(chǎn)缺陷，還具有生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)成本低、能源消耗小、形狀靈活等優(yōu)點(diǎn)。通常的焊接渣罐多為圓形，圓形渣罐在接收廢渣的過(guò)程中容易形成廢渣外落，造成二次清掃。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，可以將圓形渣罐改為方形渣罐，提高廢料的接收率。方形渣罐的生產(chǎn)制作需要解決精度保持、耳軸位置、焊縫強(qiáng)度等一系列問(wèn)題。但是我們將克服一切困難，制作出滿足生產(chǎn)工藝的合格產(chǎn)品。