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回转窑筒体安装施工技术改进

2011-12-08孙伟峰刘云生

中国设备工程 2011年8期
关键词:筒壁回转窑焊条

孙伟峰,殷 栋,刘云生

(莱芜钢铁集团有限公司工程部,山东 莱芜 271104)

一、前言

某钢厂120万t/年氧化球团工程,其回转窑是直径5m、长35m的大型回转窑,总重531t,共分九段,呈4.8%的倾斜度。如果按照传统的施工方法,应先将其中一段吊装就位,临时固定后,再吊装下一段,然后进行焊接、固定。该方法的筒体精度调整难度大、成本高,因此应采用地面分段组装,然后再进行吊装焊接的施工方法,从而保证了施工精度,降低了施工费用。并针对冬季低温环境下筒体焊接施工采取了焊前预热,焊后保温的措施,保证了焊接施工质量。

二、回转窑筒体组装焊接

1.回转窑筒体拼装

回转窑筒体分九段运输到现场,拼接工程量比较大,为了提高工作效率,降低施工成本,将回转窑筒体每两段或三段段分为一组,每组先在地面进行组装焊接,然后将头尾两组分别吊装到托轮上并采用临时装置进行固定,最后将中间段吊装到位进行焊接。在地面组装调整过程中采用了新的调整方法,首先将筒体的相邻三段吊装到工装平台上,然后在回转窑筒壁内侧加设定位调整装置,如图1所示。调整装置分为径向调整块和纵向调整块,径向调整块形状为L型,其一端焊接在筒体内壁,另一端钻孔后加设调整螺栓,通过调节螺栓的长度,可以方便地调节两段筒体之间的同轴度,轴向调整块为中间钻有圆孔的两个方型钢块,分别焊接在两段筒体内壁,两调整块之间用螺栓连接,通过调节螺栓的长度,可以实现两段筒体之间轴向尺寸的调节,径向和纵向调整装置各八组,分别沿筒体内壁均匀分布。用调整装置配合经纬仪及水准仪,可实现调整筒体的同轴度和坡口间隙的快速调整。

2.回转窑焊接

回转窑拼装调整完成后要进行焊接,先用人工焊接打底,再用自动焊接盖面。焊缝坡口尺寸如图2所示,先在筒壁外侧进行打底焊接,打底焊接完成后对筒壁内侧焊缝进行清理和焊接,最后对筒壁外侧焊缝进行盖面焊,由于施工季节为冬季,为保证施工质量采取了以下措施。

(1)选用负温钢结构焊接用的焊条、焊丝,在满足设计要求的前提下,选择屈服强度较低,冲击韧性较好低氢型焊条。

(2)对焊条进行烘焙,烘焙合格后,存放在80~100℃烘箱内,使用时应取出放在保温筒内,随用随取。当负温使用的焊条外露超过2h,应重新烘焙。焊条的烘焙次数不宜超过三次。

(3)气体保护焊采用的二氧化碳,气体纯度不宜低于99.5%(体积比),含水量不得超过0.005%(质量比)。

(4)焊剂烘培,焊接前,为了保证焊接质量,埋弧焊剂必须进行烘焙,烘培温度控制在250℃,时间为2h。

(5)焊接预热及保温:主焊缝焊接时,环境温度应保持在5℃以上,如遇外界气温较低(在0℃以下)时,应在焊接前对筒壁进行预热,预热温度控制在100~150℃之间,并在焊道两侧100mm的位置均匀预热,为消除应力,预热后必须连续施焊,焊接时层间温度要确保在100~150℃。焊接后立即采用石棉进行保温,待焊缝冷却后再进行焊缝表面处理。

(6)焊后检查:焊后焊工首先自行检查焊缝表面质量,仔细清除熔渣和飞溅,并进行超声波无损检测,对超标焊缝应重新修复补焊。

三、回转窑筒体吊装

为了加快工程进度,减少高处作业,避免高空套装的困难,在吊装前将轮带套装在相应筒段上。具体吊装过程如图3所示,筒体吊装时,先吊装筒体的第一组和第四组,将其分别安装到头部尾部托轮上,用支架支撑固定好后,再吊装第二组。第一、二组吊装固定完成后再吊装第三组,并将其与第二组和第四组用调整块和调整螺栓连接固定。

吊装完成后用调整螺栓配合经纬仪及水准仪,分别用径向调整螺栓和纵向调整螺栓调整筒体的同轴度,调整完成后进行焊接,其焊接要求及焊接顺序和筒体拼装的过程相同。

四、实施效果

通过采用上述施工措施,施工工期由原计划95天减少到75天,并有效降低了吊车台班使用费用,提高了设备安装施工质量,各相关方验收一次通过。设备投运后运行情况良好。

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