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

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。