磁力半自动管道火焰切割机在回转窑改造现场的应用

尤小平，杨曙运

磁力半自动管道火焰切割机在回转窑改造现场的应用

Application of Magnetic Semi-automatic Pipe Flame Cutting Machine on Rotary Kiln Transformation Site

尤小平，杨曙运

水泥回转窑的现场改造，涉及到保留段原筒体的切割和坡口的开设工作，将开设好坡口的原旧筒体与新制作的筒体焊接组成新的回转窑筒体。保留段原筒体的切割和坡口开设工作，其传统和常用的做法是，手持氧气-乙炔火焰割枪切割，再用手持碳弧气刨开设坡口，为使保留段原筒体的端面和坡口达到与新筒体焊接的要求，现场还需用角磨机做很多打磨修补工作。磁力半自动管道火焰切割机在回转窑改造现场的成功应用，很好地完成了原旧筒体的切割和坡口开设工作，大大节省了人力、物力和时间，保证了保留段原筒体的端面质量。

磁力；半自动；管道；火焰切割机；回转窑；现场改造

1 半自动火焰切割机简介

半自动火焰切割机的结构主要由切割机构、传动机构、导向支撑机构、动力机构及其他辅助机构等组成。一般分类按照行走方式来分有轨道式和磁力式。

其主要结构参数见表1。

半自动火焰切割机具有结构简单紧凑、投资小、携带转移方便、操作简便、使用灵活、切割质量好、工作效率高及减轻工人的劳动强度等优势。

2 磁力半自动管道火焰切割机在回转窑改造现场的应用

半自动火焰切割机因其自身特点在水泥机械中已经得到普遍应用，广泛应用于中厚度低合金碳钢钢板的下料加工及各种坡口开设等工作，操作简便，连接电源及氧气乙炔气瓶，根据所切割钢板材质及厚度选择适当的割嘴型号，根据切割的形状铺设好轨迹，确定相应的切割参数（包括气体压力、气体消耗量、割嘴到钢板的距离、割嘴角度、行走速度）即可运行。

表1 半自动火焰切割机结构参数

轨道式半自动火焰切割机在制造厂的应用已经很成熟。下面介绍一种磁力半自动管道火焰切割机在回转窑筒体改造现场的应用：某国外现场回转窑改造工程，原回转窑规格为ϕ5m×170m五挡支撑回转窑，已经运转了35年，该工程包括更换从窑头数第三挡以前的筒体，但要保留前两档轮带下筒体及部分过渡段筒体，共有7道切口需要进行现场切割，其中5道坡口现场开设，并且更换下来的筒体需要用25t卡车运到废料堆，再进行现场切割14道（图1）。现场切割工作量非常大，为提高工作效率，减少资源消耗，最终根据我们在制造厂应用轨道式半自动火焰切割机下料和开设坡口的成功经验，选用磁力半自动火焰切割机进行现场筒体的切割和坡口的开设工作。

磁力半自动管道火焰切割机具有两组四个永久磁性轮，通过传动机构自行环绕筒体匀速爬行进行切割，为保证现场切割端面偏差不超过标准的允许值，先将一些小直径的管道固定一圈找好端面跳动的圆环外圈，在磁力半自动管道火焰切割机和固定圆环外圈之间设定导向轮，保证最终切割端面的跳动，如图2所示。

改造现场回转窑内径为5m，切割处最厚钢板为50mm，磁力半自动管道火焰切割机所运行的外圆直径为5.1m。由于导向圆环外圈制造加工的复杂性和运输组装的麻烦，也没有这么大规格的圆环外圈，且现场没有可以利用圆环外圈的条件，我们担心筒体椭圆度的偏差会引起端面偏差的超标，因此首先对现场切割过程中由于筒体的椭圆度导致的端面偏差进行了计算，计算数据见表2。

根据JC333-2006《水泥工业回转窑》第4.2.1.2.1条的规定，回转窑筒体段节端面偏差值制造厂内小段节不应大于2mm，出厂大段节不应大于1mm。通过上述表格得知，回转窑筒体椭圆度的偏差不会引起端面超标，因此现场就采用此法，测量筒体椭圆度偏差并在操作过程中事先划定好割嘴及磁轮的轨迹线，偏离轨迹随时调整，现场实践证明，此法完全可行（图3）。

磁力半自动管道火焰切割机可在平、立、横、仰各种位置进行切割，在一般厚度下切割与坡口开设工作可一次完成，开设完的坡口无须修复打磨可直接与新筒体进行焊接，现场使用该切割机大大提高了工作效率，节省资源消耗，提高了切割和坡口质量。

图1 现场需要切割及开设坡口的位置示意

图2 小直径管道切割时固定圆环外圈保证端面跳动

图 3磁力半自动管道切割机进行坡口开设

图5 磁力半自动管道火焰切割机切割截面

表2 筒体在切割机两轮之间的直径偏差值引起的筒体端面偏差对应表

3 结语

回转窑改造现场采用磁力半自动管道火焰切割机进行保留段原筒体的切割和坡口开设工作，与传统的手持氧气-乙炔火焰割枪切割，碳弧气刨开设坡口，再用角磨机打磨渗碳层和使端面平整的工作流程相比，具有很大的优势（图4、5），可以大大提高工作效率，节约资源消耗，保证加工质量，不需要修复完全可以满足后续与新制作筒体的焊接要求，现场采用此方法施工，最终的焊缝也满足探伤要求。

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2013-01-13；编辑：赵莲