热风炉炉壳下料卷制工艺

王振 王仿 杜秋侠

摘 要：热风炉炉壳下料及卷制的精度控制的好坏，对后续的安装工程的质量有非常直接的影响，只有科学有效的对下料及卷制过程和精度进行控制，才能够保证后续的安装工作顺利、高效。

关键词：热风炉炉壳；下料；卷制

1.热风炉概况整体规格介绍

2000m3级大高炉普遍配用了3～4座热风炉，现在热风炉普遍采用先进的顶燃式热风炉技术，工艺先进，最高为37.836m，最大直径为Φ11.26m，重量为385t，热风炉建设工程量大，投入成本高，而且热风炉停产检修会严重的影响高炉炼铁生产，甚至高炉停炉的严重生产损失，因此，热风炉建设质量显得尤为重要。 本工程热风炉炉壳直径超大，加工制作量大，精度控制困难。只有保证高精度的下料尺寸和卷制精度，才能顺利的进行后续的组队安装工作，因此，良好的炉壳下料及卷制的工艺控制，是热风炉工程质量过硬的保证。

2.热风炉炉壳下料、卷制工艺

2.1材料确认

①此工序为材料检验部分，由材料员对工程所选用主材、焊材、油漆的型号、规格进行确认以及材料的质量检查。 ②质量检测标准：应符合设计要求及国家现行标准的规定。③检验方法：检查钢材质量证明书，用钢卷尺、卡尺检查型号、规格。

2.2热风炉炉壳下料

2.2.1下料过程总述

用于热风炉炉壳加工的板材，均根据热风炉炉壳分块的尺寸大小加上加工余量，双定尺供货。

材料到场进行外观尺寸检查、核对材料合格证，复检合格后进行编号和材质标记，分类摆放。下料前进行抛丸除锈（炉底、顶部半球、标高+21.1m处球面过渡段除外），除锈等级为Sa2.5级。除锈后表面喷涂一道车间防锈底漆，厚度15μm。

热风炉炉壳号料，号料前先确认材质和熟悉工艺要求，根据下料清单进行号料。热风炉炉壳板材切割全部使用数控切割机进行切割。根据板厚选择割矩型号，并确定行走速度。

气割精度： 零件宽度、长度±3.0mm； 切割面平面度<0.05t，且不应大于2.0mm；割纹深度<0.3mm；局部缺口深度<1.0mm；对接接头的钢板两对角线长度之差≤3mm。（t为切割面厚度）

因弯曲成形工艺的要求，炉壳下料在长度方向留压头余量300mm。

2.3热风炉炉壳卷制

2.3.1热风炉炉壳主要成型设备：

W11S-120×4000型液压微控下调式三辊卷板机

该机采用微电脑控制、通过输入卷板特性后自动生成卷板程序结合人工进行微调，达到卷板精度的目的。

2.3.2准备

为保证辊压弯曲质量，并保护工作辊表面受到保护不被刮坏，在使用卷板机成形前需做如下准备工作：①检查卷板机是否能正常运转。②用砂轮机打磨钢板边缘，清除掉切割残留物。③清除板材表面的焊渣、铁锈、灰尘及板材表面其他任何杂物。④根据炉壳曲率，制作各种规格的检查样板，样板长度不得小于1.5m。

2.3.3卷板工艺

①卷板编程；②保持钢板垂直于辊子轴线进入卷板机，以免发生错边。③根据卷板机自带程序生成的数据，对板材两端预弯。④辊压弯曲成形：上辊向下移动压制钢板，按照卷板机自带程序生成的数据多次弯曲钢板，缓慢的使钢板成形。直至钢板弯曲与样板相符为止。⑤上辊压一次钢板后即停止下压，启动主电机，两下辊作左右旋转运动，将钢板弯曲成形，此时操作者在机器的两侧观察，对比卷板机自带程序生成的数据与实际工况，当钢板作了5～6次来回弯曲成形后，停止主电机运动。上辊再次下压，重复上述操作。直到钢板达到需要的弧度。⑥将样板靠在辊压成型的炉壳内侧进行检查。检查位置分别为上下口设置的检查线处。样板与成型后炉壳间隙≤1mm，最大不大于2mm视为合格。为防止弹性变形，应在原刻度往返运动。⑦成形下床前检查长度和对角线偏差，合格后方可进入下道工序。⑧起吊时利用吊钳进行吊装。⑨锥体卷板前在钢板内壁设置压制线，压制线小端间距150mm左右，成形时保证压制线与上辊中心线吻合。

2.3.4单块成型后尺寸检查

热风炉炉壳成形后进行单块炉壳检查，在单块检查平台上放出落位线，落位画线半径比设计图纸大2mm弥补竖缝焊接收缩，设置内卡板，上口吊线锤检查炉壳垂直度，检查项目见表2，变形部位局部火焰校正，划好余量切割线。单块检查容许偏差检查要求：炉壳弧长±3mm；上口、下口圆弧与样板间隙≤2mm；上口高度±3mm；炉壳垂直< D/1000。

2.3.5 矫正

由于热风炉炉壳钢板板厚较厚，卷曲形状有锥體、直筒段、曲面，钢板在卷制过程中可能因钢板弧度反弹、局部出现偏差或炉壳边缘弧度不能满足制造要求等现象，针对此类情况，可采用如下措施加以校正：

（1）弧度偏小或偏大。措施：钢板卷板时采用多次成形，在卷制过程中不断用样板检查，避免出现弧度过小或过大的现象。局部出现弧度偏差时，采用火焰矫正，火焰温度不得超过700℃，矫正后缓慢冷却。

（2）热风炉炉壳两侧端部预弯弧度偏差。措施：钢板卷制过程中，钢板需要进行端部预弯，防止出现端部弧度难以达到设计和制造要求，下料时钢板下料长度放大，超过设计所需要的净料，卷制角度增大，同时喂料时减少钢板的直边长度，卷制检查合格后切除多余部分。局部现象根据弧度情况选取内壁或外壁线状火焰矫正法。

2.3.6单块加固

单块炉壳检查合格后用钢板和型钢进行刚性固定，防止运输和吊运时变形。

3.小结

正确、严谨、科学的下料及卷制的工艺控制，是热风炉炉壳组队精度控制在要求范围的前提条件，是炉壳安装顺利进行的前提条件，是整座热风炉顺利投产的前提条件，是整套高炉炼铁设备顺利生产的前提条件，是施工队伍实力的体现。

参考文献：

[1]（美）武科塔·保贾诺维茨（VukotaBoljanovic）编著，张国强，董红，吴承格译.金属板料成形及其模具设计实例[M].化学工业出版社，2006

[2]机械工程手册、电机工程手册编辑委员会编.机械工程手册[M].机械工业出版社，1997

[3]江国屏译，日本塑性加工学会编.压力加工手册[M].机械工业出版社，1984