钢铁厂步进式加热炉水梁立柱安装技术

2017-07-20

四川水泥 2017年6期

关键词：施焊加热炉立柱

(武汉城市职业学院湖北武汉 430064)

钢铁厂步进式加热炉水梁立柱安装技术

姚习红刘敏

(武汉城市职业学院湖北武汉 430064)

随着轧制工艺的创新和优化，在轧制工艺中广泛应用步进式加热炉。水梁立柱安装是加热炉安装的关键工序，水梁立柱的安装精度直接影响加热炉的运行工况和使用寿命，本文小结了步进式加热炉水梁立柱安装技术。

步进式加热炉 ;水梁立柱;安装技术

1 概述

为了提高连铸坯料的轧制温度，步进式加热炉在轧制工艺中广泛应用。步进式加热炉运行工况对加热炉机械设备安装质量要求高，对水梁立柱的安装精度要求严格，尤其是立柱的垂直度精度要求更高。立柱纵向、横向垂直度允许误差分别为1/1000(预拉前)和0.5/1000（焊接后）。立柱的垂直度在施工过程中受焊接应力和环境温差的影响,允许误差值是动态的，传统安装方法很难控制,在施工中需要投入大量的施工资源和时间。通过几座加热炉的安装实践，总结出水梁立柱垂直度调节的简易方法，节约资源，缩短安装工期。

2 水梁立柱安装

加热炉水梁立柱常规找正方法：使用多组垫片对立柱进行预定位（立柱上焊接垫板，在垫板与加热炉底板之间垫上若干组垫片），再在立柱0度和90度两个方向上焊接带调节螺栓（花篮螺栓）的斜撑，使斜撑一端固定在水梁立柱上，另一端固定在加热炉炉底板上，通过调整花篮螺栓来达到调整立柱垂直度的目的。使用斜撑调整立柱垂直度的过程很繁琐，一根立柱需要几个工人反复多次调整，另外，使用斜撑调整完成后的立柱在未焊接时，极易受到外界环境因素（如施工环境温差）影响，立柱放置一段时间后垂直度偏差超标，因此，斜撑的方法调整立柱垂直度效率不高，同时还不稳定。

为了提高加热炉立柱安装效率，简化立柱垂直度的找正过程，通过几座加热炉立柱垂直度控制的安装实践，小结步进式加热炉水梁立柱安装技术如下。

某加热炉水梁固定立柱(纵向6组，每组9根)安装在炉底钢结构固定梁上，水梁活动立柱（纵向4组，每组9根）穿过水封槽安装在平移框架上。用钢丝架线及线锤相结合的方法对立柱的中心及垂直度进行找正。水梁立柱安装的重点及难点是如何控制焊接变形对垂直度的影响及考虑水梁受热延伸而需对立柱采取的预变形处理（预变形处理设计有具体要求）。

立柱在预变形处理前的精度要求：

立柱纵向、横向垂直度允许误差分别为1/1000(预拉前)和0.5/1000（焊接后）

立柱的中心允差：±1mm；立柱顶端的标高允差：±1mm。

此安装精度正常安装可以达到，关键是立柱与加热炉炉底板的连接处定位板焊接时产生的焊接应力对立柱垂直度的动态变化影响，在施工中采用以下安装方法，来调整控制立柱的垂直度。

2.1 在立柱下部，靠近定位板处均匀焊三套M12调整螺栓，每一定位块螺纹通孔（M12）下端均焊有M12螺帽，调节螺栓穿过定位块的螺纹通孔后其底端面与加热炉炉底板上表面抵接，所述螺帽位于所述定位块的下方，在立柱高点处互相垂直的两个方向上挂两个线锤，在立柱下部做两标记观察垂直度的变化，在焊接过程中通过分别调整三套调整螺栓而调整立柱的垂直度，将螺帽拧紧，以对立柱进行预定位。（见图1、图2）

2.2 在预定位完成后，使用对称焊接的方法对立柱与加热炉炉底板的连接处定位板进行焊接，立柱与加热炉炉底板的连接处定位板分成多个焊区进行焊接，焊接过程中通过线锤确定立柱垂直度的变化，若立柱垂直度大于1mm，则倾斜一侧的焊区暂时不焊，对倾斜一侧对称的焊区继续施焊直至立柱垂直度小于1mm，即通过在焊接时实时控制立柱的垂直度，从而减小了焊接过程中焊接应力对立柱垂直度造成的影响。

图1

图2

2.3 根据施工经验，立柱开始施焊的时候，焊接对立柱的垂直度影响较大。因此在焊缝打底时采用小电流施焊，盖面时再调整到正常电流。在对称焊接时，控制每一焊区的焊接电流、焊接电压以及焊接速度均保持一致，每一焊区的焊缝分2至3道焊层焊接，每一焊区的底层焊缝焊接电流（90A-110A）为其中间层或盖面层焊缝焊接电流的70%至80%。通过小电流焊接，减小了焊接过程中焊接应力对立柱垂直度造成的影响，进一步地保证了立柱的安装精度。

2.4 焊接时需用两个焊接速度基本一致的电焊工同时对称施焊，电焊工在焊接时能随时检查观察到立柱的变形情况，施焊过程中随时检查立柱的垂直度，若发现垂直度有偏差就要及时调整，调整方法是：若立柱向一侧倾斜，则倾斜一侧电焊工暂时不焊,另一侧电焊工施焊，当垂直度误差调整过来后再同时施焊。

2.5 图2中3个定位块围成的横截面面积大于立柱的横截面积，形成一个稳定的支撑面，从而对立柱进行稳定支撑，提高了加热炉立柱垂直度找正装置的结构可靠性，调整完成后的立柱即使受到外界环境干扰，其垂直度变化也不大，如果有变化，调节起来简捷、精确。