90 t特钢钢包结构及制作方法改进

王 盛

（山东钢铁集团日照有限公司，山东 日照276800）

1 前言

莱钢特钢银前90 t钢包作为特钢银前炼钢生产重要设备之一，其工作条件极为恶劣，钢包需要承受高温钢水的静压力与出钢时的剧烈冲击，经受急剧的机械冲击、化学侵蚀和温度的激冷激热作用。因而钢包的结构、承载力、使用寿命等对生产的顺利进行起着至关重要的作用。

随着特钢转炉结构改进和每炉最大出钢量的增加，90 t钢包在实际使用过程中，现有钢包承载力及结构强度已经不能满足生产的需要。另外，考虑到钢包在生产过程中需经受急剧的机械冲击、化学侵蚀和温度的激冷激热等因素，以及原产品在制作过程中遇到各种困难因素的影响，迫切需要对90 t钢包进行改进，从而增加承载力及结构强度，满足使用要求。

2 技术攻关路线

通过对90 t钢包现有问题的诊断分析，确立了以下攻关线:

1）对装工艺优化:经工艺技术人员现场勘察研究，对钢包的桶体、包底、耳轴部位结构的对装进行改进优化，提升制作效率，满足使用要求。

2）焊接工艺优化:在已有制作工艺方案的基础上，对已有方案进行改进与固化，并详细地对制作工艺参数及方法做了具体的改进，并应用到实际生产过程中。

3 实施过程

3.1 桶体的对装与焊接工艺

1）桶体下料前，仔细核对配料图，确保对接缝与加强筋零件及孔的间距符合标准要求，下料后根据图纸开制坡口，留钝边，并做好方向标记。

2）因桶体厚度较厚，均采用30 mm厚的钢板下料，桶体卷板时采用卷板机进行预压头的方法，防止卷制后的对接处出现直边，影响对装质量和桶体圆度的要求。

3）卷制桶体时，采用相应半径的模板去检查，边卷边检，以免过卷或卷不到位。

4）组装桶体前，要搭设专门平台，用水平仪测量保证平面度≤2 mm，沿圆周方向设置固定卡板，放置到位后点焊，点焊长度为30～50 mm，间距600～800 mm。

5）为确保桶体对装定位后在焊接过程中不变形，桶体内部加设十字撑，同时在对接焊缝两侧加设连接板固定。

6）施焊前，焊接操作人员应认真复查焊件接头坡口质量和焊区的处理情况，当不符合要求时，经整改合格方可施焊。桶体由两件对接而成，组装时应先完成两段纵缝的牢固点焊，再对接。施焊时，先完成环焊缝，再进行纵缝焊接。

7）采用Ar-CO2混合气体保护焊。径向焊缝利用滚轮架翻转焊接代替原有的钢包体人工翻转焊接，滚轮架翻转焊接可将横焊变为平焊，形成美观的焊接波纹及高强度的焊缝，既提高了制作效率，又提高了产品质量。

8）焊接完成后及时清理焊缝表面熔渣及两侧的飞溅物，检查焊缝的质量，并按图纸要求进行探伤，不合格处及时进行刨除，重新施焊。

3.2 包底与桶体对装与焊接工艺

1）包底与桶体组装前均要仔细检查两者的尺寸，其接缝形式如图1所示，此种接缝形式比传统拼接直角的接缝形式更有利于增加结构强度，提升承载力。

2）将包底外周长4等分，并在桶体和包底上做好标记，如图2所示顺序进行定位点焊。注意预留3 mm左右的焊接收缩量。

图1 包底与桶体焊缝对接形式

图2 定位点焊标记

3）为增加包底与桶体的连接强度，在原有设计图纸的基础上增加包底与桶体连接板。

4）正式焊接时，焊前必须预热，外侧采用滚轮架进行平焊。外侧焊接完成后，内侧进行清根再焊接，焊工采取对称方式同时施焊，以免变形过大。

3.3 耳轴部位的对装与焊接工艺

钢包耳轴承载着整个钢包和钢水的重量，并且在高温下作业，耳轴有缺陷，后果不堪设想。钢包耳轴是在整个钢包构造中最关键的部位，耳轴的安装焊接及无损检测至关重要。

1）90 t钢包的耳轴为锻打件，与耳轴底座为整体铸钢件，耳轴底座上为40 mm厚的加固护板，各加强筋位置如图4所示。此种组合方式更有利于增加耳轴部位的整体强度与稳定性。

2）钢包耳轴从进货到安装完成整个过程要做3次超声波检测，即到货原件检测，热处理前检测，承载后检测，只有这样才能保证耳轴的质量。

3）耳轴部位的焊接工作改进重点:①此处的焊接量和焊接面积较大，容易产生变形，焊接前应用十字支撑把两个耳轴处支撑起来。②各焊缝必须采用100%超声波探伤，焊接时应先对称立焊再横焊，以免焊缝不均匀收缩影响耳轴定位。③焊接完成后，及时清理两侧熔渣及两侧飞溅物，检查焊缝外观质量，及时修补、打磨。

4 效果评价

通过有效的技术措施，钢包在外观方面、承载力和强度方面都达到了预期的效果，提高了90 t钢包的实用性，延长了钢包的使用寿命，得到了用户的高度评价。另外，通过本次的技术改进，形成了生产90 t钢包的系统的工作流程，提高了制作效率，缩短了制作周期，增强了企业的竞争力。