導(dǎo)語：提釩轉(zhuǎn)爐懸掛裝置論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

通過對(duì)轉(zhuǎn)爐懸掛裝置特點(diǎn)進(jìn)行研究，從而找出影響安裝過程的關(guān)健因素，對(duì)其加以控制，使安裝一次成功，確保了安裝質(zhì)量，提前了工期，創(chuàng)造了效益。

一、概述

煉鋼廠4#轉(zhuǎn)爐建于1995年，它與1、2、3#轉(zhuǎn)爐最大的區(qū)別是整個(gè)爐殼為全懸掛式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖一示，在整個(gè)生產(chǎn)過程中，爐體的全部重量全部由三個(gè)球鉸支承。

（圖一）

當(dāng)爐口向上時(shí)，整個(gè)爐體的重量經(jīng)卡板傳到球面墊，然后再到球鉸螺栓，到球鉸銷軸，最后傳到托圈，此時(shí)，托圈受壓；當(dāng)爐口向下時(shí)，整個(gè)爐體的重量經(jīng)球鉸螺栓到球鉸銷軸，再傳到托圈吊耳，在這種情況下，托圈受拉力。這兩種情況下的受力情況如圖二及圖三示。

（圖二）

爐口向上時(shí)托圈所受的壓力比爐口向下時(shí)托圈受的拉力要大，大約多1罐鋼水的重量。

（圖三）

二、整體懸掛式爐殼的優(yōu)點(diǎn)

由于整體懸掛式爐殼獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式，因此，在受力情況上有許多優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)爐殼受熱膨脹或爐體傾斜時(shí)，球面墊與球面座之間產(chǎn)生輕微滑動(dòng)，在爐殼與球鉸螺栓之間不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而增加了爐殼的使用壽命，選取卡板中間面作為研究平面，垂直于銷軸方向，當(dāng)最大變形時(shí)，卡板變化可達(dá)46.7mm；順著球鉸銷軸方向，變化可達(dá)24.6mm，分別如圖四及圖五示。

(圖四)

三、整體懸掛式爐殼的安裝難點(diǎn)

由于整體懸掛式爐殼在使用過程中的優(yōu)點(diǎn)，因此，在安裝過程中對(duì)懸掛裝置有一些特殊的要求，當(dāng)爐子處于零位，即爐口向上時(shí)，球鉸螺栓保持豎直狀態(tài)，球鉸卡板鏜孔中心、球鉸螺栓中心、托圈吊耳中心，這三個(gè)中心必須在一條豎直線上；同時(shí)，三個(gè)球鉸卡板的標(biāo)高必須保持一致。

(圖五)

球鉸螺栓保持豎直狀態(tài)在安裝過程中能夠控制，但球鉸卡板中心位置不易控制，因?yàn)榍蜚q卡板厚160mm，在焊接過程中要產(chǎn)生變形，但變形多少為不確定因素，因此，控制球鉸卡板在焊接過程中的變形是整個(gè)安裝過程的關(guān)健。

四、球鉸卡板焊接變形研究

為了全面了解球鉸卡板在安裝完后的變形情況，我們對(duì)球鉸支架進(jìn)行了全面的分析，如球鉸支架的外形，坡口形式，坡口大小，焊接方式等，卡板及筋板的坡口形式如圖六示。

（圖六）

因?yàn)榍蜚q卡板厚160mm，筋板厚80mm，因此，球鉸支架在安裝過程中的變形應(yīng)是比較大的。

1、球鉸卡板與爐皮焊接變形的簡單計(jì)算

查《焊工工藝學(xué)》可知，如果上下筋板與卡板在與爐皮焊接前為自由狀態(tài)，上下筋板及卡板的焊接應(yīng)視為對(duì)接，如果在焊接前為一約束體，那么，焊接完后變形將小得多，因此，我們?cè)诤附禹樞蛏?，?yīng)首先選擇焊后變形小的先焊，讓焊后變形大的在焊接前已經(jīng)成為約束體，同時(shí)，綜合考慮卡板焊完后要求所處的狀態(tài)，因此，應(yīng)先焊上下筋板，再焊卡板。經(jīng)計(jì)算，上下筋板焊完后，將產(chǎn)生4mm的收縮變形，在焊卡板時(shí)，收縮量將會(huì)增加2mm，因此，收縮的總量將會(huì)達(dá)到6mm。

2、卡板焊接模擬實(shí)驗(yàn)

因?yàn)楹附幼冃问欠浅?fù)雜的，為了進(jìn)一步確定上述變形收縮量，我們模擬球鉸支架的形狀，比照實(shí)際大小的1/3，鋼板厚度與實(shí)際一致，進(jìn)行了焊接模擬實(shí)驗(yàn)，球鉸支架如圖七示，經(jīng)過該實(shí)驗(yàn)，其結(jié)

（圖七）

果發(fā)現(xiàn)卡板水平收縮變形為3mm，水平度無明顯變化，經(jīng)過仔細(xì)分析，模擬實(shí)驗(yàn)與真實(shí)環(huán)境有不同的地方。對(duì)于模擬實(shí)驗(yàn)，第一次上下筋板焊完后，模擬爐皮的鋼板收縮達(dá)到7mm而形成旁彎，當(dāng)卡板焊完后，又將該鋼板中部拉回來達(dá)到4mm，使旁彎縮小，因此，整個(gè)收縮變形為3mm，變形情況如圖八示。

（圖八）

經(jīng)過我們進(jìn)一步的研究，得出結(jié)論，在實(shí)際中安裝球鉸支架時(shí)，爐體本身變形收縮較小，因此，大量變形收縮在支架上產(chǎn)生，另一方面，模擬爐皮的鋼板是一小塊，在焊接過程中熱量會(huì)比較集中，變形會(huì)更大，所以在實(shí)際安裝中，總變形應(yīng)比7mm要小，最終，我們選擇5mm作為球鉸卡板的最后變形收縮量。

五、實(shí)施

1、球鉸支架卡板及聯(lián)接板的制作

為了保證球鉸支架安裝定位的準(zhǔn)確性，在制作時(shí)，支架卡板徑向留50mm的余量，坡口先不切割，在安裝時(shí)測量數(shù)椐后再切割；對(duì)球鉸支架的聯(lián)接板兩端也事先各留50mm的余量，在球鉸支架位置確定完后，再根椐實(shí)際尺寸對(duì)聯(lián)接板進(jìn)行切割。

(圖九)

2、托圈的找平

由于此次檢修中，托圈上吊耳利舊，因此首先應(yīng)使三個(gè)球鉸吊耳處于同一水平面上，為了找平吊耳，我們找來了Φ50mm的管子，然后放在兩個(gè)吊耳孔中間，讓其自然到最低點(diǎn)，最后由測量班測量管子上部標(biāo)高，如圖九示，邊測量，邊調(diào)整，最后測得的三組數(shù)椐相差均小于1mm，表示球鉸吊耳已經(jīng)找平。

3、爐殼的找正

以耳軸中心線標(biāo)高10.45m為基準(zhǔn)找爐殼的標(biāo)高，以留設(shè)的轉(zhuǎn)爐中心找新爐殼的中心，檢查新爐殼與托圈之間的間隙是否均勻，發(fā)現(xiàn)間隙均在85mm以上，最后打卡子對(duì)爐殼進(jìn)行固定。

4、安裝輔助支座，支架現(xiàn)場切割坡口

由于球鉸支架每件重量為8t，在找平找正時(shí)必須有輔助設(shè)施，另外，考慮托圈可能要變形，球鉸卡板及筋板的坡口必須現(xiàn)場測量完后再切割，用∠90*90*6的角鋼制作輔助支架，角鋼上表面標(biāo)高為▽12.270m，即比球鉸卡板下表面標(biāo)高低5mm，支架形狀如圖十示，2#角鋼內(nèi)側(cè)掛垂線必須過托圈上兩個(gè)吊耳的中心，在2#角鋼上

（圖十）

找出球鉸螺栓的中心位置，即O點(diǎn)，過O點(diǎn)水平向2#角鋼作垂線，在爐殼上找到O`，以O(shè)點(diǎn)為中心，每隔100mm再找出其它點(diǎn)，A1、A2、A3…，B1、B2、B3…，分別過這些點(diǎn)水平作OO`的平行線，與爐殼分別交于A1`、A2`、A3`…，B1`、B2`、B3`…，分別測量出OO`、A1A1`、A2A2`、A3A3`…，B1B1`、B2B2`、B3B3`…，的長度，在球鉸支架卡板上對(duì)應(yīng)位置作標(biāo)記，即可根椐此標(biāo)記現(xiàn)場切割出坡口；同理，對(duì)支架的上下筋板可采取相似的辦法現(xiàn)場切割出坡口。數(shù)椐測量完后，即可將輔助支架上2#角鋼拆除，其余角鋼保留，以備下步工序用。

5、安裝球鉸螺栓

按照安裝球鉸螺栓的步驟將球鉸螺栓銷軸及球鉸螺栓安好，4號(hào)球面座必須安裝到位，測量球鉸螺栓上4個(gè)點(diǎn)，標(biāo)高誤差控制在2mm以內(nèi)，對(duì)球鉸螺栓必須進(jìn)行位置調(diào)整，使球鉸螺栓下部墊圈加完后，在球鉸螺栓與托圈吊耳之間，必須保證有3mm的間隙，最后在螺栓上加支撐固定，固定完后再復(fù)測一遍，若無變化，交下步工序。

6、安裝球鉸支架

⑴、安裝球面墊及球面座

球鉸支架在往爐皮上安裝之前，應(yīng)先將2號(hào)球面座及3號(hào)球面墊安進(jìn)支架鏜孔內(nèi)，3號(hào)球面墊由于在鏜孔下方，必須臨時(shí)固定。

⑵、安裝球鉸支架

利用設(shè)置的輔助支架，將3個(gè)球鉸支架按安裝位置擺放好，并找好標(biāo)高，考慮焊接收縮變形，3個(gè)球鉸支架中心均向外側(cè)平移5mm，然后，將球鉸支架點(diǎn)焊固定，再次復(fù)核標(biāo)高及中心。

⑶、安裝球鉸支架的聯(lián)接板及上部蓋圈，并點(diǎn)焊固定。

7、球鉸支架、聯(lián)接板及上蓋圈的焊接

⑴、先焊接球鉸支架的上下筋板，先焊縫1、縫9、縫8、縫12，再焊縫2、縫10、縫7、縫11，最后焊縫3、縫4、縫5、縫6。焊筋板時(shí)，縫1與縫9同時(shí)焊，縫8與縫12同時(shí)焊，縫2與縫10同時(shí)焊，縫7與縫11同時(shí)焊。焊接順序如圖十一示。

（圖十一）

⑵、吊升爐殼，由于球鉸支架與環(huán)縫較近，有些部位焊不到，因此，應(yīng)吊升爐殼，吊升高度為520mm。

⑶、焊接卡板與爐殼間的環(huán)縫。先焊下環(huán)縫13，再焊上環(huán)縫14。

⑷、焊接球鉸支架與聯(lián)接板處間的接縫，即卡板的兩端，然后焊接聯(lián)接板環(huán)縫，最后焊接上蓋圈環(huán)縫。

⑸、焊接方法采取CO2氣體保護(hù)焊、手工焊相結(jié)合。

⑹、三個(gè)球鉸支架焊接過程中變形監(jiān)控措施：用百分表觀察變形情況，及時(shí)調(diào)整焊接工藝。如圖十二示。

（圖十二）

8、球鉸支架退火

球鉸支架焊接完成后，即進(jìn)行回爐退火，退火時(shí)，球鉸螺帽不把上，用耐熱石棉板對(duì)球鉸螺栓加以保護(hù)，用廠方的煤氣接到焊口位置，退火溫度為550℃。

9、觀察結(jié)果

退火完成后，我們對(duì)球鉸支架卡板及球面墊進(jìn)行了仔細(xì)的觀察，發(fā)現(xiàn)卡板無變形情況，3號(hào)球面墊與4號(hào)球面座保持平齊，說明球鉸卡板在焊接完后確實(shí)向內(nèi)收縮5mm。

六、實(shí)施結(jié)果

全部項(xiàng)目完成后，爐體部位實(shí)現(xiàn)了一次試車成功，在生產(chǎn)過程中無任何質(zhì)量問題。

七、實(shí)施效益

由于我們采用了上述合理的施工工藝，使處于主要矛盾線的爐體部位施工比計(jì)劃工期提前17個(gè)班，創(chuàng)造了很好的經(jīng)濟(jì)效益。