尤小平，楊曙運(yùn)

磁力半自動管道火焰切割機(jī)在回轉(zhuǎn)窯改造現(xiàn)場的應(yīng)用

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

尤小平，楊曙運(yùn)

水泥回轉(zhuǎn)窯的現(xiàn)場改造，涉及到保留段原筒體的切割和坡口的開設(shè)工作，將開設(shè)好坡口的原舊筒體與新制作的筒體焊接組成新的回轉(zhuǎn)窯筒體。保留段原筒體的切割和坡口開設(shè)工作，其傳統(tǒng)和常用的做法是，手持氧氣-乙炔火焰割槍切割，再用手持碳弧氣刨開設(shè)坡口，為使保留段原筒體的端面和坡口達(dá)到與新筒體焊接的要求，現(xiàn)場還需用角磨機(jī)做很多打磨修補(bǔ)工作。磁力半自動管道火焰切割機(jī)在回轉(zhuǎn)窯改造現(xiàn)場的成功應(yīng)用，很好地完成了原舊筒體的切割和坡口開設(shè)工作，大大節(jié)省了人力、物力和時間，保證了保留段原筒體的端面質(zhì)量。

磁力；半自動；管道；火焰切割機(jī)；回轉(zhuǎn)窯；現(xiàn)場改造

1 半自動火焰切割機(jī)簡介

半自動火焰切割機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由切割機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向支撐機(jī)構(gòu)、動力機(jī)構(gòu)及其他輔助機(jī)構(gòu)等組成。一般分類按照行走方式來分有軌道式和磁力式。

其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)見表1。

半自動火焰切割機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、投資小、攜帶轉(zhuǎn)移方便、操作簡便、使用靈活、切割質(zhì)量好、工作效率高及減輕工人的勞動強(qiáng)度等優(yōu)勢。

2 磁力半自動管道火焰切割機(jī)在回轉(zhuǎn)窯改造現(xiàn)場的應(yīng)用

半自動火焰切割機(jī)因其自身特點(diǎn)在水泥機(jī)械中已經(jīng)得到普遍應(yīng)用，廣泛應(yīng)用于中厚度低合金碳鋼鋼板的下料加工及各種坡口開設(shè)等工作，操作簡便，連接電源及氧氣乙炔氣瓶，根據(jù)所切割鋼板材質(zhì)及厚度選擇適當(dāng)?shù)母钭煨吞?，根?jù)切割的形狀鋪設(shè)好軌跡，確定相應(yīng)的切割參數(shù)（包括氣體壓力、氣體消耗量、割嘴到鋼板的距離、割嘴角度、行走速度）即可運(yùn)行。

表1 半自動火焰切割機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)

軌道式半自動火焰切割機(jī)在制造廠的應(yīng)用已經(jīng)很成熟。下面介紹一種磁力半自動管道火焰切割機(jī)在回轉(zhuǎn)窯筒體改造現(xiàn)場的應(yīng)用：某國外現(xiàn)場回轉(zhuǎn)窯改造工程，原回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為?5m×170m五擋支撐回轉(zhuǎn)窯，已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)了35年，該工程包括更換從窯頭數(shù)第三擋以前的筒體，但要保留前兩檔輪帶下筒體及部分過渡段筒體，共有7道切口需要進(jìn)行現(xiàn)場切割，其中5道坡口現(xiàn)場開設(shè)，并且更換下來的筒體需要用25t卡車運(yùn)到廢料堆，再進(jìn)行現(xiàn)場切割14道（圖1）?，F(xiàn)場切割工作量非常大，為提高工作效率，減少資源消耗，最終根據(jù)我們在制造廠應(yīng)用軌道式半自動火焰切割機(jī)下料和開設(shè)坡口的成功經(jīng)驗(yàn)，選用磁力半自動火焰切割機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場筒體的切割和坡口的開設(shè)工作。

磁力半自動管道火焰切割機(jī)具有兩組四個永久磁性輪，通過傳動機(jī)構(gòu)自行環(huán)繞筒體勻速爬行進(jìn)行切割，為保證現(xiàn)場切割端面偏差不超過標(biāo)準(zhǔn)的允許值，先將一些小直徑的管道固定一圈找好端面跳動的圓環(huán)外圈，在磁力半自動管道火焰切割機(jī)和固定圓環(huán)外圈之間設(shè)定導(dǎo)向輪，保證最終切割端面的跳動，如圖2所示。

改造現(xiàn)場回轉(zhuǎn)窯內(nèi)徑為5m，切割處最厚鋼板為50mm，磁力半自動管道火焰切割機(jī)所運(yùn)行的外圓直徑為5.1m。由于導(dǎo)向圓環(huán)外圈制造加工的復(fù)雜性和運(yùn)輸組裝的麻煩，也沒有這么大規(guī)格的圓環(huán)外圈，且現(xiàn)場沒有可以利用圓環(huán)外圈的條件，我們擔(dān)心筒體橢圓度的偏差會引起端面偏差的超標(biāo)，因此首先對現(xiàn)場切割過程中由于筒體的橢圓度導(dǎo)致的端面偏差進(jìn)行了計算，計算數(shù)據(jù)見表2。

根據(jù)JC333-2006《水泥工業(yè)回轉(zhuǎn)窯》第4.2.1.2.1條的規(guī)定，回轉(zhuǎn)窯筒體段節(jié)端面偏差值制造廠內(nèi)小段節(jié)不應(yīng)大于2mm，出廠大段節(jié)不應(yīng)大于1mm。通過上述表格得知，回轉(zhuǎn)窯筒體橢圓度的偏差不會引起端面超標(biāo)，因此現(xiàn)場就采用此法，測量筒體橢圓度偏差并在操作過程中事先劃定好割嘴及磁輪的軌跡線，偏離軌跡隨時調(diào)整，現(xiàn)場實(shí)踐證明，此法完全可行（圖3）。

磁力半自動管道火焰切割機(jī)可在平、立、橫、仰各種位置進(jìn)行切割，在一般厚度下切割與坡口開設(shè)工作可一次完成，開設(shè)完的坡口無須修復(fù)打磨可直接與新筒體進(jìn)行焊接，現(xiàn)場使用該切割機(jī)大大提高了工作效率，節(jié)省資源消耗，提高了切割和坡口質(zhì)量。

圖1 現(xiàn)場需要切割及開設(shè)坡口的位置示意

圖2 小直徑管道切割時固定圓環(huán)外圈保證端面跳動

圖 3磁力半自動管道切割機(jī)進(jìn)行坡口開設(shè)

圖5 磁力半自動管道火焰切割機(jī)切割截面

表2 筒體在切割機(jī)兩輪之間的直徑偏差值引起的筒體端面偏差對應(yīng)表

3 結(jié)語

回轉(zhuǎn)窯改造現(xiàn)場采用磁力半自動管道火焰切割機(jī)進(jìn)行保留段原筒體的切割和坡口開設(shè)工作，與傳統(tǒng)的手持氧氣-乙炔火焰割槍切割，碳弧氣刨開設(shè)坡口，再用角磨機(jī)打磨滲碳層和使端面平整的工作流程相比，具有很大的優(yōu)勢（圖4、5），可以大大提高工作效率，節(jié)約資源消耗，保證加工質(zhì)量，不需要修復(fù)完全可以滿足后續(xù)與新制作筒體的焊接要求，現(xiàn)場采用此方法施工，最終的焊縫也滿足探傷要求。

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2013-01-13；編輯：趙蓮