戴明 梅涵

摘 要：本文主要敘述了在爐蓋制作過程中的注意事項(xiàng)，如滾管機(jī)、噴涂、氬弧焊、整體退火等方法。

關(guān)鍵詞：水冷爐蓋；滾管機(jī)；氬弧焊；應(yīng)力退火

前言

水冷爐蓋是煉鋼廠精煉爐的重要設(shè)備之一，它起排煙，除塵及導(dǎo)入電加熱棒、喂絲和取樣等作用。該設(shè)備長期處于最惡劣的工作條件下，從停爐時(shí)的三四十度到使用時(shí)的一千多度，每天從溫度最高到最低重復(fù)40～60次，因此爐蓋的制作質(zhì)量顯得尤為重要。

1 概述

1.1目前存在的問題

水冷爐蓋從結(jié)構(gòu)形式分目前有兩種：腹板式和環(huán)管式。腹板式水冷爐蓋，由于結(jié)構(gòu)的原因及水流量的關(guān)系，在焊接部位以及焊接交匯處經(jīng)常出現(xiàn)難以克服滲漏現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了精煉爐的正常生產(chǎn)，為此此爐蓋已不批量生產(chǎn)使用。而環(huán)管式水冷爐蓋屬先進(jìn)的產(chǎn)品，擁有先進(jìn)的結(jié)構(gòu)形式和制造技術(shù)，但我們通過對使用中的爐蓋進(jìn)行了跟蹤、調(diào)整、分析，發(fā)現(xiàn)環(huán)管式爐蓋在結(jié)構(gòu)上和制造工藝中，也存在很多不合理之處，也會(huì)出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。因此，我們經(jīng)過長期的摸索實(shí)踐，采用了一些先進(jìn)的制造工藝技術(shù)，改造了爐蓋的一些部件結(jié)構(gòu)，成功制造了更為耐用的水冷爐蓋。

1.2環(huán)管式水冷爐蓋的基本結(jié)構(gòu)

環(huán)管式水冷爐蓋是由野風(fēng)補(bǔ)償罩、爐蓋本體、主煙道、裙邊等組成，爐蓋水路分為主煙道1路、爐蓋本體5路，裙邊1路，各部件的無縫管之間采用180度彎頭聯(lián)接形成通路。

2 爐蓋制作新技術(shù)的運(yùn)用

2.1滾管機(jī)在爐蓋本體的運(yùn)用

爐蓋本體主要是由φ76×6的無縫管彎曲成直徑不等的圓環(huán)組裝而成，無縫管的彎曲質(zhì)量，將直接影響爐蓋的質(zhì)量。無縫管制作圓環(huán)的方法有傳統(tǒng)的火焰胎膜彎曲法和中頻彎曲法，中頻彎曲設(shè)備成本高，速度慢，一般采用火焰胎膜加熱彎曲。經(jīng)過對爐蓋本體滲漏部位調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由無縫管表面發(fā)生的滲漏點(diǎn)，占總滲漏點(diǎn)的50%以上，滲漏都是由無縫管表面的微裂紋引起的。經(jīng)分析其主要原因是火焰加熱過程中易出現(xiàn)加熱不均導(dǎo)致無縫管表面出現(xiàn)微裂紋，且其橫截面橢圓度大，影響水的流量，使?fàn)t蓋熱脹冷縮現(xiàn)象加劇，微裂紋延伸，導(dǎo)致滲漏。針對這一問題，我們經(jīng)過多次實(shí)踐，用廢舊零件成功地自制了一臺(tái)滾管機(jī)，專門用于爐蓋本體等無縫管的卷圓制作，由傳統(tǒng)的火焰加熱彎曲變?yōu)槔鋸澢?，由于滾管機(jī)與無縫管接觸，采用了滾動(dòng)式凹模，并經(jīng)多次滾制，減少了無縫管的橫截面變形，有效的解決了該問題。

2.2 180度彎頭的質(zhì)量控制

180度彎頭在整個(gè)水冷爐蓋中共有120只，彎頭質(zhì)量好壞也直接影響整體質(zhì)量，由于此彎頭在市場上無法訂購，必須自己制作。我們對漏水彎頭進(jìn)行分析，其彎曲處壁厚為4.8mm，且內(nèi)側(cè)比較粗糙。針對以上現(xiàn)象，我們自制了一套沖壓模具，對模具進(jìn)行了人工修磨，提高光潔度，使其帶有一定錐度，利于脫模。經(jīng)過多次試制發(fā)現(xiàn)，采用8mm鋼板進(jìn)行加熱沖壓比較合理，不但彎頭處比較圓滑，且其最薄處能達(dá)到7.3mm。

2.3 氬弧焊及二氧化碳?xì)獗：冈跔t蓋中的應(yīng)用

焊接質(zhì)量的好壞，也會(huì)直接影響爐蓋的整體質(zhì)量。爐蓋中的對接焊縫有180°彎頭與無縫管的對接和無縫管與無縫管之間的對接。接頭是爐蓋中的關(guān)鍵，因此各種管子對接處要求坡口表面光潔度達(dá)12.5，對接錯(cuò)邊量小于0.5mm，對接間隙控制在1～1.5mm。對接處采用氬弧焊焊接方法，不但避免對接截面通徑變小，而且又因?yàn)闅寤『赣休^好的滲透性，從而使對接處更容易焊透，避免了因未焊透而產(chǎn)生的漏水現(xiàn)象。無縫管之間的環(huán)焊縫采用線能量較低的二氧化碳?xì)獗：福扇》侄魏?、對稱焊、間斷焊等焊接措施，來減少焊接變形，使焊縫殘余應(yīng)力分布均勻。

2.4、應(yīng)力退火在爐蓋中的重要作用

水冷爐蓋長期處于惡劣環(huán)境工作，溫度變化較大，所以焊接應(yīng)力對爐蓋整體質(zhì)量影響較大，容易使焊縫開裂及整體變形。為了消除爐蓋整體應(yīng)力，我們采用350立方電加熱爐，電腦控溫進(jìn)行整體應(yīng)力退火。退火前對爐蓋易變形部位用臨時(shí)撐加強(qiáng)，使各部位的幾何尺寸都符合要求后，再進(jìn)行應(yīng)力退火。退火的時(shí)間與溫度的變化如圖1。

3 結(jié)束語

通過多次制作水冷爐蓋，我們已掌握了一套完善的環(huán)管式水冷爐蓋的制作技術(shù)及工藝，并且擁有了一套完整的技術(shù)資料。我們制作的水冷爐蓋使用周期可長達(dá)14個(gè)月，使精煉爐的生產(chǎn)水平有很大提高。

參考文獻(xiàn)

[1]中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì) 《焊接手冊》北京 機(jī)械工程出版社 1992

[2]陳祝年 《焊接工程師手冊》 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2010

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