王 盛

（山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司，山東 日照276800）

1 前 言

國(guó)內(nèi)的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼均是在1 600 ℃以上的高溫進(jìn)行。轉(zhuǎn)爐爐體一般由爐殼上段、爐殼中段、爐殼下段3部分組成。為延長(zhǎng)爐殼上段的使用壽命，一般在爐殼上段頂端設(shè)有圓環(huán)形爐口，以方便工作時(shí)加料、插入氧槍、排出爐氣和倒渣。為了保護(hù)爐口，普遍采用循環(huán)水強(qiáng)制冷卻的水冷爐口。其優(yōu)點(diǎn)是可以減少爐口上的粘結(jié)物，而且易于清理，可以加強(qiáng)爐口剛性，減少爐口的變形，改善應(yīng)力狀態(tài)，延長(zhǎng)爐殼、爐襯的壽命。

2 技術(shù)攻關(guān)實(shí)施

2.1 技術(shù)實(shí)施難點(diǎn)

爐口法蘭在線更換的難點(diǎn)：一是要保證焊接質(zhì)量；二是要控制爐殼上段錐度的變形，確保爐口法蘭的水平度、爐口法蘭中心與爐體中心相重合等技術(shù)要求。為此，通過(guò)精確切割、制定合理的焊接工藝，并運(yùn)用合理的加固方式以及熱處理等措施，成功地完成了轉(zhuǎn)爐爐口法蘭在線更換。

2.2 舊爐口法蘭拆解

在舊爐口法蘭切割前，先將轉(zhuǎn)爐爐口搖至垂直向下，在爐殼上錐段找出轉(zhuǎn)爐十字中心線，距離爐口上端相近位置用鋼管做“米”字支撐，防止舊爐口法蘭切割后爐殼上錐段變形。此時(shí)爐口法蘭垂直向下放置，爐底車(chē)上氣割作業(yè)。先將爐口法蘭下端面和爐體上錐段各焊4個(gè)吊耳，吊耳沿法蘭成90°放置，用吊鏈對(duì)法蘭進(jìn)行栓掛。然后將爐口法蘭下筋板與爐體法蘭結(jié)合處割開(kāi)，切割操作時(shí)盡量沿著法蘭下表面，這樣保證了筋板的上端面處于同一平面上。繼續(xù)對(duì)爐體法蘭進(jìn)行切割，切割過(guò)程中每隔2 500 mm 預(yù)留100 mm 不割，切割作業(yè)時(shí)割嘴緊貼爐口法蘭下端面，最后由兩名操作人員同時(shí)對(duì)稱(chēng)切割預(yù)留的100 mm，使?fàn)t口法蘭與爐體上錐段脫離，4根倒鏈平穩(wěn)將舊爐口法蘭放置在爐底車(chē)上。搖爐使?fàn)t口垂直向上，以爐體上錐段上沿外端為基準(zhǔn)，與水平成30°向下進(jìn)行切割，保證將原焊縫割除干凈，修磨表面直至露出金屬光澤。

2.3 新?tīng)t口法蘭的裝配

新?tīng)t口法蘭制作時(shí)，已經(jīng)在中心鉆1個(gè)直徑10 mm的中心孔，方便現(xiàn)場(chǎng)對(duì)裝法蘭時(shí)找正中心，如圖1 所示。爐口垂直向上進(jìn)行對(duì)裝新法蘭，將爐口法蘭移至到圖紙標(biāo)示的位置后，觀察爐口法蘭與爐體上錐段閃縫情況，對(duì)筋板和爐體上錐段局部高點(diǎn)進(jìn)行割除，保證閃縫最大尺寸≯8 mm。采用水平尺先將爐體法蘭找水平，然后爐口法蘭中心分4個(gè)部位測(cè)量爐口法蘭上端面至轉(zhuǎn)爐球鉸支撐法蘭上端面的實(shí)際尺寸，用實(shí)際測(cè)量尺寸與圖紙尺寸對(duì)比，尺寸相差控制在10 mm 即可。調(diào)整爐口法蘭中心與爐體中心重合，從爐口氧槍口正中心垂下線錘，觀察線錘與爐口法蘭Φ10中心孔的位置關(guān)系，用吊鏈對(duì)爐口法蘭進(jìn)行微調(diào)，保證線錘與爐口法蘭Φ10中心孔的中心重合。此時(shí)，爐口法蘭的水平度、爐口法蘭中心與爐體中心相重合均得到保證。

圖1 新?tīng)t口法蘭

2.4 新?tīng)t口法蘭的焊接工藝

此時(shí)爐口垂直向上，先將爐口法蘭下筋板與爐口法蘭下端面進(jìn)行仰焊，焊角高10 mm，對(duì)爐口法蘭與爐體上錐段進(jìn)行定位焊，定位焊焊縫長(zhǎng)度為80 mm，厚度10 mm，間距700 mm。搖爐至爐口垂直向下，采用CO2氣體保護(hù)焊進(jìn)行法蘭的焊接作業(yè)。焊前先將爐體內(nèi)、外兩側(cè)與爐口法蘭焊接處附近20 mm 的鐵銹、油污等進(jìn)行清理。爐口法蘭與爐體材質(zhì)均為16Mn，焊絲選用ER50-6，焊接位置為平焊。由于爐口法蘭厚度為80 mm，爐體厚度為60 mm。為了減小焊接應(yīng)力，防止焊后出現(xiàn)裂紋，焊前進(jìn)行了預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度150 ℃。采用多層多道的焊接方式，焊接過(guò)程中將層與層、道與道之間的焊縫接頭錯(cuò)開(kāi)，層間溫度控制在150～200 ℃。為了減小法蘭的焊接變形，采用雙人雙面對(duì)稱(chēng)焊接，同時(shí)同方向進(jìn)行施焊，打底層使用較小的焊接電流，適當(dāng)提高焊接速度，小電流收弧，防止出現(xiàn)弧坑裂紋及縮孔。焊接完成后進(jìn)行去應(yīng)力退火，并用石棉被進(jìn)行保溫，防止焊縫出現(xiàn)冷裂紋。

3 結(jié) 語(yǔ)

此次轉(zhuǎn)爐爐口法蘭的在線更換技術(shù)的實(shí)踐，通過(guò)精確切割、加固、裝配、焊接、熱處理等施工工序中所采用的工藝方法及參數(shù)，為在線更換爐口法蘭提供了可靠的、值得借鑒的施工經(jīng)驗(yàn)，有效保證了轉(zhuǎn)爐爐口法蘭在線更換的質(zhì)量，消除了安全隱患，提升了產(chǎn)品質(zhì)量。