120t轉(zhuǎn)爐剖分托圈的制造工藝改進

鄭 蕾

（山鋼集團萊鋼設(shè)備檢修中心，山東 萊蕪 271104）

一、前言

大型轉(zhuǎn)爐托圈多為矩形結(jié)構(gòu)，就整個結(jié)構(gòu)而言，有整體的也有剖分成二段或四段再組裝成（可拆卸）一體的。120t轉(zhuǎn)爐托圈因為尺寸大，運輸條件的限制，采用分體制作，在現(xiàn)場組焊成型的制造形式。因而受加工和裝配精度影響，兩耳軸同心度的精度不易保證。通過采用一系列合理的工藝方法， 優(yōu)化方案、改進結(jié)構(gòu)確保了120t轉(zhuǎn)爐托圈制造的制造精度達到了整體托圈的精度。

二、技術(shù)難點和關(guān)鍵技術(shù)措施

1 托圈分體制造時，選用何種定位方式保證組裝后托圈傳動側(cè)和非傳動側(cè)耳軸同軸度的＜φ1mm。

2 現(xiàn)場對焊時，采用何種焊接技術(shù)保證把焊接變形控制在規(guī)定的可控范圍之內(nèi)。

3 采用何種檢測手段在設(shè)備的對焊過程中實施全過程跟蹤監(jiān)測。

關(guān)鍵技術(shù)措施：

針對1，經(jīng)研究確認采用止口定位方式，同時用工裝將托圈傳動側(cè)、非傳動側(cè)連接為一體，工裝上設(shè)置止口，該止口用落地鏜床加工出來，用來保證傳動側(cè)耳軸和非傳動側(cè)耳軸的同軸度。

針對2，研究出了一套具體的焊接方案，其中包括采取合理的焊接順序和固定方式，焊接參數(shù)等等。

針對3，對焊接過程中托圈耳軸的精度檢測問題，我們根據(jù)耳軸的結(jié)構(gòu)特點，決定采用準直儀進行全過程檢測，準直儀精度高，檢測方便，對這種大中型轉(zhuǎn)爐托圈的焊接變形的檢測很適合。

三、工藝制定

1 增加定位止口，保證對撞精度

加工扇形段時，在扇形段（出鋼側(cè)）、扇形段（加料側(cè)）的兩端各加工出一段長約200mm的對接平面作為對裝基準；在游動端耳軸塊、驅(qū)動端耳軸塊與扇形段對接面上同樣加工出長約200mm的對裝平面，作為整體對裝時的基準。采用工裝將游動端耳軸塊和驅(qū)動端耳軸塊連接在一起。即：在游動端耳軸塊、驅(qū)動端耳軸塊內(nèi)側(cè)各焊接一塊止口板，在止口板上加工出止口，此止口中心線與耳軸中心線同軸，中間利用工裝把兩個耳軸塊用螺栓連接在一起，保證游動端耳軸塊和驅(qū)動端耳軸塊的同軸度小于φ0.5mm。

2 現(xiàn)場裝配

為了保證托圈兩耳軸的同軸度，在廠內(nèi)運用托圈支撐將兩耳軸連接固定。注：托圈支撐為廠內(nèi)自行設(shè)計制作的定位工裝，將兩耳軸塊按托圈圖紙中位置固定連接用。即發(fā)貨狀態(tài)為：兩耳軸塊與托圈支撐為一體，和兩個扇形段共三部分。

根據(jù)現(xiàn)場的實際具體情況，地面基本找平，鋪上方鋼和鋼坯，塞緊、連接、加固焊接，使整個平臺是一個完整不動的整體。長、寬約11m左右，并在準備放驅(qū)動端耳軸塊的方向的一側(cè)加放一鋼坯，用來架準直儀使用。放地樣及檢測平臺平面度。清理平臺表面，確定十字中心線及中心，并打上標記，根據(jù)圖紙尺寸對內(nèi)外直徑放大6mm劃圓，同時劃出放兩耳軸塊的一側(cè)邊線。用準直儀檢測放樣劃圓上的內(nèi)外兩點水平高度，記下數(shù)據(jù)，找出高低差，以高點為基準，用不同厚度墊片對各個測量低點墊高，以保證托圈放于平臺趨于基本水平。

整體對裝。將兩耳軸塊就位，調(diào)整其位置，使耳軸塊上的中心線對準地樣中心線，在放樣劃線的耳軸塊側(cè)邊線上點焊定位塊，此時再用準直儀檢測兩耳軸塊的同軸度，看其是否發(fā)生變化，根據(jù)其測量數(shù)據(jù)，進行微調(diào)，使耳軸塊達到準確位置，并保證同軸度在φ0.5mm以內(nèi)。耳軸塊定位好后開始對裝兩扇形段，根據(jù)原在廠內(nèi)預(yù)裝標記和所劃地樣依次將兩扇形段就位，確保內(nèi)圓直徑+6mm，并調(diào)整其高低，用準直儀檢測整個托圈的平面度，要求小于3mm。托圈的對接焊縫處用連接板加固連接，并檢測相關(guān)數(shù)據(jù)。鋪墊履帶加熱器對焊縫處進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為150℃。預(yù)熱前需對焊接部位除銹，清理干凈。

3 焊接

（1）同軸度控制參考范圍，即調(diào)整范圍：x向為±0.5mm，y向為±0.5mm。若在此范圍內(nèi)則采用對稱同位焊，即同向同方焊接，若小于或大于此范圍則馬上改變焊接順序交錯對角焊接或者單向焊接（立焊縫），對于平焊縫則采用從里向外焊或者從外向里焊接。對于立焊縫采用從中間往上焊或者從下往中間焊接。

（2）該托圈焊接由4名技術(shù)熟練的焊工同時施工，原則上要求同規(guī)范、同順序、同速度焊接。用準直儀隨時監(jiān)控同軸度的變化情況。再根據(jù)變化采用如下焊接位置方法，視情況具體調(diào)整。x向或y向的尺寸變化共2處，凡任意一處偏離中心線位置即偏離x或y方向0.5mm時，應(yīng)立即停止焊接，待重新調(diào)整焊接順序后方可施焊，以確保兩耳軸的同軸度。（對同軸度的測量和監(jiān)控要貫穿整個托圈的裝配和焊接全過程）

（3）由于托圈板厚，坡口較深，在焊接過程中，除底層及面層的焊縫處均增加錘擊消應(yīng)，同時加強層間檢查，及時采用氣刨清除飛濺、缺陷，確保焊接質(zhì)量。所有焊縫進行UT檢測，焊縫盡量爭取無損探傷一次合格或者力爭返修量減少到最小及返修長度控制在最短，讓焊縫的返修不導(dǎo)致同軸度的變化。

（4）托圈上所有焊縫的焊接次序：

①四人同時施焊，焊接A、B、C、D處立縫。

②焊接E、F、G、H處立縫。

③焊接a、b、c、d處平焊縫。焊接完成后進行托圈整體翻身。

④焊接e、f、g、h處平焊縫。

托圈整體焊完后再對裝并焊接支撐銷座板，擋座（一），擋座（二）；對支撐銷座板的焊縫UT，焊接要求同前。

結(jié)語

采用以上工藝制作120t轉(zhuǎn)爐剖分托圈，成功的解決了托圈分體制造時，傳動側(cè)和非傳動側(cè)耳軸同軸度難以保證；現(xiàn)場組焊可控性差等問題。經(jīng)使用，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，用戶反映良好。

[1]連和平，張明，王新志，等.安鋼150t轉(zhuǎn)爐托圈制造工藝淺析[J].重型機械，2010（01）：55-57.