大型回转窑筒体制作工艺方案- .pdf

圜咝 嘲 囊 曩 毒 I l 嚣 舔 大型 回转窑简体制作工艺方案 中国有色 沈阳 冶金机械有限公司工艺研究所 辽宁1 1 0 1 4 1 蒋晓妍 1摘要 通过对大型回转窑简体重 要性分析 制定了筒体制作工艺 方案 工艺中 对单 瓣 曩 w 一 川 曩 曩 叠 誊 叠薯蔓 删嚣 毫 加工 段节 同 轴度检测工艺 方案的 设计 保证了回转窑中关键件简体 的制作精度 从雨为回 0 爨 簪 曩 叠 f i l l 曩 糍 琏 运转 定 了 基础 0此方案对简体同轴度的谢量更加精确 为今后简体制作提供了 新的思路 毫 曩 薯 誓 曩 曩 叠 糍 回转窑是指旋转煅烧窑 俗称旋窑 属于建材设 备类 回转窑按处理物料不同可分为水泥回转窑 冶金 化工回转窑和石灰回转窑 不管是哪种回转窑 其简体 都是设备中的关键部件 制作质量和制作精度对设备的 运行效果起到极其关键的作用 其工艺方案的设计至关 重要 本文以直径为 5 5 m 长 1 1 5 m冶金回转窑筒体制 作为例 探讨简体制作工艺方案 如图 1 所示 轮带 L l 图1 回转窑筒体 一 备料 回转窑简体材质为Q 2 4 5 R 由于运输的原因 合同 重量不能超过8 0 t 本回转窑总长 1 1 5 m 共分1 5个段节 制作 段节是指用几个单个筒节焊成的筒体段 每个段 节由4个单个筒节组焊成 1 检验材料的化学成分及力学性能 必须符合图 样设计标准 2 检查钢板表面是否平整 如果长度 lO 0 0 mm的 钢材表面粗糙度 1 ra i n时 应进行矫平处理 3 对板材边缘 6 0 ra m的区域内进行超声波探伤检 查 其质量等级应达到 G B T 2 9 7 0 2 0 0 4中 级的规 定 4 根据单个筒节的长度和直径 对钢板进行划 线 确保成形后简体的规格参数 因简体较长 划线所 用的卷尺 钢尺必须是经过计量部 门检验的合格产品 2 0 1 0 年第1 6 期 焊接与切割 WWW mef a wo r k in g1 95 0 c om 参磊 工热 加 工 尽量用同一把尺或用同 规格 同一厂家制造的尺 避 免筒节与筒节对接时的人为误差 5 所有板材全部采用数控 半 自动切割的方法下 料 二 单个筒节的卷制 1 检查 清理卷板设备卷板设备必须保持清 洁 运行 自如 设备的辊子表面要清理干净 不得有任 何氧化皮 毛刺 棱角或硬性颗粒等异物 2 清理钢板 卷板前清除板材上的金属屑 油 污 杂物或进行喷丸处理 卷板过程中及时扫去削落下 来的氧化皮 以避免产生压痕和损坏设备 3 拼板由于筒体直径较大 一块钢板无法保证 展开长的要求 所以钢板在卷制前需要拼接 达到展开 长的要求 拼板完成后 焊缝应打磨平整光洁 经探伤 检测合格后方可卷制成形 如图 2所示 为筒节展开 长 h为筒节高度 图2 拼板示意 4 筒节卷制成形卷板时 钢板必须放正 保证 两侧边与辊床的辊子轴线垂直 端线与辊子平行 工件 滚弯时 必须使用吊车密切配合 以避免由于板料 自重 使已弯曲 好的工件回直或被压偏失形 简体成形后 确 认纵缝是自 然对接 不是强制成形 方可进行点焊加固 0 p 帮0 节 0设 0 然后按照焊接工艺规程焊接纵向对口 将筒节焊接成形 5 矫形利用在简节内部可移动支撑或火焰局部 加热 的 方式 矫 正 筒节 单 个 筒 节 的直 径 公 差 为 2 m m 合格后加焊固定支撑 如图 3所示 固定支撑 离筒体边缘 1 5 0 1 8 0 ra m 避免周转过程中产生变形 一 一 l l 7 图3 简节加焊固定支撑 三 筒节端面及坡口的 b n r 以其中一个筒节为例 阐述坡口加工工艺过程 为 防止加工坡口时简体在卡爪的作用下变形 要求卡爪卡 在支撑上 如图4所示 4 图4 筒节坡15 加工示意图 1 千斤顶2 测量基准块3 车床卡爪4 车床工作台 1 焊接辅助测量基准块 段节的设计要求 组焊后两端面的偏差值 1 l n l n 每个筒节偏差 2 ra m 端面与轴线的垂直度为0 8 因 简体外圆不加工 端面对回转中心垂直度不能直接测 出 所以工艺上采取在筒节外圆焊接测量块 作为加工 坡V I 时使用的辅助测量基准 为加工破 口检测做准备 测量基准块焊接在筒节外圆长度 1 2处 如图4所示 2 j n r 及检测过程 1 加工设备的选择为了保证筒节的垂直度和上 下端面的平行度 我们选择用立车加工 因所有筒节的 内径为 5 5 m 最大外径为 5 6 8 0 m 选用设备为 6 3 m 立车 8 m立车 1 0 m立车等 圜 一 u i i j 一 2 筒节上立车找正 按筒节外径在坡口处焊接 支撑的位置至少找 8 点 找正对称点2 l l lm 即它的 公差为2 m m 按标准要求 轮带 齿轮段筒节的同一截 面上大小径之差 5 m m 这里保证对应点 2 m m是标准要求的 1 2 保证段节组焊时的公差要求 上下同一母线对应点 2 m m 保证 直径 2 m m 的要 求 非对称点要求 4 m m 比标准要求的在同一截面上大小径之差不应大 于0 1 5 0 2 0 的高 也是为段节组立创造条件 3 车坡口及测量基准块找正完成后 车削上端 面坡 口 同时将基准测量块的 D尺寸及上端 1 2 5 1x m 面车成 将筒节调个 按 J 及 尺 1 2 5 1x m面找正 加工 另一端面坡口 同时将 1 2 5 tx m下面车成 4 计算平行度 检测基准块 的厚度值 曰 日 间接得出简体上 下两端面的平行度 上 B 一 曰 J D F 一 I D 上 下 2 如图4所示 D为测量基准块直径 西为简体外径 5 四个轮带处筒节的特殊工艺要求 回转窑简体 上有四个轮带节 是安装轮带的筒节 整个筒体是通过 轮带支撑的 所以轮带处简节的制作精度尤为重要 它 决定了整个简体的制作精度 在制作中 我们在轮带简 节的支撑上设计了激光盘 用于简体段节组焊成整个简 体时检测使用 四 段节组焊与整个筒体焊接 1 组焊前的准备 清理场地 在车间内选择适当的位置摆放工装托辊 见图5 工装托辊主要 由被动托辊和主动托辊组成 工装托辊的摆放精度影响段节制作质量 摆放时要精心 检测 调整两配套使用的工装托辊 问距符合简体工作 2 v 4 图5 工装托辊示意图 1 被动托辊2 3 被测简体节 4 被动托辊 简体另一侧为主动托辊 5 主动托辊 参磊 工N jn r 焊 接 与 切 割2 0 1 o 年 第1 6 期 WWW met a wof k in g1 9 50 C Orn 圜 幽 迭 状态 保证其稳定性 经纬仪测量托辊四轮 水平允差 O 2 ram 盘尺测量四轮中心组成的四边形的对角线 偏差 1 m m 用拉紧器 2 拔节 拔节是指采用立式方法将单个筒节从下到上依次对 接组焊 段节由四个筒节组成 首先用经纬仪测量平台 保证水平允差 0 2 m m 将检查合格的单个筒节放于平台上 天车配合将第二个 筒节对接到第一个筒节上 保证两个筒节的纵 向焊缝相 互错开 4 5 以上 靠无间隙对接 保证错边量均匀达到 设计要求 并把第一 第二个筒节点焊到一起 保证吊 装时焊接处牢固 再将第三个筒节放到平台上 天车配 合吊起第一 第二个筒节 落到第三个筒节上 最后用 上述同样的方法将第四个筒节对接 完成点焊 3 环缝焊接与检测 1 环缝焊接天车配合 将完成拔节后的段节吊 运到工装托辊上 在托辊上进行环缝焊接 2 焊缝检测焊缝要饱满 最低点不可低于基本 金属表面 焊缝余 高要求 筒体 内部 一 般 区域 1 5 m m 烧结带及相邻区域 即从出料端算起 9倍简 体内径的长度范围 O 5 m m 简体外部 3 m m 焊缝 咬边深度 0 5 n m 连续长度 1 0 0 ra m 每条焊缝的咬边 长度 焊缝两侧之和 不应超过该焊缝长度的1 0 所有环 纵焊缝均采用超声波进行探伤检查 达到 G B T I 1 3 4 5 1 9 8 9中 级的要求 3 检测用辅助线在段节上划出四条母线 作为 检测用辅助线 如图6所示 以端面为基准在简体内壁 分别划一条与端面平行的线 A B C D 取 A B的中点 0 分别以A 为圆心 以任意长为半径划弧线交与 F点 则 F O L A B 延长 O F于 C D交与点 G 检验 G A是否等 于 G B 最后延长 O G两端到端面各交一点 并以此点 为起点将筒节外圆四等分 并过渡到外圆划 出四条母 线 作为检测用辅助线 图6 母线的确定方法示意 2 0 1 o 年第 1 6期焊接与切割 WWW met a wO r k in g1 95 0 com 曩 鬻曩 鬟 叠 镰 誊菇 馨 参曷 工 Jp m 4 段节公差检测方法如图7所示 图中的 1 2 3 4是段节在同一截面上的检测辅助线上的测量点 在准备好的基准座上放一个百分表 保证百分表的触头 在同一母线上 0 0 和 0分别连线 a 为左右托 辊与筒体段节的切点 根据测量点 1 与 三点构成 一 园的原理 找出 1 4个测量点中心 则可判断段节 是否达到要求 托辊中心 0 0 和 n 的连线一定交与测量点 1 3的连线上 其他测量点同理 按设计要求 简体段节同 轴度公差要求 一 m m 即当2 最大直径 一 最小 直径 一4 5 m m时 筒体段节是合格的 从图7 上看 0设为理论中心 C为实际中心 检测时先测出 1 点的数值 保持表的位置不变 托辊转动时 简体将 随之转动 当点3处于下面时 测出表的数值 此时 实际中心c转到了c 的位置 正好转了1 8 0 对应点的 差值 f 一 f 2 最大直径 R 一 最小直径 R 如果每个同一截面上所有对应点的差值 日都在 4 5 m m时 那么简体段节的同轴度就是合格的 图7 检测筒节公差示意 4 整个简体焊接 将回转窑基础做好 保证设备托辊处在正确的工作 位置上 吊车配合吊装筒体 先通过激光盘上