一种大型转炉刨分两瓣制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种大型转炉刨分两瓣制作方法，包括以下工艺步骤：1)根据大型转炉设计尺寸分段、分瓣下料，制作胎具，将分段、分瓣所下备料压制成型；2)将压制成型的备料进行单件成形、按段组对焊接、焊后矫形；3)对安装在炉壳上段的冷却水路进行整体打压实验；4)出厂运输前进行整体预组装并做好X、Y轴中心线标记；5)将整个炉壳拆卸为六大瓣运至工地进行安装。本发明通过对炉壳合理的分段、分瓣加工，解决了大型炉体整体运输的困难，同时节省了资金，降低了制作成本。有效的控制了焊接变形并保证了装配精度及组焊后的尺寸要求。保证了工地组焊质量。解决了分段、分部位进行水压试验的难度，减少了打压试验的工作量。
【专利说明】一种大型转炉刨分两瓣制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及大型转炉刨分两瓣制作、运输，到工地后组装、焊接的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]炼钢转炉类型很多，炼钢吨位大小不一。以150吨炉壳，直径为7500mm，高10070mm为例。炉壳整体结构为圆筒状，从上至下结构分别为上锥体、上过渡弧段、中间圆筒段、下锥体、下过渡弧段、球形炉底，其整个炉体体积大，加工制作、组装焊接精度要求高，运输困难。其中过渡段球面部分成型困难，组装焊接变形大，另外上下两锥体上的冷却装置在分体时打压困难，因此需要合理的分段、分瓣制作。通过合理分瓣下料，制作胎具，对钢板料进行热压成型，并通过采用合理的组装顺序、工艺控制措施，组装后分瓣运输，最终成功完成了 150吨转炉炉壳的制作任务。
【发明内容】
[0003]为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种大型转炉刨分两瓣制作方法，通过对炉壳合理的分段、分瓣加工，解决了大型炉体整体运输的困难，同时节省了资金，降低了制作成本。对炉体进行分体组焊时，采用合理的组装顺序、工艺控制措施，有效的控制了焊接变形并保证了装配精度及组焊后的尺寸要求。出厂前对炉壳进行焊后预组装，保证了工地组焊质量。采取有效措施，在厂内对冷却装置进行整体打压试验，解决了分段、分部位进行水压试验的难度，减少了打压试验的工作量。
[0004]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现:
[0005]一种大型转炉刨分两瓣制作方法，包括以下工艺步骤:
[0006]1)根据大型转炉设计尺寸分段、分瓣下料，制作胎具，将分段、分瓣所下备料压制成型；
[0007]2)将压制成型的备料进行单件成形、按段组对焊接、焊后矫形；
[0008]3)对安装在炉壳上段的冷却水路进行整体打压实验；
[0009]4)出厂运输前进行整体预组装并做好X、Y轴中心线标记；
[0010]5)将整个炉壳拆卸为六大瓣运至工地进行安装。
[0011]所述的根据大型转炉设计尺寸分段、分瓣下料，制作胎具，将分段、分瓣所下备料压制成型的工艺步骤包括:
[0012]1)将整个转炉在纵向上分为三大段，每一大段分为两半加工，组焊后整个炉体分为六大瓣运输；上段包括上锥体、上过渡弧段、上段筒体，中段包括两段筒体，下段包括下锥体、下过渡弧段、炉底；
[0013]2)将上下两段中的锥体在横向上均分为6瓣下料，成型时先将其中的四瓣每两对对接焊在一起，再用辊床上滚曲成型，然后将焊口切割开，在已经弯曲成形的两块料中间夹焊一块未滚曲的锥体料，再用辊床滚曲成形；
[0014]3)将两段筒体在横向上分为两瓣下料，先通过压头胎预弯压头，再在辊床上滚曲成半圆形；
[0015]4)上下过渡弧段在横向上均分为8瓣下料，根据图纸的尺寸要求制作胎具，用煤气加热炉将钢板加热到1000-1050°C，用1200吨及以上吨位的油压机热压成型；
[0016]5)炉底为球体的一部分，在纵向上分为两段，炉底上段横向上均分为六瓣下料，炉底下段为炉底中心一瓣，下料为圆饼状；制作一球缺状胎具，用1200吨油压机将所下备料冷压成形。
[0017]所述的将压制成型的备料进行单件成形、按段组对焊接、焊后矫形的工艺步骤包括:
[0018]1)用水准仪在地板上按照实际尺寸放出上下口的实样，并施焊挡板，将已成型的筒体、锥体、过渡弧段单瓣放置于地样，进行单件矫形，对不符合地样的部分用火焰加热法，线状加热同时施加外力修形；
[0019]2)将矫形后的过渡弧段单瓣及炉底上段进行分段组焊，组焊时，每段均分为两部分焊接，焊接后，放置于地样上冷却收缩，冷却后运用火焰加热法修整椭圆度及上下口的平行度，达到工艺要求后切割掉余量，并用半“米”字支撑将上下口支撑好；
[0020]3)在炉体的纵向上分为三大段，每段分为两半进行组焊并做焊后修形，由于六大瓣之间的焊缝为工地预留焊缝，待运输到工地后再进行焊接，在厂内预装时，对工地预留焊缝做断续焊，预装矫形后，再将断续焊焊缝断开，其他焊缝均须满焊。
[0021]所述的对安装在炉壳上段的冷却水路进行整体打压实验的方法是:用圆管将两瓣锥体上冷却水路连接为一体，进行水压试验，水压试验合格后将工艺圆管切割掉。
[0022]所述的出厂运输前进行整体预组装并做好X、Y轴中心线标记的方法是:在过渡弧段与地板之间连接六根Η型钢，以固定炉底并将炉底部的上口测平，用正装法装配整个炉壳；在工地预留焊缝位置处加焊连接钢板，并将两块钢板配钻孔，用螺栓、螺母连接固定，检查连接钢板的焊缝焊好后，将整个炉壳拆卸为六大瓣运输。
[0023]与现有的技术相比，本发明的有益效果是:
[0024]一种大型转炉刨分两瓣制作方法，通过对炉壳合理的分段、分瓣加工，解决了大型炉体整体运输的困难，同时节省了资金，降低了制作成本。对炉体进行分体组焊时，采用合理的组装顺序、工艺控制措施，有效的控制了焊接变形并保证了装配精度及组焊后的尺寸要求。出厂前对炉壳进行焊后预组装，保证了工地组焊质量。采取有效措施，在厂内对冷却装置进行整体打压试验，解决了分段、分部位进行水压试验的难度，减少了打压试验的工作量。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是本发明中炉壳的整体结构及分段示意图。
[0026]图2是过渡弧段加工胎具的主视图。
[0027]图3是过渡弧段加工胎具的左视图。
[0028]图4是安装在炉壳上段的冷却水路整体打压的连接结构示意图。
[0029]图中:1.炉壳上段.2.炉壳中段.3.炉壳下段.4-1.上锥体.4-2.下锥体.5-1.上过渡弧段.5-2.下过渡弧段.6.上段筒体.7.中段筒体.8-1.工地竖焊缝.8-2.工地横焊缝.9-1.炉底上段.9-2.炉底中心.10.圆管.11.冷却水路。
【具体实施方式】
[0030]下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
[0031]一种大型转炉刨分两瓣制作方法，包括以下工艺步骤:
[0032]1)根据大型转炉设计尺寸分段、分瓣下料，制作胎具，将分段、分瓣所下备料压制成型；
[0033]2)将压制成型的备料进行单件成形、按段组对焊接、焊后矫形；
[0034]3)对安装在炉壳上段的冷却水路进行整体打压实验；
[0035]4)出厂运输前进行整体预组装并做好X、Y轴中心线标记；
[0036]5)将整个炉壳拆卸为六大瓣运至工地进行安装。
[0037]根据大型转炉设计尺寸分段、分瓣下料，制作胎具，将分段、分瓣所下备料压制成型的工艺步骤包括:
[0038]1)将整个转炉在纵向上分为三大段，每一大段分为两半加工，组焊后整个炉体分为六大瓣运输；上段1包括上锥体4-1、上过渡弧段5-1、上段筒体6，中段包括两段筒体7，下段包括下锥体4-2、下过渡弧段5-2、炉底；
[0039]2)将上下两段中的锥体在横向上均分为6瓣下料，成型时先将其中的四瓣每两对对接焊在一起，再用辊床上滚曲成型，然后将焊口切割开，在已经弯曲成形的两块料中间夹焊一块未滚曲的锥体料，再用辊床滚曲成形；
[0040]这种组对压型方法可节省压头材料，提高钢材的利用率，节约成本。
[0041 ] 3)将两段筒体在横向上分为两瓣下料，先通过压头胎预弯压头，再在辊床上滚曲成半圆形；
[0042]4)上下过渡弧段在横向上均分为8瓣下料，根据图纸的尺寸要求制作胎具，用煤气加热炉将钢板加热到1000-1050°C，用1200吨及以上吨位的油压机热压成型；
[0043]5)炉底为球体的一部分，在纵向上分为两段，炉底上段9-1横向上均分为六瓣下料，炉底下段为炉底中心9-2 —瓣，下料为圆饼状；制作一球缺状胎具，用1200吨油压机将所下备料冷压成形。
[0044]将压制成型的备料进行单件成形、按段组对焊接、焊后矫形的工艺步骤包括:
[0045]1)用水准仪在地板上按照实际尺寸放出上下口的实样，并施焊挡板，将已成型的筒体、锥体、过渡弧段单瓣放置于地样，进行单件矫形，对不符合地样的部分用火焰加热法，线状加热至700-800°C同时施加外力修形；
[0046]加热用的火焰要用中性焰的内焰，每条线状加热后必须待其冷却后，才能加热下一条线。
[0047]2)将修形后的过渡弧段单瓣及炉底上段9-1进行分段组焊，组焊时，每段均分为两部分焊接，焊接后，放置于地样上冷却收缩，冷却后运用火焰加热法修整椭圆度及上下口的平行度，达到工艺要求后切割掉余量，并用半“米”字支撑将上下口支撑好；
[0048]支撑选用200mmX 200mm的方钢或300mmX 300mmX 16mm的Η型钢为宜。
[0049]3)在炉体的纵向上分为三大段，每段分为两半进行组焊并做焊后修形，由于六大瓣之间的焊缝为工地预留焊缝，见图1中的8-1，8-2均为工地预留焊缝，待运输到工地后再进行焊接，在厂内预装时，对工地预留焊缝做断续焊，预装修形后，再将断续焊焊缝断开，其他焊缝均须满焊。
[0050]组焊采用倒装法，采用对称、分段多层多道焊接。在进行焊缝焊接时注意“米”字支撑部位的焊口不开裂，注意变形情况，随时调整焊接顺序，保证尺寸要求。
[0051]对安装在炉壳上段的冷却水路进行整体打压实验的方法是:用圆管10将两瓣上锥体4-1上的冷却水路连接为一体，进行水压试验，水压试验合格后将工艺圆管10切割掉并打磨切口。
[0052]出厂运输前进行整体预组装并做好X、Y轴中心线标记的方法是:在过渡弧段与地板之间连接六根Η型钢，以固定炉底并将炉底部的上口测平，用正装法装配整个炉壳；在工地预留焊缝位置处加焊连接钢板，并将两块钢板配钻孔，用螺栓、螺母连接固定，检查连接钢板的焊缝焊好后，将整个炉壳拆卸为六大瓣运输。
[0053]炉体运至工地组合焊接安装好后，将预留在工地焊缝处装配用的连接钢板以及“米”字支撑切割掉，整个转炉安装工程结束。
[0054]炉壳下料选用Q345B板材经UT探伤合格后使用。
[0055]上下锥体下料前要对锥段部分进行展开计算，用CAD画出实图，找出母线实长画出展开图，并标出准确数据。由于锥体是均分六瓣，故将其中一瓣的实际图形打印出来，进行数控编程，切割后每瓣按工艺开双面不对称坡口，并将坡口处用砂轮打磨出金属光泽来。
[0056]炉壳筒体和锥体段通过压头胎压型，节省了大量的压头材料提高了钢材的利用率，降低成本。
[0057]上下过渡弧段均为球形弧形，分8瓣下料，每瓣的展开方法用球形展开法，用CAD制作出来八瓣中的一瓣实图，并留有一定的二次切割余量。
[0058]过渡段部分是两个弯曲方向，所以用单一的设备是无法完成的，必须制成与图纸尺寸要求相符合的胎具(见图2、图3)，热压成型后冷却，冷却后进行二次切割成净料，经过用卡样板检查尺寸是否合格。
[0059]由于炉底为球体的一部分，因此胎具的制作要根据工艺制作成球缺状，深度比设计尺寸要略深一些，以免产生回弹，达不到图纸要求的尺寸，压形时从圆饼的周围环形状向内侧伸展压形，并且每次压制时与上次压形部分重叠压制，以免出现凸凹不平，每次压形时的给压力要均匀一致，并时刻用卡样板进行检查，直至压成符合图纸尺寸。
[0060]炉壳运送至工地进行整体组焊时，各段立焊缝8-1须错开组焊，组装时可使焊接接口为阶梯式搭接，如图1所示。这样在工地装配时可以先搭接好后，再调整底面的水平度，提高了工作效率，整体安装效率可省时三天半的时间。
【权利要求】
1.一种大型转炉刨分两瓣制作方法，其特征在于，包括以下工艺步骤: 1)根据大型转炉设计尺寸分段、分瓣下料，制作胎具，将分段、分瓣所下备料压制成型； 2)将压制成型的备料进行单件成形、按段组对焊接、焊后矫形； 3)对安装在炉壳上段的冷却水路进行整体打压实验； 4)出厂运输前进行整体预组装并做好X、Y轴中心线标记； 5)将整个炉壳拆卸为六大瓣运至工地进行安装。
2.根据权利要求1所述的一种大型转炉刨分两瓣制作方法，其特征在于，所述的根据大型转炉设计尺寸分段、分瓣下料，制作胎具，将分段、分瓣所下备料成型的工艺步骤包括: 1)将整个转炉在纵向上分为三大段，每一大段分为两半制作，组焊后整个炉体分为六大瓣运输；上段包括上锥体、上过渡弧段、上段筒体，中段筒体，下段包括下锥体、下过渡弧段、炉底； 2)将上下两段中的锥体在横向上均分为6瓣下料，成型时先将其中的四瓣每两对对接焊在一起，再用辊床上滚曲成型，然后将焊口切割开，在已经弯曲成形的两块料中间夹焊一块未滚曲的锥体料，再用辊床滚曲成形； 3)将两段筒体在横向上分为两瓣下料，先通过压头胎预弯压头，再在辊床上滚曲成半圆形； 4)上下过渡弧段在横向上均分为8瓣下料，根据图纸的尺寸要求制作胎具，用煤气加热炉将钢板加热到1000-1500°C，用1200吨及以上吨位的油压机热压成型； 5)炉底为球体的一部分，在纵向上分为两段，炉底上段横向上均分为六瓣下料，炉底下段为炉底中心一瓣，下料为圆饼状；制作一球缺状胎具，用1200吨油压机将所下备料冷压成形。
3.根据权利要求1所述的一种大型转炉刨分两瓣制作方法，其特征在于，所述的压制成型的备料进行单件成形、按段组对焊接、焊后矫形的工艺步骤包括: 1)用水准仪在地板上按照实际尺寸放出上下口的实样，并施焊挡板，将已成型的筒体、锥体、过渡弧段单瓣放置于地样，进行单件矫形，对不符合地样的部分用火焰加热法，线状加热同时施加外力修形； 2)将矫形后的过渡弧段单瓣及炉底上段进行分段组焊，组焊时，每段均分为两部分焊接，焊接后，放置于地样上冷却收缩，冷却后运用火焰加热法修整椭圆度及上下口的平行度，达到工艺要求后切割掉余量，并用半“米”字支撑将上下口支撑好； 3)在炉体的纵向上分为三大段，每段分为两半进行组焊并做焊后修形，由于六大瓣之间的焊缝为工地预留焊缝，待运输到工地后再进行焊接，在厂内预装时，对工地预留焊缝做断续焊，预装矫形后，再将断续焊焊缝断开，其他焊缝均须满焊。
4.根据权利要求1所述的一种大型转炉刨分两瓣制作方法，其特征在于，所述的对安装在炉壳上段的冷却水路进行整体打压实验的方法是:用圆管将两瓣锥体上冷却水路连接为一体，进行水压试验，水压试验合格后将工艺圆管切割掉。
5.根据权利要求1所述的一种大型转炉刨分两瓣制作方法，其特征在于，所述的出厂运输前进行整体预组装并做好X、Y轴中心线标记的方法是:在过渡弧段与地板之间连接六根Η型钢，以固定炉底并将炉底部的上口测平，用正装法装配整个炉壳；在工地预留焊缝位置处加焊连接钢板，并将两块钢板配钻孔，用螺栓、螺母连接固定，检查连接钢板的焊缝焊好后，将整个炉壳拆卸为六大瓣运输。
【文档编号】B23P15/00GK104439972SQ201410686838
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】姜淑华, 刘德君, 李国丰, 孙立耘, 高扬 申请人:鞍钢重型机械有限责任公司