专利名称：回转窑筒体的高空焊接工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及回转窑施工技术领域，具体地说，涉及一种大型回转窑筒体的高空焊接工艺。
背景技术：
回转窑是指旋转煅烧窑(俗称旋窑)，是安放在支承装置上的圆筒，主要用来对散状或浆状物料进行加热处理的热工设备，是水泥厂生产工艺线上的主要设备，素有工心脏之称。回转窑的轴线有斜度，由传动装置带动其慢速旋转，而回转窑的直接影响其正常的运行和使用寿命。回转窑的外形尺寸较大，一般直径可达6米，长约200余米，重近千吨，主体是由钢板卷制的简体，内砌耐火材料，倾斜一定角度，通过数道轮带安装在数对托轮上，由传动装置驱动慢速回转的煅烧设备，窑筒体是受热的回转部件，采用优质镇静钢板卷焊制成，简体通过轮带支承在2 7挡滑动或滚动轴承的支承装置上，并在其中一挡或几挡支承装置上设有机械或液压挡轮，以控制筒体的轴向窜动，传动装置通过设在筒体中部的齿圈使简体按要求的转速回转，由于安装和维修的需要，较大的窑设有使筒体以很低转速回转的辅助传动装置；为防止冷空气进入和烟气粉尘溢出筒体，在筒体的进料端(尾部)和出料端(头部)设有可靠的窑尾和窑头密封装置。简体上设置有测温和取样孔装置，窑头罩上设有测压元件，较大规格的窑还需设置红外线测温仪对筒体监控测温。回转窑的筒体焊接是回转窑安装工作的重要环节，筒体焊接质量的好坏，直接影响回转窑的正常运转与工作寿命。工厂一般采用手工焊接和埋弧自动焊的方式接对回转窑的筒体进行焊接，其中埋弧自动焊接的方式最常用的为在现场通过两组滚轮实现窑筒的勻速转动、从而进行环焊缝的埋弧自动焊接。但是埋弧自动焊接要求回转窑的具体施工工艺必须按部就班的进行，即回转窑的筒体传动部必须能够在简体焊接之前能够投入使，否则无法使筒体转动起来。然而在具体的施工过程中，由于吊装工艺和工期的需要，经常会存在筒体传动部尚不能投入使用，而且对于重量超过IOOOt的筒体和轮带来说，其它的临时措施也无法实现回转窑筒体的勻速转动，传统的环焊缝埋弧自动焊接方法无法实施。
发明内容
针对回转窑施工过程中存在的上述问题，本发明提供一种回转窑筒体的高空焊接工艺，克服在传动部不能投入使用、筒体无法实现勻速转动的情况下，无法实施环焊缝埋弧自动焊接的缺陷，在保证施工质量的前提下，使施工工期大大缩短。本发明提供的回转窑筒体的高空焊接工艺，包括装配临时盘车措施，使回转窑筒体通过临时盘车措施实现分段转动；对回转窑筒体进行安装找正，并测量记录对口间隙；对焊缝处所开设的坡口进行检修并清理；
根据筒体焊缝所在的位置搭设操作架，将埋弧自动焊机布置在所述操作架的顶部；对焊缝内外两侧的坡口同时进行局部预热；在回转窑筒体内进行固定焊缝和修补较宽对口间隙的点固焊，并在点固焊后对点固焊处的外表面进行磨光清理；对回转窑筒体外侧的焊缝进行手工打底焊；对完成手工打底焊的回转窑筒体外侧焊缝进行埋弧自动焊；在筒体外侧焊接完毕后，拆除筒体内侧支撑，并对内侧焊缝进行清理；将埋弧自动焊机布置在筒体底面上，进行微爬坡焊；焊接完毕后采用电加热带和保温壁对焊缝进行高温回火处理；拆除保温壁后进行焊接检验并对焊接缺陷进行返修。此外，优选的是，所述坡口为内外不对称的X性坡口，其中外侧坡口尺寸大、内侧坡口尺寸小。另外，优选的是，所述对回转窑筒体外侧的焊缝进行的手工打底焊为靠近回转窑筒体顶部的爬坡焊，并且内外爬坡角度控制在60°范围内，焊接时不盘车。另外，优选的是，所述点固焊和手工打底焊均在所有焊缝同时进行，并且全部焊
元ο另外，优选的是，所述手工打底焊采用直流焊机，极性反接；并且所述手工打底焊连续进行两遍，焊后清理干净，消除缺陷。另外，优选的是，在手工打底焊过程中，同时测量监视回转窑筒体中心是否有变化，如果有变化，则停止焊接进行盘车检查，待恢复中心后再焊。再者，优选的是，在对完成手工打底焊的回转窑筒体外侧焊缝进行埋弧自动焊的过程中，回转窑筒体不动，埋弧焊机在筒体上行走，进行俯位爬坡焊接；并且所述爬坡焊接的极限爬坡不超过1. 5m，下坡极限不超过0. 5m。再者，优选的是，在所述回转窑筒体下方设这漏剂回收装置，回收焊接过程中的漏剂。再者，优选的是，所述埋弧自动焊为多层多道焊，清理焊渣时先用风铲，然后用人工磨光机处理。再者，优选的是，在筒体外侧焊接完毕后、对内侧焊缝进行清理的过程中，对钝边内存在的夹渣、未熔合缺陷，先进行碳弧气刨清根，然后用磨光机清理。本发明提供的施工工艺适用于所有无法实现勻速转动的大型圆筒形设备或管道环焊缝的自动焊焊接。采用本发明提供的施工工艺后，能够在传动部不能投入使用、筒体无法实现勻速转动的情况下，进行环焊缝的埋弧自动焊，能够在保证施工质量的基础上，缩短施工工期，提高施工效率。
通过下面结合附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。图1是表示本发明回转窑筒体的高空焊接工艺流程示意图2是表示本发明实施例中的筒体组成和焊缝布置示意图；图3是表示本发明实施例中开设X型坡口的示意图；图4是表示本发明实施例中筒体外侧顶部的焊接示意图；图5是表示本发明实施例中筒体焊后的热处理示意图；图6是表示本发明实施例中焊后热处理的温度变化示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的描述。图1是表示本发明回转窑筒体的高空焊接工艺流程示意图。如图1所示，本发明提供的回转窑筒体的高攻焊接工艺包括如下步骤Sl 装配陆时盘车措施，使回转窑筒体通过临时盘车措施实现分段转动；S2 对回转窑筒体进行安装找正，并测量记录对口间隙；S3 对焊缝处所开设的坡口进行检修并清理；S4:根据筒体焊缝所在的位置搭设操作架，将埋弧自动焊机布置在所述操作架的顶部；S5 对焊缝内外两侧的坡口同时进行局部预热；S6:在回转窑筒体内进行固定焊缝和修补较宽对口间隙的点固焊，并在点固焊后对点固焊处的外表面进行磨光清理；S7 对回转窑筒体外侧的焊缝进行手工打底焊；S8 对完成手工打底焊的回转窑筒体外侧焊缝进行埋弧自动焊；S9 在筒体外侧焊接完毕后，拆除筒体内侧支撑，并对内侧焊缝进行清理；SlO 将埋弧自动焊机布置在筒体底面上，进行微爬坡焊；Sll 焊接完毕后采用电加热带和保温壁对焊缝进行高温回火处理；S12 拆除保温壁后进行焊接检验并对焊接缺陷进行返修。以下将以一个具体的回转窑筒体的自动焊接过程为例，来对本发明的回转窑筒体的高空自动焊接工艺流程进行详细的说明。图2是表示本发明实施例中的筒体组成和焊缝布置示意图。如图2所示，在本实施例中，回转窑内径6. 858m,筒体长45. 72m,壁厚为40mm、70mm和130mm，材质为Q345C，相当于我国的16Mn，焊缝有40/40，40/70，70/130，厚壁外侧变薄，内径不变，故实际对口壁厚为40/40，70/70，坡口为内外侧不对称X坡口，外侧尺寸大而内侧尺寸小。回转窑筒体的生产厂家将筒体加工为6段交由施工方吊装就位后焊接成一体，本实施例的工程组装后筒体总重量约790t，两个轮带单重达125t，窑体总重约1040t，包括6 段筒体，两节轮带，共7道环向焊缝，需要在空中实现埋弧自动焊。由于吊装工艺和工期的需要，筒体传动部尚不能投入使用，对重达1040t的筒体和轮带，其它临时措施也无法实现筒体的勻速转动，传统的环焊缝埋弧自动焊方法无法实施。因此，本发明采用图1所述的焊接工艺，筒体通过临时盘车措施实现分段转动，转动到设定的位置后固定；然后以内侧点固焊、手工打底焊和埋弧自动焊相结合的方式完成筒体焊缝的焊接。埋弧自动焊机由固定位置焊接改为行走焊接，以此实现焊缝的分段埋弧自动焊；外焊缝焊接时焊机在筒体顶部行走，内焊缝焊接时焊机在筒体底部行走，根据焊机行走的角度变化和焊接工艺的要求，确定每次行走距离约1. 5m。在本实施例中，盘车采用一台IOt慢动卷扬机配4X4_40t滑轮组和150t履带吊盘车，履带吊车只起启动作用。另外，为了减少摩擦力，盘车前，在托轮轴承中加油，并且在盘车过程中不中断加油。为防止盘车在启动和停车时筒体抖动及惯性太大，因此盘车的启动和停车要慢， 且越慢越好。另外，为确保盘车速度均勻可调，在本发明的一个优选实施例中，为卷扬机的电动机配变阻器。利用卷扬机打混凝土基础，并对混凝土进行校核和试验，以确保盘车行走的安全。盘车每次从焊缝起始位置至一个焊接行程的终点位置的行走距离确保在约1. 5m。在做好盘车保障措施后，开始焊接前的准备工作。首先，进行筒体安装找正复查，测量记录对口间隙。由于焊缝处的筒体外径达7. lm，因此确保各段节筒体的同心度是筒体安装的关键。另外，由于对口处加工和安装不可避免存在一定的误差，而且各道焊口的偏差位置不是一样的，所以对口间隙的宽窄是确定打底方法和焊接参数以及焊缝成形尺寸的主要依据之一，必须认真测量和记录。然后，进行焊缝处坡口的清理和修理。坡口是筒体制造方在现场用机械加工的，现场条件和工厂条件有较大差异，尺寸偏差较大，尤其是钝边很不均勻。同时，在拼装和吊装过程中经常会发生碰撞、铆边的情形， 并且由于回转窑筒体的制造、吊装和找正时间较长，产生的浮锈较重，所以在焊前均必须认真修理，清理干净。在本实施例例中，厚壁钢板焊接开外侧尺寸大而内侧尺寸小的不对称X 型坡口，其中不等厚筒体的坡口尺寸如图3所示。图3中，A和B分别表示对口的壁厚，C和 D分别表示X型坡口的内、外垂直深度，对于壁厚不相同的焊缝来说，X型坡口的内外深度如下表所示
权利要求
1.一种回转窑筒体的高空焊接工艺，包括装配临时盘车措施，使回转窑筒体通过临时盘车措施实现分段转动； 对回转窑筒体进行安装找正，并测量记录对口间隙； 对焊缝处所开设的坡口进行检修并清理；根据筒体焊缝所在的位置搭设操作架，将埋弧自动焊机布置在所述操作架的顶部； 对焊缝内外两侧的坡口同时进行局部预热；在回转窑筒体内进行固定焊缝和修补较宽对口间隙的点固辉，并在点固焊后对点固焊处的外表面进行磨光清理；对回转窑筒体外侧的焊缝进行手工打底焊； 对完成手工打底焊的回转窑筒体外侧焊缝进行埋弧自动焊； 在筒体外侧焊接完毕后，拆除筒体内侧支撑，并对内侧焊缝进行清理； 将埋弧自动焊机布置在筒体底面上，进行微爬坡焊； 焊接完毕后采用电加热带和保温壁对焊缝进行高温回火处理； 拆除保温壁后进行焊接检验并对焊接缺陷进行返修。
2.按照权利要求1所述的高空焊接工艺，其特征在于，所述坡口为内外不对称的X性坡口，其中外侧坡口尺寸大、内侧坡口尺寸小。
3.按照权利要求2所述的高空焊接工艺，其特征在于，所述对回转窑筒体外侧的焊缝进行的手工打底焊为靠近回转窑筒体顶部的爬坡焊，并且内外爬坡角度控制在60°范围内，焊接时不盘车。
4.按照权利要求3所述的高空焊接工艺，其特征在于，所述点固焊和手工打底焊均在所有焊缝同时进行，并且全部焊完。
5.按照权利要求4所述的高空焊接工艺，其特征在于， 所述手工打底焊采用直流焊机，极性反接；并且所述手工打底焊连续进行两遍，焊后清理干净，消除缺陷。
6.按照权利要求5所述的高空焊接工艺，其特征在于，在所述手工打底焊过程中，同时测量监视回转窑筒体中心是否有变化，如果有变化，则停止焊接进行盘车检查，待恢复中心后再焊。
7.按照权利要求6所述的高空焊接工艺，其特征在于，在所述对完成手工打底焊的回转窑筒体外侧焊缝进行埋弧自动焊的过程中，所述回转窑筒体不动，埋弧焊机在筒体上行走，进行俯位爬坡焊接；并且所述爬坡焊接的极限爬坡不超过1. 5m,下坡极限不超过0. 5m。
8.按照权利要求7所述的高空焊接工艺，其特征在于，在所述回转窑筒体下方设这漏剂回收装置，回收焊接过程中的漏剂。
9.按照权利要求8所述的高空焊接工艺，其特征在于，所述埋弧自动焊为多层多道焊，清理焊渣时先用风铲，然后用人工磨光机处理。
10.按照权利要求9所述的高空焊接工艺，其特征在于，在筒体外侧焊接完毕后、对内侧焊缝进行清理的过程中，对钝边内存在的夹渣、未熔合缺陷，先进行碳弧气刨清根，然后用磨光机清理。
全文摘要
本发明提供一种回转窑筒体的高空焊接工艺，包括装配能够使回转窑筒体实现分段转动的临时盘车措施；对筒体进行安装找正，并测量记录对口间隙；对坡口进行检修并清理；搭设操作架，将埋弧自动焊机布置在操作架的顶部；对焊缝内外两侧的坡口同时进行局部预热；在回转窑筒体内进行固定焊缝和修补较宽对口间隙的点固焊，并进行磨光清理；对回转窑筒体外侧的焊缝进行手工打底焊；对筒体外侧焊缝进行埋弧自动焊；拆除筒体内侧支撑，并对内侧焊缝进行清理；将埋弧自动焊机布置在筒体底面上，进行微爬坡焊；焊接完毕后对焊缝进行高温回火处理；拆除保温壁后进行焊接检验并对焊接缺陷进行返修。通过本发明，能够保证施工质量的前提下，缩短施工工期。
文档编号B23K37/00GK102259231SQ20101019474
公开日2011年11月30日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者刘慧卿, 栗素霞, 贺新民 申请人:中国华冶科工集团有限公司