崔希新

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)設(shè)備檢修中心，山東 萊蕪271104）

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高爐渣處理設(shè)備中脫水器本體的制造技術(shù)

崔希新

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)設(shè)備檢修中心，山東 萊蕪271104）

摘要：針對(duì)高爐渣處理設(shè)備中脫水器本體生產(chǎn)制造中的一些難點(diǎn)進(jìn)行分析，重點(diǎn)對(duì)生產(chǎn)中采取的結(jié)構(gòu)改進(jìn)及工藝措施進(jìn)行闡述，解決了在沒有10米立車或大型數(shù)控機(jī)床設(shè)備的條件下加工脫水器本體兩側(cè)圓形定位止口的難題。

關(guān)鍵詞：高爐渣處理設(shè)備；脫水器本體；結(jié)構(gòu)改進(jìn)；工藝措施

高爐渣處理設(shè)備是高爐系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，是將高爐爐渣?；幚淼闹饕O(shè)備。高爐的高溫液態(tài)爐渣經(jīng)渣溝流入?；b置，被高速旋轉(zhuǎn)的?；啓C(jī)械破碎，同時(shí)，被高壓水冷卻、水淬后拋至擋渣板進(jìn)行二次破碎，破碎的熔渣和冷卻水同時(shí)滑落到脫水器的下部脫水。渣處理設(shè)備制造難度大，其中的脫水器本體為其重點(diǎn)部件之一。本文以1 880 m3高爐渣處理設(shè)備為例，對(duì)脫水器本體生產(chǎn)制造中的一些難點(diǎn)進(jìn)行分析。

1　設(shè)計(jì)改進(jìn)及工藝措施

脫水器本體是渣處理設(shè)備中最大的回轉(zhuǎn)件，由對(duì)稱的兩半合裝而成，沿圓周分為若干格，每格的三個(gè)側(cè)面裝有可拆卸的襯板（濾板）以達(dá)到脫水的目的。1 880 m3高爐渣處理設(shè)備，脫水器本體最大處直徑φ7 000 mm，高3 920 mm，兩端的法蘭由兩個(gè)半圓法蘭組成，安裝時(shí)起連接和定位作用［1］。脫水器本體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　脫水器本體結(jié)構(gòu)

1.1毛坯制作中采取的工藝措施及生產(chǎn)控制

由于脫水器本體與對(duì)裝平臺(tái)接合面較小，分體對(duì)裝時(shí)不易找正，且分體焊接會(huì)導(dǎo)致焊后兩件變形不一，造成合裝及機(jī)床加工困難。因此，采用了整體對(duì)裝焊接再分體的制作工藝，由于整體剛性增大，穩(wěn)定性強(qiáng)，焊后變形小，焊完割開后兩半對(duì)接面結(jié)合嚴(yán)密，利于加工裝配。在生產(chǎn)中，我們采取了以下措施：

（1）充分利用數(shù)控切割機(jī)高效精確的特點(diǎn)，提高工件（尤其是異形件）的下料精度和切割質(zhì)量，從而提高對(duì)裝質(zhì)量和生產(chǎn)進(jìn)度。

（2）主體對(duì)裝法蘭，由原來(lái)先割好再焊接，改為焊好后二次切割。由于一次切割后焊接變形，法蘭橢圓度超差，造成對(duì)裝困難，局部需重新修整，且不利于焊接。調(diào)整為二次切割后，法蘭圓度精確，降低了總體對(duì)裝難度且不需重新修整，對(duì)裝縫結(jié)合緊密，焊接容易，制作速度加快，同時(shí)也有利于機(jī)加工劃線找正，提高了毛坯制作尺寸的準(zhǔn)確性。

（3）在確保使用性能的情況下，將篩網(wǎng)邊框與主體焊縫及部分筋板斷續(xù)焊接，減少工作量及變形。

（4）剛性固定減少筒體變形，在脫水器本體整體焊完未割開之前，將與半法蘭相接的直筒預(yù)先加支撐固定，防止因焊接引起扭曲和橢圓。

1.2機(jī)床加工采取的工藝措施及生產(chǎn)控制

脫水器本體高度尺寸3 920 mm，兩端為各兩半法蘭組成的圓形定位止口結(jié)構(gòu)（尺寸φ 4140 h11 mm）。總裝時(shí)一端與大齒圈裝配，另一端與導(dǎo)向輪裝配，因此定位止口的加工是脫水器本體的關(guān)鍵所在，一旦變形超差，脫水器本體將無(wú)法裝配使用。

由于其外形龐大，在加工定位止口時(shí)，需要用10 m立車或大型數(shù)控機(jī)床，這已超出我公司的機(jī)床加工能力，同時(shí)，在周邊地區(qū)也很難找到如此大型機(jī)床設(shè)備，而且，龐大的外形給運(yùn)輸帶來(lái)很大的難度，運(yùn)輸費(fèi)用奇高，工期也無(wú)法保證。因此，改變思路，對(duì)脫水器本體進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，將原來(lái)半法蘭焊接好后整體加工改為先分別加工好半法蘭與本體然后再焊接的方式。

1.2.1結(jié)構(gòu)改進(jìn)優(yōu)化與工藝措施

將脫水器本體分為法蘭和本體兩部分，本體和半法蘭分別加工后再焊接［2］。為了使焊接后變形控制在原圖的精度要求內(nèi)，采取了在半法蘭和本體上分別加工出定位槽與定位凸鍵相配合的方式，具體工藝如下：在銑床上加工好兩半法蘭的結(jié)合面，將兩件半法蘭為一組點(diǎn)焊在一起，在5 m立車上車好厚度40 mm的一個(gè)側(cè)面及內(nèi)外圓尺寸，將4件半法蘭打開后疊在一起，在半法蘭接口處加工定位用方形定位槽，兩側(cè)定位槽中心距偏差控制在0.1 mm之內(nèi)；在W200HD落地鏜床上先加工好本體上下兩半結(jié)合面及合裝孔，以結(jié)合面為基準(zhǔn)，按各加工面相對(duì)于中心對(duì)稱原則，在本體上加工出與半法蘭定位槽相配的定位凸鍵，凸鍵之間中心距偏差控制在0.1 mm之內(nèi)。同時(shí)，將與半法蘭接觸的筋板統(tǒng)一機(jī)床加工，使其處于同一平面（即處于尺寸3 840 mm大端面上）。對(duì)裝上半法蘭后，使用夾鉗將半法蘭與本體及筋板加緊，使其結(jié)合面嚴(yán)密，減少焊量和工件變形。焊接完成后，最后在落地鏜床上加工好定位法蘭兩端面（即尺寸3 920 mm）及端面上各合裝孔。采取改進(jìn)措施后的結(jié)構(gòu)見圖2.

圖2　本體與半法蘭結(jié)構(gòu)改進(jìn)圖

1.3控制措施

焊接過(guò)程中采用小電流，主焊縫對(duì)稱焊接，使焊接應(yīng)力相互抵消。采取合理焊接順序：先將筋板與半法蘭的焊縫焊完，再焊本體直筒與法蘭的焊縫，可使半法蘭短距離剛性固定，增強(qiáng)穩(wěn)定性。

1.4改進(jìn)效果

由于采取了定位鍵及定位平面，并且在加工前本體內(nèi)圓已焊接拉桿控制其徑向變形，其變形將主要是軸向變形，由于采用了軸向定位面夾緊焊接，經(jīng)測(cè)量，其最大變形≤3 mm，此變形在軸向可以在3920 mm尺寸加工時(shí)得以消除。其帶來(lái)的直徑上的誤差計(jì)算如下：

法蘭半徑R=2 070 mm；誤差3 mm

角度誤差為sinα=3/2070=0.00145，α=0.083°法蘭厚度=40 mm

直徑上帶來(lái)的誤差=40×sinα=0.058 mm

原圖在大直徑上的精度要求為0～1.25 mm，從此誤差可以看出其影響可以忽略不計(jì)。

實(shí)踐證明此方法在加工后是完全可以達(dá)到原設(shè)計(jì)要求的。

2　結(jié)束語(yǔ)

高爐渣處理設(shè)備中脫水器本體制造難度大，制造要求高，根據(jù)多年的制造實(shí)踐，通過(guò)對(duì)脫水器本體進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)及生產(chǎn)中采取合理的焊接及加工工藝，克服機(jī)床加工能力局限，形成了一套制造脫水器本體及渣處理設(shè)備的成熟工藝和技術(shù)，生產(chǎn)出了用戶滿意的合格產(chǎn)品，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

［1］李學(xué)付，方貽留，楊金福，等.濟(jì)鋼高爐高Al2O3爐渣渣系優(yōu)化試驗(yàn)研究［J］.山東冶金，2011，33（5）：96-98.

［2］王樹理，任小芬，劉 健，等.2580m3高爐爐渣脫水器功率優(yōu)化及傳動(dòng)方式改進(jìn)［J］.冶金設(shè)備，2011，（1）：33-38.

Manufacturing Technology of Blast Furnace Slag Processing Equipment Dehydrator Body

CUI Xi-xin
（Laiwu iron and Steel Group Equipment Maintenance Center，Laiwu Shandong 271104，China）

Abstract：For blast furnace slag processing some difficulties of the dehydrator body manufacturing equipment were analyzed，the focus of production to take the structure improvement and technological measures described to solve the problem without a 10 meter vertical lathe or large CNC machine tool equipment under the condition of processing dehydrator of both sides of the body round locating rabbet.

Keywords：blast furnace slag processing equipment；dehydrator body；structure improvement；technological measures

中圖分類號(hào)：TF3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-545X（2016）03-0206-02

收稿日期：2015-12-09

作者簡(jiǎn)介：崔希新（1979-），男，山東省萊蕪市人，本科，工程師，主要從事冶金設(shè)備的設(shè)計(jì)制造和設(shè)備檢修維護(hù)技術(shù)。