劉建強(qiáng)

摘 要：本文采用理論結(jié)合實(shí)際的方法，研究了BF-8型浮選機(jī)不銹鋼槽體的工業(yè)制作工藝。其間進(jìn)行有效設(shè)計(jì)和合理裝配，采用最佳焊接順序及完美矯形工藝，有效確保BF-8型浮選機(jī)不銹鋼槽體滿足相關(guān)技術(shù)要求，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約焊材等材料，提高勞動(dòng)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞：浮選機(jī);不銹鋼;工藝研究;槽體

中圖分類號(hào)：TD456文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）26-0041-03

Abstract： In this paper， a combination of theory and practice was used to study the industrial manufacturing process of the stainless steel tank of the BF-8 flotation machine. During this period， effective design and reasonable assembly were carried out， the best welding sequence and perfect orthopedic technology were adopted to effectively ensure that the stainless steel tank of the BF-8 flotation machine met relevant technical requirements， in order to reduce labor intensity， save welding materials and other materials， improve labor efficiency and product quality， and reduce manufacturing cost.

Keywords： flotation machine;stainless steel;process research;tank body

BF-8型浮選機(jī)是礦冶科技集團(tuán)有限公司于20世紀(jì)90年代中期研制的機(jī)械攪拌式浮選機(jī)，是SF型浮選機(jī)的一種改進(jìn)機(jī)型，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)具有較高的占有率，尤其是在一些大中型礦山[1]。BF-8型浮選機(jī)的槽體以Q235低碳鋼為主要制作材料，這種材質(zhì)在中性或弱酸環(huán)境下能較好地發(fā)揮作用。在礦漿pH≤2時(shí)，Q235低碳鋼這種材質(zhì)已不能繼續(xù)勝任，而304L不銹鋼不僅具有很強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性，也具有足夠的強(qiáng)度和塑性，并且在一定高溫或低溫下具有穩(wěn)定的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，因此在強(qiáng)酸礦漿環(huán)境下也能良好地工作。不銹鋼在浮選機(jī)槽體制作中得到了廣泛的應(yīng)用。本文將重點(diǎn)從焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、焊接裝配順序、焊接方案順序、槽體矯形等方面研究BF-8型浮選機(jī)不銹鋼槽體的工業(yè)制作。

1 槽體制作設(shè)備、材料及坡口工藝選擇

1.1 制作設(shè)備

BF-8型浮選機(jī)不銹鋼槽體制作所用設(shè)備有NBC-500的惰性氣體熔化極保護(hù)焊、400 t折彎?rùn)C(jī)、四輥平板機(jī)、角磨機(jī)和烤槍等。

1.2 制作材料

BF-8型浮選機(jī)不銹鋼槽體材料選用厚度為10 mm的304L不銹鋼，焊絲采用[Φ]1.2 mm的E308L實(shí)心不銹鋼焊絲，氣體采用Ar+O2，混合比為92%∶8%。操作者為中級(jí)熟練工，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)采用《不銹鋼焊接規(guī)范》（AWSD1.6/D1.6M—2007）。

1.3 坡口工藝

由于焊縫越長(zhǎng)，焊接變形越大。坡口內(nèi)空間越大，變形越大。在同樣厚度和焊接條件下，V形坡口比U形坡口變形大;X形坡口比雙U形坡口變形大;不開坡口變形最小，鈍邊X形坡口變形次之。此外，裝配間隙越大，變形越大。因此，BF-8型浮選機(jī)不銹鋼槽體坡口采用鈍邊X形坡口，裝配形式選用無(wú)間隙裝配工藝。

2 BF-8型浮選機(jī)不銹鋼槽體焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

BF-8型浮選機(jī)不銹鋼槽體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。槽體由底板、斜底板、前后立板、后斜板、溢流板、端板及豎板等22部分組成。整個(gè)槽體中，板與板對(duì)接焊縫有10條，板與板搭接焊縫有15條，這個(gè)槽體焊接長(zhǎng)度約為84 m，其中對(duì)接焊縫最長(zhǎng)為2.2 m，搭接最成長(zhǎng)焊縫為7.6 m。按照此設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)焊接后，槽體前后立板、豎板、溢流板和端板變形嚴(yán)重，主要變形有錯(cuò)邊變形、扭曲變形和波浪變形，其中波浪變形最為嚴(yán)重。當(dāng)薄板承受壓力時(shí)，若其中的壓應(yīng)力達(dá)到某一臨界值，薄板將出現(xiàn)波浪變形而喪失承載能力，產(chǎn)生失穩(wěn)。

在焊接薄板槽體時(shí)，當(dāng)板的高度與板厚度之比超過(guò)200，如不采取措施增強(qiáng)端板的局部剛度，在載荷作用下，端板極易出現(xiàn)局部失穩(wěn)。

就平板而言，當(dāng)薄板的寬度很大，而板厚很薄時(shí)，也很容易產(chǎn)生失穩(wěn)，其失穩(wěn)的臨界應(yīng)力[σcr]可用式（1）表示[2]。

[σcr=K（δB）2] ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（1）

式中，[δ]為板厚;[B]為板寬;[K]為與板的支承情況有關(guān)的系數(shù)。

式（1）說(shuō)明，板厚與板寬比值越小，臨界應(yīng)力越小，平板也就越容易出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。

為了提高槽體薄板結(jié)構(gòu)的局部穩(wěn)壓性，常把槽體薄鋼板對(duì)接焊縫設(shè)計(jì)成冷彎，減少焊接，提高板的剛度，這樣能有效避免立板、前后板的波浪變形。因此，在槽體焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，應(yīng)減少焊縫數(shù)量，增加板的剛度。

結(jié)合以上分析，槽體焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由原先的21個(gè)部件設(shè)計(jì)成豎板、后斜板和后立板冷彎成型整體結(jié)構(gòu)、底板和斜板冷彎成型整體結(jié)構(gòu)、溢流板和前立板冷彎成型整體結(jié)構(gòu)、端板等14個(gè)部件，減少焊縫數(shù)量12條。整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)焊接量少，而且增強(qiáng)了槽體抗扭曲變形能力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，節(jié)約成本，提高效率。