孫偉峰,殷 棟,劉云生
(萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司工程部,山東 萊蕪 271104)
某鋼廠(chǎng)120萬(wàn)t/年氧化球團(tuán)工程,其回轉(zhuǎn)窯是直徑5m、長(zhǎng)35m的大型回轉(zhuǎn)窯,總重531t,共分九段,呈4.8%的傾斜度。如果按照傳統(tǒng)的施工方法,應(yīng)先將其中一段吊裝就位,臨時(shí)固定后,再吊裝下一段,然后進(jìn)行焊接、固定。該方法的筒體精度調(diào)整難度大、成本高,因此應(yīng)采用地面分段組裝,然后再進(jìn)行吊裝焊接的施工方法,從而保證了施工精度,降低了施工費(fèi)用。并針對(duì)冬季低溫環(huán)境下筒體焊接施工采取了焊前預(yù)熱,焊后保溫的措施,保證了焊接施工質(zhì)量。
回轉(zhuǎn)窯筒體分九段運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng),拼接工程量比較大,為了提高工作效率,降低施工成本,將回轉(zhuǎn)窯筒體每?jī)啥位蛉味畏譃橐唤M,每組先在地面進(jìn)行組裝焊接,然后將頭尾兩組分別吊裝到托輪上并采用臨時(shí)裝置進(jìn)行固定,最后將中間段吊裝到位進(jìn)行焊接。在地面組裝調(diào)整過(guò)程中采用了新的調(diào)整方法,首先將筒體的相鄰三段吊裝到工裝平臺(tái)上,然后在回轉(zhuǎn)窯筒壁內(nèi)側(cè)加設(shè)定位調(diào)整裝置,如圖1所示。調(diào)整裝置分為徑向調(diào)整塊和縱向調(diào)整塊,徑向調(diào)整塊形狀為L(zhǎng)型,其一端焊接在筒體內(nèi)壁,另一端鉆孔后加設(shè)調(diào)整螺栓,通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓的長(zhǎng)度,可以方便地調(diào)節(jié)兩段筒體之間的同軸度,軸向調(diào)整塊為中間鉆有圓孔的兩個(gè)方型鋼塊,分別焊接在兩段筒體內(nèi)壁,兩調(diào)整塊之間用螺栓連接,通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓的長(zhǎng)度,可以實(shí)現(xiàn)兩段筒體之間軸向尺寸的調(diào)節(jié),徑向和縱向調(diào)整裝置各八組,分別沿筒體內(nèi)壁均勻分布。用調(diào)整裝置配合經(jīng)緯儀及水準(zhǔn)儀,可實(shí)現(xiàn)調(diào)整筒體的同軸度和坡口間隙的快速調(diào)整。
回轉(zhuǎn)窯拼裝調(diào)整完成后要進(jìn)行焊接,先用人工焊接打底,再用自動(dòng)焊接蓋面。焊縫坡口尺寸如圖2所示,先在筒壁外側(cè)進(jìn)行打底焊接,打底焊接完成后對(duì)筒壁內(nèi)側(cè)焊縫進(jìn)行清理和焊接,最后對(duì)筒壁外側(cè)焊縫進(jìn)行蓋面焊,由于施工季節(jié)為冬季,為保證施工質(zhì)量采取了以下措施。
(1)選用負(fù)溫鋼結(jié)構(gòu)焊接用的焊條、焊絲,在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的前提下,選擇屈服強(qiáng)度較低,沖擊韌性較好低氫型焊條。
(2)對(duì)焊條進(jìn)行烘焙,烘焙合格后,存放在80~100℃烘箱內(nèi),使用時(shí)應(yīng)取出放在保溫筒內(nèi),隨用隨取。當(dāng)負(fù)溫使用的焊條外露超過(guò)2h,應(yīng)重新烘焙。焊條的烘焙次數(shù)不宜超過(guò)三次。
(3)氣體保護(hù)焊采用的二氧化碳,氣體純度不宜低于99.5%(體積比),含水量不得超過(guò)0.005%(質(zhì)量比)。
(4)焊劑烘培,焊接前,為了保證焊接質(zhì)量,埋弧焊劑必須進(jìn)行烘焙,烘培溫度控制在250℃,時(shí)間為2h。
(5)焊接預(yù)熱及保溫:主焊縫焊接時(shí),環(huán)境溫度應(yīng)保持在5℃以上,如遇外界氣溫較低(在0℃以下)時(shí),應(yīng)在焊接前對(duì)筒壁進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱溫度控制在100~150℃之間,并在焊道兩側(cè)100mm的位置均勻預(yù)熱,為消除應(yīng)力,預(yù)熱后必須連續(xù)施焊,焊接時(shí)層間溫度要確保在100~150℃。焊接后立即采用石棉進(jìn)行保溫,待焊縫冷卻后再進(jìn)行焊縫表面處理。
(6)焊后檢查:焊后焊工首先自行檢查焊縫表面質(zhì)量,仔細(xì)清除熔渣和飛濺,并進(jìn)行超聲波無(wú)損檢測(cè),對(duì)超標(biāo)焊縫應(yīng)重新修復(fù)補(bǔ)焊。
為了加快工程進(jìn)度,減少高處作業(yè),避免高空套裝的困難,在吊裝前將輪帶套裝在相應(yīng)筒段上。具體吊裝過(guò)程如圖3所示,筒體吊裝時(shí),先吊裝筒體的第一組和第四組,將其分別安裝到頭部尾部托輪上,用支架支撐固定好后,再吊裝第二組。第一、二組吊裝固定完成后再吊裝第三組,并將其與第二組和第四組用調(diào)整塊和調(diào)整螺栓連接固定。
吊裝完成后用調(diào)整螺栓配合經(jīng)緯儀及水準(zhǔn)儀,分別用徑向調(diào)整螺栓和縱向調(diào)整螺栓調(diào)整筒體的同軸度,調(diào)整完成后進(jìn)行焊接,其焊接要求及焊接順序和筒體拼裝的過(guò)程相同。
通過(guò)采用上述施工措施,施工工期由原計(jì)劃95天減少到75天,并有效降低了吊車(chē)臺(tái)班使用費(fèi)用,提高了設(shè)備安裝施工質(zhì)量,各相關(guān)方驗(yàn)收一次通過(guò)。設(shè)備投運(yùn)后運(yùn)行情況良好。