淺析回轉窯筒體安裝工藝

摘 要：隨著現代高爐煉鐵技術的進步，球團礦因其含鐵品位高，機械強度高，渣量低，還原性好等優點，是一種廣為接受的理想煉鐵爐料。于是鏈篦機-回轉窯法就應運而生了。它生產能力大，可以使用多種鐵礦和燃料，控制較為靈活，又能回收循環使用環冷機的熱能。因此，鏈篦機一回轉窯法生產球團礦近年來在國內發展很快，已經出現了年產量500萬噸的生產線。文章主要是以大型球團生產線回轉窯筒體安裝為例，闡述大型回轉類筒體安裝的一般方法，供相關技術人員學習交流。

關鍵詞：回轉窯；筒體；吊裝；焊接

1 前言

回轉窯是用于生產氧化球團的核心設備。通過窯頭噴煤提高窯溫。物料經過鏈箅機預熱干燥后由窯尾進入傾斜放置的回轉窯，經過一定時間的氧化焙燒，從窯頭排入環冷機進行冷卻。本文主要介紹回轉窯筒體（內徑：6960mm，長度：52000mm）的組裝，主要有筒體的組對、吊裝、焊接幾部分。

2 筒體組對

2.1 窯體地面組對

窯體地面組裝共分5段，在地面將1、2段筒體組對成Ⅰ段，將3、4、5段筒體組對成Ⅱ段，將6、7、8段筒體組對成Ⅲ段，將9、10段筒體組對成Ⅳ段，將11、12、13、14段筒體組對成Ⅴ段，筒體在地面組對用200噸履帶吊配合進行，組裝后用400噸履帶吊進行移位和吊裝。窯體組對需要在地面鋪設組對平臺，組裝時將小段窯體依次就位在組裝托輪座，調整對中后焊接成整體，作為一個吊裝段。窯體每段接口連接使用不少于16套拉緊螺栓進行連接，拉緊螺栓選用M72*800，螺紋為梯形螺紋。

2.2 窯體在線組對

窯體在線組對是將地面不再做組對的筒體吊裝放在由臨時鋼支撐架上，將每一段都連接上，形成一個剛性整體，再進行找正調整和焊接。窯體吊裝就位時相鄰兩段要對準筒體的零位標記，窯體每段接口連接使用不少于16套拉緊螺栓進行連接，拉緊螺栓選用M72*800，螺紋為梯形螺紋。

2.3 筒體組對調整

筒體組對調整采用“對口組件”，如圖所示，對口組件包括拉緊螺栓、耳柄和斜楔塊。在筒體吊裝到位組對前，要事先焊接好拉緊螺栓的螺母和調整耳柄，將拉緊螺栓穿上擰緊好，將調整耳柄調整螺栓緊固好。調整窯體時，在誤差比較大的位置，利用松開部分拉緊螺栓，用耳柄調整，如調整量大，可適當加一些斜楔塊調整。筒體根據每一次測量的數據，選擇誤差大的部位調整，反復調整，直至誤差在允許范圍內。對口時要求焊口中間留出1.5mm的間隙，調整后，各焊口處的連接螺栓要緊固均勻，使整個窯體形成一個良好的剛性體。

2.4 窯體組對檢驗方法

窯體檢測可采用兩種方法，地面組裝時采用掛鋼線法，在線檢測時由于距離太遠所以采用激光經緯儀法。

2.4.1 可以在筒體內部掛設鋼線，測量彎曲度，掛鋼線測量方法如下：（1）沿筒體兩端面頂端向下掛垂線，確定上、下表面中心點并保證等分；（2）沿圓周平分上下中心點，且兩端面平分點在同一母線上；（3）在上、下及兩側表面確定的點處焊線架進行掛鋼線。（4）測量鋼線與窯體內壁的距離。測量時測量點設置在0～180°水平線上，記錄旋轉一周的數值，最大誤差控制在設計要求的范圍內。

2.4.2 利用激光經緯儀檢測筒體組對及安裝精度，具體方法是：在筒體內設置被測點，即筒體的兩端和各段焊口處。在各被測點處，均設置一個圓孔（該處的筒體中心），圓孔的尺寸分別為Φ45、Φ40、Φ35、Φ30、Φ25……，靠近經緯儀處設置最大圓孔，以便能觀察到后面的圓孔。激光經緯儀架在窯頭中心處，用經緯儀測試鏡中的十字線對準筒體兩端的圓孔。之后再測量各道焊口處的圓孔，將儀器中的十字線分別投放到各個圓孔上，然后測量該處十字線與中心的誤差，該誤差即為筒體彎曲度的誤差。

3 筒體吊裝

3.1 吊車選擇

3.3 吊裝順序

3.3.1 第Ⅴ段吊裝：第Ⅴ段組裝重量（含窯尾護口）共計154.3t，吊裝使用400t履帶吊，12米工作半徑，起吊能力為159噸，滿足要求。吊裝前將支架墊高100mm左右，以滿足二檔輪帶的套裝工作，待輪帶吊裝就位后用2臺200噸千斤頂配合降至設計位置。

3.3.2 第Ⅲ、Ⅳ段吊裝：先吊裝第Ⅳ段，此段長度為7550mm，重量為78.7t，吊裝就位后與第Ⅴ段使用對口組件等連接。第Ⅲ段長度為13150mm，重量為104.6t，吊裝就位后與第Ⅳ段使用對口組件等連接。吊裝使用400t履帶吊，12米工作半徑，起吊能力為159噸，滿足要求。

3.3.3 第Ⅱ段吊裝：第Ⅱ段長度為11300mm，重量為150.8t，吊裝就位后一端放置在大支架上，另一端放置在一檔支撐邊的支架上，此時第Ⅱ段不與第Ⅲ段連接，將頭尾同時升高100mm左右，以便一檔輪帶的套裝，待一檔輪帶套裝就位后降至設計位置，再與第Ⅲ段使用對口組件等連接。吊裝使用400t履帶吊，12米工作半徑，起吊能力為159噸，滿足要求。

3.3.4 第Ⅰ段吊裝：第Ⅰ段長8250mm，重量為86.6t，吊裝使用400t履帶吊，18米工作半徑，起吊能力為90噸，滿足要求。

4 焊接

4.1 焊前準備

保證焊接工作的連續性，在每道焊口處，都要搭設防雨棚，用腳手桿和防水蓬布搭制而成。①在焊接前，需對回轉窯的各項要求進行最后檢查，各部誤差尺寸應在要求之內，并要有設備代表或現場監理人員的認可，檢查各道焊口間的連接螺栓，緊固力要均勻，以便能消除焊后變形。②在焊接前，制造廠應提供窯體外殼等材料的質量證明書及檢試驗報告。③焊接前，應根據實際施焊狀況，對筒體材質按《建筑鋼結構焊接技術規程》（JGJ81-2002、J218-2002）之有關規定進行焊接工藝評定。以確定本工程中所采用的焊材、焊接方法、工藝參數等焊接工藝。④選用的焊條需有質量合格證，且必須儲存在干燥、通風良好的倉庫內，并由專人保管，使用前必須按規定進行烘干，烘干后存放在保溫筒內隨用隨取。焊材的進貨、領用、回收必須登記造冊，認真核對材質、規格、爐批號，嚴格按規定要求發放。⑤焊工必須經考試合格并取得合格證書。持證焊工必須在考試合格項目及其認可范圍內施焊。⑥為保證焊接質量，焊前須對焊道及其兩側50mm范圍進行徹底的打磨，清除干凈油污、銹蝕、泥土等雜物。⑦焊接材料的選用：根據現場實際情況選用手工焊接方法進行焊接。對應筒體焊接其焊條牌號選用E4315焊條，規格ф4～ф5mm，使用前必須按規定烘干350～400℃，烘干時間2小時。自動焊可采用的焊接材料為，焊絲H08E或H08Mn2SiA、焊劑HJ431。⑧定位焊時所采用的焊材應與焊接構件所用的正式焊條一致，焊縫厚度不宜超過設計焊縫厚度的2/3，焊縫長度不宜小于25mm，定位焊位置應布置在焊道以內，并由持合格證的焊工施焊。

4.2 焊接時

4.2.1 施焊前，應熟悉施工圖及工藝的要求，并對裝配質量和焊縫區域的處理情況進行檢查，并在焊前對焊道及其兩側50mm范圍進行加溫預熱100～150℃，如不符合要求，應待修整合格后方可進行施焊。焊完后及時清除金屬飛濺。并采取保溫措施緩冷。

4.2.2 焊接時，焊接規范要按標準執行。

4.2.3 多層焊接應連續施焊，并在每層焊完后及時清理焊渣，如有缺陷用碳弧氣刨清除徹底，并用磨光機將滲碳層打磨干凈后重焊。

4.2.4 嚴禁在焊縫以外的母材上打火引弧。

4.2.5 焊接時，每道焊口應有兩名焊工同時對焊，所有現場焊接都應在垂直位置進行，第一次應在外殼外側焊上兩個500mm的垂直焊縫，移動90°，第二次在外殼焊上兩個500mm的垂直焊縫，移動90°，第三次焊上兩個500mm的垂直焊縫，最后移動90°，第四次焊上兩個500mm的垂直焊縫，然后檢查外殼的精度，無誤后，再分八段進行立焊，直到焊縫環接上為止。每個焊接的接頭須用磨光機進行打磨，以保證接頭之間良好的熔合性，焊接下一道焊縫時，必須對上一道進行清根處理，以便提高焊接質量。在焊接過程中，每道焊接都應均布分段對稱立焊，并隨時檢測外殼的直線度。

當外側全部焊接完后，拆掉拉緊螺栓，用磨光機對內坡口進行清根處理，保證能夠焊透。為減少變形，須按照前面的要求分段進行立焊，且在焊接過程中不得在筒體外殼上引弧，焊接完畢，焊工應及時清理焊縫表面的熔渣及飛濺物，檢查焊縫外觀質量，焊縫出現裂紋時，焊工不得擅自處理，應查清原因，制定出合理的工藝后方可處理。同一部位的返修次數不宜超過兩次。

4.3 焊接檢查

焊接完后，焊縫表面不得有裂紋、氣孔、未熔合、未焊透等缺陷。

4.4 焊后窯體檢查

待焊接完畢完全冷卻后，旋轉筒體，檢查各項要求，做好記錄，確認無誤后，松開各道焊口的拉緊螺栓，再旋轉筒體檢查各項要求，無誤后，拆掉筒體各點的臨時支撐，使其處于自由狀態，旋轉筒體，檢查各項要求，并做好最終記錄。

焊縫表面應呈現平滑細鱗狀，寬度均勻整齊，焊縫表面及熱影響區不得有裂縫、弧度、火渣、氣孔等缺陷，焊縫咬邊深度不得大于0.5mm，咬邊連續長度不得大于100mm，焊縫咬邊總長不得大于焊縫長度的10%，筒體外部焊縫高度不得大于3mm，筒體內部燒成帶不得大于0.5mm，其它段不得大于1.5mm，焊縫最低點不得低于筒體表面，并應飽滿，采用起聲波探傷時，每條焊縫均應檢查，探傷長度為該焊縫25%，要求達JBH52的Ⅱ級，超聲波探傷發現的疑點必須用射線探傷檢查確定，采用射線探傷時達GB3323中的Ⅲ級，焊縫交叉處必須重點檢查。

5 結束語

上文所述就是筒體安裝的整個過程。筒體安裝是回轉窯安裝中較重要的一步，必須重視，認真按技術要求做好每一個細節，才有可能保證安裝過程的成功。

參考文獻

[1]楊祖孝.機械維護修理與安裝[M].北京：冶金工業出版社，2000.3.

[2]李新和.機械設備維修工程學[M].北京：機械工業出版社，2000.

作者簡介：黃志毅（1980，7-），男，高級鉗工，助理工程師，機電設備與維修專業畢業，正在攻讀工商管理學士學位，目前在寶鋼湛江鋼鐵有限公司球團廠（前身是湛江龍騰物流有限公司球團廠）工作，主要負責球團廠鏈篦機、回轉窯兩大主機的點檢、日常維護、傾向管理和維修改造等。作為現場設備管理者，完整經歷了500萬噸球團生產線從安裝、調試、生產和消缺改造。對鏈篦機、回轉窯發生故障的原因和處理深有體會，特別是現場診斷和處理故障經驗豐富。工作表現突出，連續獲得廠部優秀員工、支部優秀黨員、鏈篦機改造二等獎等稱號！