鋼鐵廠步進式加熱爐水梁立柱安裝技術

(武漢城市職業學院 湖北 武漢 430064)

鋼鐵廠步進式加熱爐水梁立柱安裝技術

姚習紅 劉 敏

(武漢城市職業學院 湖北 武漢 430064)

隨著軋制工藝的創新和優化，在軋制工藝中廣泛應用步進式加熱爐。水梁立柱安裝是加熱爐安裝的關鍵工序，水梁立柱的安裝精度直接影響加熱爐的運行工況和使用壽命，本文小結了步進式加熱爐水梁立柱安裝技術。

步進式加熱爐 ;水梁立柱;安裝技術

1 概述

為了提高連鑄坯料的軋制溫度，步進式加熱爐在軋制工藝中廣泛應用。步進式加熱爐運行工況對加熱爐機械設備安裝質量要求高，對水梁立柱的安裝精度要求嚴格，尤其是立柱的垂直度精度要求更高。立柱縱向、橫向垂直度允許誤差分別為1/1000(預拉前)和0.5/1000（焊接后）。立柱的垂直度在施工過程中受焊接應力和環境溫差的影響,允許誤差值是動態的，傳統安裝方法很難控制,在施工中需要投入大量的施工資源和時間。通過幾座加熱爐的安裝實踐，總結出水梁立柱垂直度調節的簡易方法，節約資源，縮短安裝工期。

2 水梁立柱安裝

加熱爐水梁立柱常規找正方法：使用多組墊片對立柱進行預定位（立柱上焊接墊板，在墊板與加熱爐底板之間墊上若干組墊片），再在立柱0度和90度兩個方向上焊接帶調節螺栓（花籃螺栓）的斜撐，使斜撐一端固定在水梁立柱上，另一端固定在加熱爐爐底板上，通過調整花籃螺栓來達到調整立柱垂直度的目的。使用斜撐調整立柱垂直度的過程很繁瑣，一根立柱需要幾個工人反復多次調整，另外，使用斜撐調整完成后的立柱在未焊接時，極易受到外界環境因素（如施工環境溫差）影響，立柱放置一段時間后垂直度偏差超標，因此，斜撐的方法調整立柱垂直度效率不高，同時還不穩定。

為了提高加熱爐立柱安裝效率，簡化立柱垂直度的找正過程，通過幾座加熱爐立柱垂直度控制的安裝實踐，小結步進式加熱爐水梁立柱安裝技術如下。

某加熱爐水梁固定立柱(縱向6組，每組9根)安裝在爐底鋼結構固定梁上，水梁活動立柱（縱向4組，每組9根）穿過水封槽安裝在平移框架上。用鋼絲架線及線錘相結合的方法對立柱的中心及垂直度進行找正。水梁立柱安裝的重點及難點是如何控制焊接變形對垂直度的影響及考慮水梁受熱延伸而需對立柱采取的預變形處理（預變形處理設計有具體要求）。

立柱在預變形處理前的精度要求：

立柱縱向、橫向垂直度允許誤差分別為1/1000(預拉前)和0.5/1000（焊接后）

立柱的中心允差：±1mm；立柱頂端的標高允差：±1mm。

此安裝精度正常安裝可以達到，關鍵是立柱與加熱爐爐底板的連接處定位板焊接時產生的焊接應力對立柱垂直度的動態變化影響，在施工中采用以下安裝方法，來調整控制立柱的垂直度。

2.1 在立柱下部，靠近定位板處均勻焊三套M12調整螺栓，每一定位塊螺紋通孔（M12）下端均焊有M12螺帽，調節螺栓穿過定位塊的螺紋通孔后其底端面與加熱爐爐底板上表面抵接，所述螺帽位于所述定位塊的下方，在立柱高點處互相垂直的兩個方向上掛兩個線錘，在立柱下部做兩標記觀察垂直度的變化，在焊接過程中通過分別調整三套調整螺栓而調整立柱的垂直度，將螺帽擰緊，以對立柱進行預定位。（見圖1、圖2）

2.2 在預定位完成后，使用對稱焊接的方法對立柱與加熱爐爐底板的連接處定位板進行焊接，立柱與加熱爐爐底板的連接處定位板分成多個焊區進行焊接，焊接過程中通過線錘確定立柱垂直度的變化，若立柱垂直度大于1mm，則傾斜一側的焊區暫時不焊，對傾斜一側對稱的焊區繼續施焊直至立柱垂直度小于1mm，即通過在焊接時實時控制立柱的垂直度，從而減小了焊接過程中焊接應力對立柱垂直度造成的影響。

圖1

圖2

2.3 根據施工經驗，立柱開始施焊的時候，焊接對立柱的垂直度影響較大。因此在焊縫打底時采用小電流施焊，蓋面時再調整到正常電流。在對稱焊接時，控制每一焊區的焊接電流、焊接電壓以及焊接速度均保持一致，每一焊區的焊縫分2至3道焊層焊接，每一焊區的底層焊縫焊接電流（90A-110A）為其中間層或蓋面層焊縫焊接電流的70%至80%。通過小電流焊接，減小了焊接過程中焊接應力對立柱垂直度造成的影響，進一步地保證了立柱的安裝精度。

2.4 焊接時需用兩個焊接速度基本一致的電焊工同時對稱施焊，電焊工在焊接時能隨時檢查觀察到立柱的變形情況，施焊過程中隨時檢查立柱的垂直度，若發現垂直度有偏差就要及時調整，調整方法是：若立柱向一側傾斜，則傾斜一側電焊工暫時不焊,另一側電焊工施焊，當垂直度誤差調整過來后再同時施焊。

2.5 圖2中3個定位塊圍成的橫截面面積大于立柱的橫截面積，形成一個穩定的支撐面，從而對立柱進行穩定支撐，提高了加熱爐立柱垂直度找正裝置的結構可靠性，調整完成后的立柱即使受到外界環境干擾，其垂直度變化也不大，如果有變化，調節起來簡捷、精確。

3 加熱爐水梁立柱安裝要點

3.1 立柱與加熱爐爐底板的連接處定位板焊接時，宜2個技能相當的焊工對稱同步施焊。

3.2 立柱安裝找正完畢后，考慮補償水梁受熱伸長，立柱需嚴格按圖紙技術要求進行預變形處理，在工作平面內，立柱向進料端或出料端預傾斜一定數值。水梁、立柱安裝質量的好壞直接影響鋼坯在爐內的跑偏量，直接影響水梁、立柱的使用壽命。

3.3 水梁、立柱安裝完畢后，必須按規定進行水壓實驗，工作時嚴禁滲漏。

[1]徐軍，步進梁式加熱爐水梁安裝技術[J]，施工技術，出版時間2012-S1；

[2]苗增軍,呂愛暉等，步進梁式加熱爐關鍵部位的優化與改進[J]. 工業爐. 2009(02)；

[3]彭杰斌，步進梁式加熱爐水冷梁柱澆注包扎施工技術改進[J]. 工業爐. 2009(05)

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1007-6344（2017）06-0123-01