BF-8型浮選機不銹鋼槽體工業制作工藝研究

劉建強

摘 要：本文采用理論結合實際的方法，研究了BF-8型浮選機不銹鋼槽體的工業制作工藝。其間進行有效設計和合理裝配，采用最佳焊接順序及完美矯形工藝，有效確保BF-8型浮選機不銹鋼槽體滿足相關技術要求，減輕勞動強度，節約焊材等材料，提高勞動效率和產品質量，降低生產成本。

關鍵詞：浮選機;不銹鋼;工藝研究;槽體

中圖分類號：TD456文獻標識碼：A文章編號：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型浮選機是礦冶科技集團有限公司于20世紀90年代中期研制的機械攪拌式浮選機，是SF型浮選機的一種改進機型，近年來在國內市場具有較高的占有率，尤其是在一些大中型礦山[1]。BF-8型浮選機的槽體以Q235低碳鋼為主要制作材料，這種材質在中性或弱酸環境下能較好地發揮作用。在礦漿pH≤2時，Q235低碳鋼這種材質已不能繼續勝任，而304L不銹鋼不僅具有很強的化學穩定性，也具有足夠的強度和塑性，并且在一定高溫或低溫下具有穩定的力學性能和耐腐蝕性能，因此在強酸礦漿環境下也能良好地工作。不銹鋼在浮選機槽體制作中得到了廣泛的應用。本文將重點從焊接結構設計、焊接裝配順序、焊接方案順序、槽體矯形等方面研究BF-8型浮選機不銹鋼槽體的工業制作。

1 槽體制作設備、材料及坡口工藝選擇

1.1 制作設備

BF-8型浮選機不銹鋼槽體制作所用設備有NBC-500的惰性氣體熔化極保護焊、400 t折彎機、四輥平板機、角磨機和烤槍等。

1.2 制作材料

BF-8型浮選機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實心不銹鋼焊絲，氣體采用Ar+O2，混合比為92%∶8%。操作者為中級熟練工，評定標準采用《不銹鋼焊接規范》（AWSD1.6/D1.6M—2007）。

1.3 坡口工藝

由于焊縫越長，焊接變形越大。坡口內空間越大，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型浮選機不銹鋼槽體坡口采用鈍邊X形坡口，裝配形式選用無間隙裝配工藝。

2 BF-8型浮選機不銹鋼槽體焊接結構設計

BF-8型浮選機不銹鋼槽體結構示意圖如圖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。整個槽體中，板與板對接焊縫有10條，板與板搭接焊縫有15條，這個槽體焊接長度約為84 m，其中對接焊縫最長為2.2 m，搭接最成長焊縫為7.6 m。按照此設計結構焊接后，槽體前后立板、豎板、溢流板和端板變形嚴重，主要變形有錯邊變形、扭曲變形和波浪變形，其中波浪變形最為嚴重。當薄板承受壓力時，若其中的壓應力達到某一臨界值，薄板將出現波浪變形而喪失承載能力，產生失穩。

在焊接薄板槽體時，當板的高度與板厚度之比超過200，如不采取措施增強端板的局部剛度，在載荷作用下，端板極易出現局部失穩。

就平板而言，當薄板的寬度很大，而板厚很薄時，也很容易產生失穩，其失穩的臨界應力[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的系數。

式（1）說明，板厚與板寬比值越小，臨界應力越小，平板也就越容易出現失穩現象。

為了提高槽體薄板結構的局部穩壓性，常把槽體薄鋼板對接焊縫設計成冷彎，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，在槽體焊接結構設計上，應減少焊縫數量，增加板的剛度。

結合以上分析，槽體焊接結構設計由原先的21個部件設計成豎板、后斜板和后立板冷彎成型整體結構、底板和斜板冷彎成型整體結構、溢流板和前立板冷彎成型整體結構、端板等14個部件，減少焊縫數量12條。整體設計結構焊接量少，而且增強了槽體抗扭曲變形能力和結構穩定性，節約成本，提高效率。