提钒转炉悬挂装置论文.docx

提钒转炉悬挂装置论文通过对转炉悬挂装置特点进行研究从而找出影响安装过程的关健因素对其加以控制使安装一次成功确保了安装质量提前了工期创造了效益。一、概述炼钢厂4#转炉建于1995年它与1、2、3#转炉最大的区别是整个炉壳为全悬挂式结构其结构如图一示在整个生产过程中炉体的全部重量全部由三个球铰支承。（图一）当炉口向上时整个炉体的重量经卡板传到球面垫然后再到球铰螺栓到球铰销轴最后传到托圈此时托圈受压；当炉口向下时整个炉体的重量经球铰螺栓到球铰销轴再传到托圈吊耳在这种情况下托圈受拉力。这两种情况下的受力情况如图二及图三示。（图二）炉口向上时托圈所受的压力比炉口向下时托圈受的拉力要大大约多1罐钢水的重量。（图三）二、整体悬挂式炉壳的优点由于整体悬挂式炉壳独特的结构形式因此在受力情况上有许多优点。当炉壳受热膨胀或炉体倾斜时球面垫与球面座之间产生轻微滑动在炉壳与球铰螺栓之间不会产生应力集中从而增加了炉壳的使用寿命选取卡板中间面作为研究平面垂直于销轴方向当最大变形时卡板变化可达46.7mm；顺着球铰销轴方向变化可达24.6mm分别如图四及图五示。(图四)三、整体悬挂式炉壳的安装难点由于整体悬挂式炉壳在使用过程中的优点因此在安装过程中对悬挂装置有一些特殊的要求当炉子处于零位即炉口向上时球铰螺栓保持竖直状态球铰卡板镗孔中心、球铰螺栓中心、托圈吊耳中心这三个中心必须在一条竖直线上；同时三个球铰卡板的标高必须保持一致。(图五)球铰螺栓保持竖直状态在安装过程中能够控制但球铰卡板中心位置不易控制因为球铰卡板厚160mm在焊接过程中要产生变形但变形多少为不确定因素因此控制球铰卡板在焊接过程中的变形是整个安装过程的关健。四、球铰卡板焊接变形研究为了全面了解球铰卡板在安装完后的变形情况我们对球铰支架进行了全面的分析如球铰支架的外形坡口形式坡口大小焊接方式等卡板及筋板的坡口形式如图六示。（图六）因为球铰卡板厚160mm筋板厚80mm因此球铰支架在安装过程中的变形应是比较大的。1、球铰卡板与炉皮焊接变形的简单计算查《焊工工艺学》可知如果上下筋板与卡板在与炉皮焊接前为自由状态上下筋板及卡板的焊接应视为对接如果在焊接前为一约束体那么焊接完后变形将小得多因此我们在焊接顺序上应首先选择焊后变形小的先焊让焊后变形大的在焊接前已经成为约束体同时综合考虑卡板焊完后要求所处的状态因此应先焊上下筋板再焊卡板。经计算上下筋板焊完后将产生4mm的收缩变形在焊卡板时收缩量将会增加2mm因此收缩的总量将会达到6mm。2、卡板焊接模拟实验因为焊接变形是非常复杂的为了进一步确定上述变形收缩量我们模拟球铰支架的形状比照实际大小的1/3钢板厚度与实际一致进行了焊接模拟实验球铰支架如图七示经过该实验其结（图七）果发现卡板水平收缩变形为3mm水平度无明显变化经过仔细分析模拟实验与真实环境有不同的地方。对于模拟实验第一次上下筋板焊完后模拟炉皮的钢板收缩达到7mm而形成旁弯当卡板焊完后又将该钢板中部拉回来达到4mm使旁弯缩小因此整个收缩变形为3mm变形情况如图八示。（图八）经过我们进一步的研究得出结论在实际中安装球铰支架时炉体本身变形收缩较小因此大量变形收缩在支架上产生另一方面模拟炉皮的钢板是一小块在焊接过程中热量会比较集中变形会更大所以在实际安装中总变形应比7mm要小最终我们选择5mm作为球铰卡板的最后变形收缩量。五、实施1、球铰支架卡板及联接板的制作为了保证球铰支架安装定位的准确性在制作时支架卡板径向留50mm的余量坡口先不切割在安装时测量数椐后再切割；对球铰支架的联接板两端也事先各留50mm的余量在球铰支架位置确定完后再根椐实际尺寸对联接板进行切割。(图九)2、托圈的找平由于此次检修中托圈上吊耳利旧因此首先应使三个球铰吊耳处于同一水平面上为了找平吊耳我们找来了Φ50mm的管子然后放在两个吊耳孔中间让其自然到最低点最后由测量班测量管子上部标高如图九示边测量边调整最后测得的三组数椐相差均小于1mm表示球铰吊耳已经找平。3、炉壳的找正以耳轴中心线标高10.45m为基准找炉壳的标高以留设的转炉中心找新炉壳的中心检查新炉壳与托圈之间的间隙是否均匀发现间隙均在85mm以上最后打卡子对炉壳进行固定。4、安装辅助支座支架现场切割坡口由于球铰支架每件重量为8t在找平找正时必须有辅助设施另外考虑托圈可能要变形球铰卡板及筋板的坡口必须现场