CN101157146A - 高炉炉壳上斜孔的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高炉炉壳上斜孔的加工方法，包括以下步骤：在拼装平台上画出拼装炉壳基准线和水管的投影线，并在适当的位置上加工洋冲眼；进行炉壳的拼装作业；画线放出斜孔在炉壳外壁上的展开样；用洋冲眼把每个斜孔标记在炉壳外壁上；制作一个阶梯孔的钢管钻套；将上述制作好的钢管钻套，按相贯口型和炉壳外壁的斜孔样板保持一致后焊接在炉壳外壁对应的位置上；按上述步骤一中在拼装平台上画出的冷却水管投影基准线，固定开孔机的平面位置；结合钢管钻套和开孔机镶齿简刀的尺寸，制作一个滑动轴承；将开孔机的镶齿筒刀穿入该滑动轴承后放入钢管钻套内，然后将该滑动轴承与钢管钻套或与炉壳固定；连接、启动、操作开孔机，完成一个斜孔的加工。

Description

高炉炉壳上斜孔的加工方法
技术领域
本发明涉及一种斜孔的加工方法，尤其涉及一种在高炉炉壳上钻斜孔的加工方法。
背景技术
通常，钢厂高炉炉壳表面的进出水管孔，其孔径大多在φ80～φ130mm范围，如图1所示，水管全部呈水平布置，且沿图1中所示水平方向中心线平行布置，从而造成炉壳1表面与孔洞中心线不垂直，根据各孔洞相对于炉壳1表面的不同位置，各孔中心线与炉壳1表面分别呈15°～89°不等的夹角。高炉炉壳开斜孔一般都是在现场炉壳安装验收合格后，再使用手工气割进行垂直炉壳进行水平开孔，由于施工条件和人为因素的制约，开孔质量不能保证。并且此时恰是高炉安装施工的高峰期，而上述的现场炉壳开孔其速度慢，因此会严重影响其他专业的作业施工。炉壳工厂化开超长斜孔，在现场开孔时，只能按垂直孔进行切割，完成切割后再进行修补，在上述切割或修补加工过程中所产生的应力集中现象，对开孔后的整体高炉的强度破坏很大。
发明内容
为了克服上述现有技术中所存在的弊端，本发明提供一种简便易行、效率高、强度低，可以加工超长斜孔，开孔质量高，不影响高炉整体强度的高炉炉壳上斜孔的加工方法。
为了解决上述技术问题，本发明高炉炉壳上斜孔的加工方法包括以下步骤：
步骤一：拼装炉壳前，在拼装平台上画出拼装炉壳基准线和水管的投影线，并在适当的位置上加工洋冲眼；
步骤二：进行炉壳的拼装作业；
步骤三：画线放出斜孔在炉壳外壁上的展开样；
步骤四：作出斜孔1∶1样板，并画在已拼装完毕的炉壳1外壁所在位置，用洋冲眼把每个斜孔标记在炉壳外壁上；
步骤五：按高炉冷却水管和炉皮空间角度的相贯情况，制作一个阶梯孔的钢管钻套；
步骤六：将上述制作好的钢管钻套，按相贯口型和炉壳外壁的斜孔样板保持一致后焊接在炉壳外壁对应的位置上；
步骤七：按上述步骤一中在拼装平台上画出的冷却水管投影基准线，固定开孔机的平面位置；
步骤八：结合钢管钻套和开孔机镶齿筒刀的尺寸，制作一个滑动轴承；
步骤九：将开孔机的镶齿筒刀穿入该滑动轴承后放入钢管钻套内，然后将该滑动轴承与钢管钻套或与炉壳固定；
步骤十：连接、启动、操作开孔机，完成一个斜孔的加工510。
本发明高炉炉壳上斜孔的加工方法，其中，采用AutoCAD进行辅助放样。另外，制作所述钢管钻套时，用相贯线切割机割出钢管钻套的相贯口，车削钢管钻套阶梯孔大端的内径比冷却水管大1mm，钢管钻套上靠近炉壳相贯部分的小端孔径小于要加工的斜孔的内径。
本发明与现有技术相比其有益效果是：该斜孔加工方法能摆脱以往高炉只能开垂直孔而不能开超长斜孔的问题，配合一些设备可以进行工厂内高炉开斜孔或在现场检修高炉后开孔，其开孔的准确度高，避免了采用现有技术开孔损伤母材后，需要后续补救的过程，因此，在很大程度上降低了劳动强度，提高了工作效率，节省了人力、物力和财力。
附图说明
图1是高炉水管布置的俯视图；
图2是高炉炉壳沿外壁展开样板图；
图3是采用本发明斜孔的加工方法中高炉炉壳开孔的示意图；
图4是图3所示高炉炉壳开孔的俯视图。
下面是本发明说明书附图中主要附图标记的说明：
1——炉壳        2——钢管钻套    3——滑动轴承
4——镶齿筒刀    5——操作手柄    6——齿条
7——开孔机电机  8——斜孔展开样板
具体实施方式
通常高炉炉壳的主体形状有两种，一种是圆柱形，另外一种是圆锥形，本发明所涉及的斜孔加工方法适用于在上述两种形状的高炉炉壳上加工出斜孔。本发明主要是利用定位固定钢管钻套和按炉壳外壁展开各斜孔展开图来进行开孔机的平面定位并进行钻孔。从而克服现有技术开斜孔的不均匀切削和难定位的问题；另外，利用滑动轴承与炉壳或钢管钻套的有效固定，以解决钻孔中由于开孔机振动过于激烈而导致刀头脱落的技术问题。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
如图5所示，本发明高炉炉壳上斜孔的加工方法包括以下步骤：
步骤一：拼装炉壳前，在拼装平台上画出拼装炉壳基准线和水管的投影线，并在适当的位置上加工洋冲眼501，如图1所示；
步骤二：进行炉壳的拼装作业502；
步骤三：如图2所示，画线放出斜孔在炉壳1外壁上的斜孔展开板8，503；
步骤四：作出斜孔1∶1样板，并画在已拼装完毕的炉壳1外壁所在位置，用洋冲眼把每个斜孔标记在炉壳外壁上504，为提高样板的速度和精度，最好采用AutoCAD进行辅助放样；
步骤五：如图3所示，制作一个阶梯孔的钢管钻套2，按高炉冷却水管和炉皮空间角度的相贯情况，用相贯线切割机割出钢管的相贯口，车削钢管钻套2阶梯孔大端的内径比冷却水管大1mm，以保证镶齿筒刀4能顺利通过，钢管钻套2与炉壳1相贯部分的小端孔径小于要加工的斜孔的内径，这样可以避免出现开孔镶齿筒刀4刚接触炉壳1时的不均匀切削现象的505；
步骤六：将上述制作好的钢管钻套2，按相贯口型和炉壳外壁的斜孔样板保持一致后焊接在炉壳外壁对应的位置上，保证牢固即可506；该钢管钻套2最好采用点焊工艺，其理由是：因为该钢管钻套2的设置主要是辅助加工斜孔，待将全部加工完炉壳上的斜孔后，需要将钢管钻套2清除掉；另外，钢管钻套2与炉壳1之间采用点焊工艺，可以保证钻孔过程中的金属屑及冷却液从点焊缝隙中顺利排出。
步骤七：按上述步骤一中在拼装平台上画出的冷却水管投影基准线，固定开孔机的平面位置507；
步骤八：结合钢管钻套2和开孔机镶齿筒刀4的尺寸，制作一个滑动轴承3，508；
步骤九：将开孔机的镶齿筒刀4穿入该滑动轴承3后放入钢管钻套2内，然后将该滑动轴承3与钢管钻套2或与炉壳1固定，滑动轴承3能够阻止开孔机钻孔时的强烈震动，以免刀头脱落，509；
步骤十：连接好开孔机，如图3所示，该开孔机由电动机7、减速器、主轴及手动进刀机构、轴承支架和刀具组成；为了满足钻超长斜孔的钻削要求，本发明中选择的刀具为镶齿筒刀4，电机功率为7.5KW，主轴行程为900mm，主轴直径为φ32mm，采用锻钢并调质处理，主轴转速为300～400转/分钟。钻孔时，控制开孔机的进刀量为3～5mm/分钟，钻孔过程中做好冷却；启动上述开孔机，镶齿筒刀4在主轴驱动下旋转，用手根据进刀量摇动操纵手柄5，开孔机电机7、减速器装置底座通过齿轮和基座齿条6啮合使整机连同镶齿筒刀4向前进给，滑动轴承3能够有效防止钻孔的震动，刚接触钢管钻套2内径阶段面时候，要用较小的进给量，待正常后控制开孔机的进刀量在3～5mm/分钟，开孔时要加冷却液进行冷却，开孔时钻屑为颗粒状可沿着冷却液流出来，如钻孔声有异状，应立即退出刀具，清理钻屑后，方可重新进行钻孔。至此完成一个斜孔的加工510。以此类推，完成炉壳上全部斜孔的加工。
尽管结合附图对本发明进行了上述描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护范围的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之列。

Claims (3)

1.一种高炉炉壳上斜孔的加工方法，其特征在于，该加工方法包括以下步骤：
步骤一：拼装炉壳前，在拼装平台上画出拼装炉壳基准线和水管的投影线，并在适当的位置上加工洋冲眼；
步骤二：进行炉壳的拼装作业；
步骤三：画线放出斜孔在炉壳外壁上的展开样；
步骤四：作出斜孔1∶1样板，并画在已拼装完毕的炉壳外壁所在位置，用洋冲眼把每个斜孔标记在炉壳外壁上；
步骤五：按高炉冷却水管和炉皮空间角度的相贯情况，制作一个阶梯孔的钢管钻套；
步骤六：将上述制作好的钢管钻套，按相贯口型和炉壳外壁的斜孔样板保持一致后焊接在炉壳外壁对应的位置上；
步骤七：按上述步骤一中在拼装平台上画出的冷却水管投影基准线，固定开孔机的平面位置；
步骤八：结合钢管钻套和开孔机镶齿筒刀的尺寸，制作一个滑动轴承；
步骤九：将开孔机的镶齿筒刀穿入该滑动轴承后放入钢管钻套内，然后将该滑动轴承与钢管钻套或与炉壳固定；
步骤十：连接、启动、操作开孔机，完成一个斜孔的加工。
2.根据权利要求1所述高炉炉壳上斜孔的加工方法，其特征在于，采用AutoCAD进行辅助放样。
3.根据权利要求1所述高炉炉壳上斜孔的加工方法，其特征在于，制作所述钢管钻套时，用相贯线切割机割出钢管钻套的相贯口，车削钢管钻套阶梯孔大端的内径比冷却水管大1mm，钢管钻套上靠近炉壳相贯部分的小端孔径小于要加工的斜孔的内径。
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