CN106698977B - 双膛石灰窑角环设备的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工业炉窑建造领域，具体是一种双膛石灰窑角环设备的制作方法；其特征是：包括下述步骤：步骤一、准备，确定所需零件的尺寸并备料；步骤二，下料，用数控激光切割机按图纸尺寸将料坯切割为管材及板材，使用铣边机对材料的对接处和坡口铣边；步骤三，筒体卷制；步骤四，弧度管成型，包括截面形状规格≤90°的钢管压制成型及截面形状规格＞90°的钢管热煨弯成型；步骤五，角环设备整体装配，本发明采用预留收缩量法、等一系列防变形措施进行装配焊接，确保了角环整体的制作质量，角环配套弧度管全部采用机械化加工制作，高度的机械化作业确保了弧度管弧度的精准性及坡口的开设精度，从而保证了双膛石灰窑角环的制造质量。
Description
技术领域
本发明涉及工业炉窑建造领域，具体是一种双膛石灰窑角环设备的制作方法。
背景技术
双膛石灰窑角环设备属于双膛窑焙烧系统的关键设备，结构形式较为复杂，而且主要为厚壁不锈钢材质，其制作精度及工艺要求相当高，制作质量的好坏直接决定了整体设备的性能及使用年限。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种产品质量稳定、结构科学的双膛石灰窑角环设备的制作方法。
为了达到上述目的，本发明是这样实现的：
一种双膛石灰窑角环设备的制作方法，包括下述步骤：
步骤一、准备，
根据设计图纸、制作标准及要求而编制制作工艺、方案；确定所需零件的尺寸并备料；
步骤二，下料，
用数控激光切割机按图纸尺寸将料坯切割为管材及板材，使用铣边机对材料的对接处和坡口铣边；
步骤三，筒体卷制，
用专用的压头模板压头，再用吊车配合特制的工装进行卷管作业；
步骤四，弧度管成型，
包括截面形状规格≤90°的钢管压制成型及截面形状规格＞90°的钢管热煨弯成型；
步骤五，角环设备整体装配，
包括环外部上部分与下部法兰装配、环内部下部分与上部法兰装配、环外部上部分与环内部下部分整体装配、循环冷却风隔板与环内外部下部分单体装配、环外部下部分与环内部下部分及底部弧度管整体装配、内部弧度管及扇形段与角环设备整体装配；每部分装配完成后焊接矫正，然后进行气密性实验；
其中，
步骤二包括：
步骤2.1、管材下料
步骤2.1.1、调整激光切割机枪头，垂直度偏差为±1°；
步骤2.1.2、采用数控激光切割机将不锈钢钢管一剖为二；
步骤2.2、板材下料
步骤2.2.1、确定下料精确尺寸，板宽及板长偏差为±3mm，对角线偏差为0-2mm；
步骤2.2.2、采用数控激光切割机下料；
步骤2.2.3、利用铣边机将焊接坡口加工成型；
步骤三包括：
步骤3.1、压头：选用弧度板作为专用压头模板；
步骤3.2、筒体卷制：采用吊车配合工装进行卷管作业，卷制成型后将接头处点焊固定；
步骤四包括：
步骤4.1、截面形状规格≤90°的钢管压制成型：
1）先将成品管用激光切割机切割成两瓣等圆；2）再将切割好的钢管用压机及内外模具压制成型；3)用立式锯床将压制成型的弧度管按照图纸尺寸进行切割；4）最后按照图纸及焊接技术规范要求通过CNC数控机床进行坡口开设；
步骤4.2、截面形状规格＞90°的钢管热煨弯成型：1）两种内部弧度管的管径均较小，而且长度为6m一段，常规卷板机只能卷制2m长的管，因此只能采用折弯机压制成型；2）压制成型后进行焊接，焊后进行校圆；3）用专用的工装在火焰加热的条件下煨弯成型；4）最后按照图纸尺寸要求用等离子切割机将整圈弧度管切割；
步骤五包括：
步骤5.1、环外部上部分与下部法兰装配：筒体分两瓣进行卷制，卷制过程中用样板进行卷制的弧度检查，卷制完成后在平台板上放出地样，将筒体的弧度校正至图纸设计要求并用槽钢沿圆周方向8个点上下端口处进行刚性支撑，防止筒体弧度变形。校正完成后与下部法兰进行组对及焊接，下部法兰与筒体焊接时，在筒体内外两侧与半环之间沿圆周方向间隔10°点焊三角撑并沿半环周边与平台板进行点焊固定，焊接完成后检查测量半环的变形量，若变形≥5mm则选用压机进行机械压平，若变形＜5mm则选用火焰进行校正；
步骤5.2、环内部下部分与上部法兰装配；
步骤5.3、环外部上部分与环内部下部分整体装配：首先找平后将420mm高的支架沿环外部上部分筒体圆周布置，将环外部上部分筒体置于支架上，再次将环外部下部分筒体与环外部上部分筒体整体装配。装配之前需将接触部位一侧三角支撑取掉，否则影响装配；
步骤5.4、循环冷却风隔板与环内外部下部分单体装配：首先装配时先将环内部下部分筒体配套的隔板根据图纸尺寸要求进行装配后并点焊固定，再将环内外筒体靠紧后再装配环外部下部分筒体最顶部的隔板，此时确保该隔板与环内部下部分顶部配套隔板的1mm间隙，最后再以该隔板为基准并按照图纸尺寸定出其他隔板装配线，这样可以减小装配尺寸的误差。其次焊接时需减小隔板焊接变形，因此隔板全部采用氩弧焊，并利用高电流熔化母材进行焊接，电流大小为174A，焊接时需特别注意，焊接时将焊枪置于筒体母材之上并应利用筒体母材的熔化液将隔板焊接起来，若将焊枪置于隔板上，则会导致隔板产生较大的波浪形变形；
步骤5.5、环外部下部分与环内部下部分及底部弧度管整体装配：环外部下部分及底部弧度管与环内部下部分整体装配后，电焊固定，同时在筒体外侧加设三角支撑，同时焊接环外部下部分筒体与上部法兰之间的焊缝以及环外部下部分筒体与底部弧度管之间的焊缝，再焊接环内部下部分与底部弧度管之间的焊缝；
步骤5.6、内部弧度管及扇形段与角环设备整体装配：内部弧度管装配焊接后用铸铁吊挂件检查弧度的准确性；
步骤5.7、气密性试验：用毛刷、肥皂水对所有焊接接头和连接部位进行泄露检查，要求保持0.1Mpa压力，在30分钟内下降的最大压力小于0.01MPa压力为合格；
步骤5.8、编号包装：内套筒外筒体上依据图纸做出轴线标记。
所述的双膛石灰窑角环设备的制作方法，整体装配之前需要将组装平台找平，平整度为±2mm；组装平台的支架工装与的桶体端部法兰的接触面需精加工，表面平整度偏差为±1mm；装配之前需将接触部位一侧筒体外的三角支撑取掉。
所述的双膛石灰窑角环设备的制作方法，环外部下部分及底部弧度管与环内部下部分整体装配后，电焊固定，同时在筒体外侧加设三角支撑，同时焊接环外部下部分筒体与上部法兰之间的焊缝以及环外部下部分筒体与底部弧度管之间的焊缝，再焊接环内部下部分与底部弧度管之间的焊缝，用氩弧焊打底焊接，减少焊接变形量。
所述的双膛石灰窑角环设备的制作方法，弧度管与吊挂件之间间隙为0-5mm。
本发明采用预留收缩量法、刚性固定法、对称焊接法、氩弧焊打底工艺等一系列防变形措施进行装配焊接，确保了角环整体的制作质量、确保了角环环内外部分筒体之间的循环冷却风隔板的1mm间隙；角环配套弧度管全部采用机械化加工制作，高度的机械化作业确保了弧度管弧度的精准性及坡口的开设精度，从而保证了双膛石灰窑角环的制造质量。
附图说明
图1为角环结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
如图1所示，一种双膛石灰窑角环的制作方法，它包括下属步骤：
步骤一，前期准备：
根据图纸和制作标准和要求编制制作工艺、方案；对法兰等构件进行排版，确定合理的板材订货尺寸；
步骤二，下料：
它包括管材下料及板材下料。确定下料尺寸及角度后经数控激光切割机切割，使用铣边机对钢板对接处的坡口铣边；
步骤三，筒体卷制：
用专用的压头模板压头，再用吊车配合特制的工装进行卷管作业；
步骤四，弧度管成型：
它包括截面形状规格≤90°的钢管压制成型及截面形状规格＞90°的钢管热煨弯成型；
步骤五，角环设备整体装配：
它包括环外部上部分与下部法兰装配、环内部下部分与上部法兰装配、环外部上部分与环内部下部分整体装配、循环冷却风隔板与环内外部下部分单体装配、环外部下部分与环内部下部分及底部弧度管整体装配、内部弧度管及扇形段与角环设备整体装配。每部分装配完成后焊接矫正，然后进行气密性实验号方位线并发货。
所述的双膛石灰窑角环设备的制作方法，步骤二包括下列步骤：
2.1、管材下料
2.1.1、调整激光切割机枪头，垂直度偏差为±1°；
2.1.2、采用数控激光切割机将不锈钢钢管一剖为二；
2.2、板材下料
2.2.1、确定下料精确尺寸，板宽及板长偏差为±3mm，对角线偏差为0-2mm；
2.2.2、采用数控激光切割机下料；
2.2.3、利用铣边机将焊接坡口加工成型；
3、所述的双膛石灰窑角环设备的制作方法，步骤三包括下列步骤：
3.1、压头：选用材质为Q345B，t=25mm厚的弧度板作为专用的压头模板；
3.2、筒体卷制：采用吊车配合特制的工装进行卷管作业，卷制成型后将接头处点焊固定；
所述的双膛石灰窑角环设备的制作方法，步骤四包括下列过程：
4.1、截面形状规格≤90°的钢管压制成型：1）先将成品管用激光切割机切割成两瓣等圆；2）再将切割好的钢管用压机及专用内外模具压制成型；3)用立式锯床将压制成型的弧度管按照图纸尺寸进行切割；4）最后按照图纸及焊接技术规范要求通过CNC数控机床进行坡口开设；
4.2、截面形状规格＞90°的钢管热煨弯成型：1）两种内部弧度管的管径均较小，而且长度为6m一段，常规卷板机只能卷制2m长的管，因此只能采用折弯机压制成型；2）压制成型后进行焊接，焊后进行校圆；3）用专用的工装在火焰加热的条件下煨弯成型；4）最后按照图纸尺寸要求用等离子切割机将整圈弧度管切割。
5、所述的双膛石灰窑角环设备的制作方法，步骤五包括下列过程：
5.1、环外部上部分与下部法兰装配：筒体分两瓣进行卷制，卷制过程中用样板进行卷制的弧度检查，卷制完成后在平台板上放出地样，将筒体的弧度校正至图纸设计要求并用14#槽钢沿圆周方向8个点上下端口处进行刚性支撑，防止筒体弧度变形。校正完成后与下部法兰进行组对及焊接，下部法兰与筒体焊接时，在筒体内外两侧与半环之间点焊三角撑（材质Q235B,50*5扁钢,沿圆周方向间隔10°设置一支撑)并沿半环周边与平台板进行点焊固定，焊接完成后检查测量半环的变形量，若变形≥5mm则选用压机进行机械压平，若变形＜5mm则选用火焰进行校正。
5.2、环内部下部分与上部法兰装配：环外部上部分与下部法兰装配工艺与其相似，故不做详述。
5.3、环外部上部分与环内部下部分整体装配：首先找平后将420mm高的支架(与法兰接触面需精加工，表面平整度偏差为±1mm)沿环外部上部分筒体圆周布置，将环外部上部分筒体置于支架上，再次将环外部下部分筒体与环外部上部分筒体整体装配。装配之前需将接触部位一侧三角支撑取掉，否则影响装配。
5.4、循环冷却风隔板与环内外部下部分单体装配：首先装配时先将环内部下部分筒体配套的隔板根据图纸尺寸要求进行装配后并点焊固定，再将环内外筒体靠紧后再装配环外部下部分筒体最顶部的隔板(确保该隔板与环内部下部分顶部配套隔板的1mm间隙)最后再以该隔板为基准并按照图纸尺寸定出其他隔板装配线，这样可以减小装配尺寸的误差。其次焊接时需减小隔板焊接变形，因此隔板全部采用氩弧焊，并利用高电流熔化母材进行焊接，电流大小为174A，焊接时需特别注意，焊接时将焊枪置于筒体母材之上并应利用筒体母材的熔化液将隔板焊接起来，若将焊枪置于隔板上，则会导致隔板产生较大的波浪形变形。
5.5、环外部下部分与环内部下部分及底部弧度管整体装配：环外部下部分及底部弧度管与环内部下部分整体装配后，电焊固定，同时在筒体外侧加设三角支撑，同时焊接环外部下部分筒体与上部法兰之间的焊缝以及环外部下部分筒体与底部弧度管之间的焊缝，再焊接环内部下部分与底部弧度管之间的焊缝。
5.6、内部弧度管及扇形段与角环设备整体装配：内部弧度管装配焊接后用铸铁吊挂件检查弧度的准确性。
5.7、气密性试验：用毛刷、肥皂水对所有焊接接头和连接部位进行泄露检查，要求保持0.1Mpa压力，在30分钟内下降的最大压力小于0.01MPa压力为合格；
5.8、编号包装：角环外筒体上依据图纸做出轴线标记。
本发明采用采用预留收缩量法、刚性固定法、对称焊接法、氩弧焊打底工艺等一系列防变形措施并与科学的具有实际操作性的装配焊接顺序相结合，确保了角环整体的制作质量；采用创新的装配及焊接工艺确保了角环环内外部分筒体之间的循环冷却风隔板的1mm间隙；角环配套弧度管全部采用机械化加工制作，高度的机械化作业确保了弧度管弧度的精准性及坡口的开设精度，从而保证了双膛石灰窑角环的制造质量。
Claims (4)
1.一种双膛石灰窑角环设备的制作方法，其特征是：包括下述步骤：
步骤一、准备，
根据设计图纸、制作标准及要求而编制制作工艺、方案；确定所需零件的尺寸并备料；
步骤二，下料，
用数控激光切割机按图纸尺寸将料坯切割为管材及板材，使用铣边机对材料的对接处和坡口铣边；
步骤三，筒体卷制，
用专用的压头模板压头，再用吊车配合特制的工装进行卷管作业；
步骤四，弧度管成型，
包括截面形状规格≤90°的钢管压制成型及截面形状规格＞90°的钢管热煨弯成型；
步骤五，角环设备整体装配，
包括环外部上部分与下部法兰装配、环内部下部分与上部法兰装配、环外部上部分与环内部下部分整体装配、循环冷却风隔板与环内外部下部分单体装配、环外部下部分与环内部下部分及底部弧度管整体装配、内部弧度管及扇形段与角环设备整体装配；每部分装配完成后焊接矫正，然后进行气密性实验；
其中，
步骤二包括：
步骤2.1、管材下料
步骤2.1.1、调整激光切割机枪头，垂直度偏差为±1°；
步骤2.1.2、采用数控激光切割机将不锈钢钢管一剖为二；
步骤2.2、板材下料
步骤2.2.1、确定下料精确尺寸，板宽及板长偏差为±3mm，对角线偏差为0-2mm；
步骤2.2.2、采用数控激光切割机下料；
步骤2.2.3、利用铣边机将焊接坡口加工成型；
步骤三包括：
步骤3.1、压头：选用弧度板作为专用压头模板；
步骤3.2、筒体卷制：采用吊车配合工装进行卷管作业，卷制成型后将接头处点焊固定；
步骤四包括：
步骤4.1、截面形状规格≤90°的钢管压制成型：
1）先将成品管用激光切割机切割成两瓣等圆；2）再将切割好的钢管用压机及内外模具压制成型；3)用立式锯床将压制成型的弧度管按照图纸尺寸进行切割；4）最后按照图纸及焊接技术规范要求通过CNC数控机床进行坡口开设；
步骤4.2、截面形状规格＞90°的钢管热煨弯成型：1）两种内部弧度管的管径均较小，而且长度为6m一段，常规卷板机只能卷制2m长的管，因此只能采用折弯机压制成型；2）压制成型后进行焊接，焊后进行校圆；3）用专用的工装在火焰加热的条件下煨弯成型；4）最后按照图纸尺寸要求用等离子切割机将整圈弧度管切割；
步骤五包括：
步骤5.1、环外部上部分与下部法兰装配：筒体分两瓣进行卷制，卷制过程中用样板进行卷制的弧度检查，卷制完成后在平台板上放出地样，将筒体的弧度校正至图纸设计要求并用槽钢沿圆周方向8个点上下端口处进行刚性支撑，防止筒体弧度变形；
校正完成后与下部法兰进行组对及焊接，下部法兰与筒体焊接时，在筒体内外两侧与半环之间沿圆周方向间隔10°点焊三角撑并沿半环周边与平台板进行点焊固定，焊接完成后检查测量半环的变形量，若变形≥5mm则选用压机进行机械压平，若变形＜5mm则选用火焰进行校正；
步骤5.2、环内部下部分与上部法兰装配；
步骤5.3、环外部上部分与环内部下部分整体装配：首先找平后将420mm高的支架沿环外部上部分筒体圆周布置，将环外部上部分筒体置于支架上，再次将环外部下部分筒体与环外部上部分筒体整体装配；
装配之前需将接触部位一侧三角支撑取掉，否则影响装配；
步骤5.4、循环冷却风隔板与环内外部下部分单体装配：首先装配时先将环内部下部分筒体配套的隔板根据图纸尺寸要求进行装配后并点焊固定，再将环内外筒体靠紧后再装配环外部下部分筒体最顶部的隔板，此时确保该隔板与环内部下部分顶部配套隔板的1mm间隙，最后再以该隔板为基准并按照图纸尺寸定出其他隔板装配线，这样可以减小装配尺寸的误差；
其次焊接时需减小隔板焊接变形，因此隔板全部采用氩弧焊，并利用高电流熔化母材进行焊接，电流大小为174A，焊接时需特别注意，焊接时将焊枪置于筒体母材之上并应利用筒体母材的熔化液将隔板焊接起来，若将焊枪置于隔板上，则会导致隔板产生较大的波浪形变形；
步骤5.5、环外部下部分与环内部下部分及底部弧度管整体装配：环外部下部分及底部弧度管与环内部下部分整体装配后，电焊固定，同时在筒体外侧加设三角支撑，同时焊接环外部下部分筒体与上部法兰之间的焊缝以及环外部下部分筒体与底部弧度管之间的焊缝，再焊接环内部下部分与底部弧度管之间的焊缝；
步骤5.6、内部弧度管及扇形段与角环设备整体装配：内部弧度管装配焊接后用铸铁吊挂件检查弧度的准确性；
步骤5.7、气密性试验：用毛刷、肥皂水对所有焊接接头和连接部位进行泄露检查，要求保持0.1Mpa压力，在30分钟内下降的最大压力小于0.01MPa压力为合格；
5.8、编号包装：角环外筒体上依据图纸做出轴线标记。
2.根据权利要求1所述的双膛石灰窑角环设备的制作方法，其特征是，整体装配之前需要将组装平台找平，平整度为±2mm；组装平台的支架工装与的桶体端部法兰的接触面需精加工，表面平整度偏差为±1mm；装配之前需将接触部位一侧桶体外的三角支撑取掉。
3.根据权利要求1所述的双膛石灰窑角环设备的制作方法，其特征是，环外部下部分及底部弧度管与环内部下部分整体装配后，电焊固定，同时在筒体外侧加设三角支撑，同时焊接环外部下部分筒体与上部法兰之间的焊缝以及环外部下部分筒体与底部弧度管之间的焊缝，再焊接环内部下部分与底部弧度管之间的焊缝，用氩弧焊打底焊接，减少焊接变形量。
4.根据权利要求1所述的双膛石灰窑角环设备的制作方法，其特征是，弧度管与吊挂件之间间隙为0-5mm。
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