CN107130069A - 一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐及其制作方法，所述的渣罐由罐体、耳轴、耳轴座构成。所述的耳轴一端带斜面锥度的四棱台体，所述的耳轴座是两个对称分布于罐体两侧的方框形框架结构。所述的耳轴插入并定位于方框形耳轴座中心，耳轴一端带有斜面锥度的四棱台体底面与罐体的斜面罐壁直接吻合，无需焊接，耳轴的四棱台体侧边与耳轴座平行的四边依靠插入的4—8块竖立筋板焊接后使耳轴与耳轴座形成整体受力结构，无需螺栓连接。所述的制作方法包括对罐体、耳轴、耳轴座、法兰圈部件的装配及焊接加工方法。本发明改变了以往渣罐耳轴及耳轴座螺栓连接结构和装配方式，简化制造工艺，缩短制造周期，延长使用寿命，方便检修与维护，提高性价比，消除生产中的安全隐患。

Description

一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐及其制作方法

技术领域

本发明属于冶金渣罐设备领域，具体涉及一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐及其制作方法。

背景技术

渣罐是炼钢工艺中用于盛装熔化状态下的钢水渣和铁水渣的高温设备。国内、外炼钢工艺中的渣罐都是铸造成形的。由于渣处理高温工况恶劣，因此，人们的思维定势只想到用铸造件而不会想到用焊接件，因为焊缝是薄弱环节。然而，事实证明，铸造渣罐不可避免地存在各种缺陷：缩孔、疏松、气孔、偏析、夹杂、热裂、冷裂等，因此，铸造渣罐寿命短，难修复，消耗大，成本高。此外，铸造渣罐开裂后钢水迸发曾给生产及操作人员带来安全隐患。

2008年以来，宝钢股份陆续研发了焊接性能好、维修潜力大、使用寿命长、性价比高的系列焊接结构新型渣罐(全部覆盖了从5.6立方/20吨小型渣罐到33立方/60吨大型渣罐)，罐体用焊接方法取代铸造方法，自2008年以来，我们陆续开发的焊接结构新型冶金渣罐在耳轴与罐体连接与装配技术方面存在的问题总结如下：

(1)耳轴与罐体靠螺栓连接，需要增加基准面加工工序。渣罐二端螺栓连接基准面均需要上机床进行加工，一面是耳轴，另一面是罐体(耳轴座)。特别是重达60吨重的大型渣罐，加工前既要找准水平面，还要找准垂直面，此外，还要较准两端耳轴同轴线。总之，上机床加工的难度是可想而知的。因此，机械加工有一定的技术难度，加工费用较昂贵。

(2)耳轴与罐体靠螺栓连接，需要增加螺栓孔加工工序。当二端耳轴座基准面加工好后，还要加工螺栓孔。二端共设有24个耐热、高强螺栓，需要增加螺栓费用。因此，机械加工有一定的技术难度，加工费用也比较贵。

(3)耳轴与罐体靠螺栓连接，需增加“热装工序”。耳轴安装前，需要将二端耳轴座加热至250～300℃，使耳轴座孔扩大，然后，接照安装流程，快速将冷态的耳轴装入热态的耳轴座内。完成这种热装工序后，才能达到过盈装配效果，最后，才能安装螺栓。因此，装配工序较复杂，装配方式费时费力。

(4)耳轴与罐体靠螺栓连接，还要增加螺栓(备件)费用。以60吨大渣罐为例， 24个螺栓为耐热、高强螺栓。每只仅以100元计，则要增加2400元螺栓费用，此外，使用过程中还要消耗额外螺栓，增加费用。

(5)耳轴与罐体靠螺栓连接，需增加备件与检修费用。渣处理高温工况条件下，渣罐罐壁承受交变温度变化大约为：常温～900℃。现场因高温与低温交替作用，导致螺栓要松动、变形、断裂等，因此，既要增加检修费用，还要增加螺栓(备件)费用。若螺栓松动或断裂后不及时处理，还会存在一定的安全隐患。若将螺栓“焊死”，有些螺栓使用一段时间后，还会再次在焊缝处开裂，另外，这样将螺栓“焊死”，不利于耳轴降本增效和回收再利用。

总之，在焊接结构新型渣罐的研发过程中，发现渣罐耳轴与罐体连接与装配方式方面还有进一步研发的潜力。如果继续挖掘这方面的潜力，则焊接结构渣罐的制造成本还会下降，使用寿命还会延长，性价比还会进一步提高。

发明内容

为解决以上问题，从整体上简化工序、降低成本并将焊接进行彻底性实施，本发明提供了一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐及其制作方法，其技术方案具体如下：

一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐，包括有渣罐本体(1)及对称设置于渣罐本体两侧的耳轴座(2)及耳轴(3)，其特征在于：

所述的渣罐本体由按非对称比例进行折边的L形钢板拼接构成；

所述的耳轴座通过竖立状焊接于罐壁上的钢板形成方框形架构，在所述方框形架构的内部形成供耳轴装配用空腔；

所述耳轴的端部设置有带斜面锥度的四棱台体，所述带斜面锥度的四棱台体的四侧面与方框形架构的四边呈平行等距设置。

根据本发明的一种无螺栓连接的焊接型渣罐，其特征在于：

在所述的耳轴座与耳轴接触域内设置有4—8块竖立筋板，所述的竖立筋板用于耳轴装配时的调节中心与定位。

根据本发明的一种无螺栓连接的焊接型渣罐，其特征在于：

在所述的渣罐罐体上还设置有罐口法兰圈(4)和罐体法兰圈，

所述的罐口法兰圈为与罐口平齐设置的封闭环状或带状结构，所述的封闭环状或带状结构由筋板组合焊接形成；

所述的罐体法兰圈为分布于耳轴座上下的腰身法兰圈(5)和腰下法兰圈(6)，所述的腰身法兰圈和腰下法兰圈为环状或带状封闭筋板结构，且与耳轴座焊接。

根据本发明的一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐，其特征在于：

在所述耳轴的另一端形成带止挡台阶的圆柱体结构，所述的带止挡台阶的圆柱体结构用于对工作时的耳轴止挡限位。

根据本发明的一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐，其特征在于：

所述的罐口法兰圈及腰身法兰圈均为组合法兰结构；

所述的腰下法兰圈为单一法兰结构。

一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐的制作方法，其特征在于包括如下步骤：

S1：渣罐本体装配及焊接

将折边后压成L形的钢板以轴面对称形式组装成多棱角凸多边形的渣罐本体；

所述的渣罐在多边形L形钢板拼接处形成内大外小的非对称X型坡口；

所述的非对称X型坡口用埋弧焊形成具有抵抗高温内凹收缩变形的微凸面结构；

S2：法兰圈装配及焊接

所述罐口法兰圈为由筋板组合经焊接而成的封闭环状或带状结构，与罐口平齐设置，用以增加罐口的等效强度和刚度；

所述的罐体法兰圈为分布于耳轴座上下的腰身法兰圈和腰下法兰圈，所述的腰身法兰圈和腰下法兰圈为环状或带状封闭筋板结构，且与耳轴座焊接，用以罐体装载时向罐体中心转移两侧耳轴的受力，均衡分配两耳轴受力与罐体整体受力；

S3：耳轴座装配及焊接

所述的耳轴座为两个对称分布于罐体两侧的方框形框架结构，所述的方框形框架结构由四块钢板组成并呈竖立状焊接于罐壁上；

首先，在罐体两侧对称位置确定耳轴中心，

然后，标定耳轴座边框水平度和垂直度，

最后，将由四块钢板组装并焊接而成的耳轴座装入标定位置，并点焊固定；

S4：耳轴装配及焊接

所述耳轴定位于耳轴座中心，耳轴一端设置成带斜面锥度的四棱台体，

所述耳轴带斜面锥度的四棱台体一端插入耳轴座框架空腔内，并与罐壁的斜面锥度吻合，用以确保二只耳轴轴线与水平方向平行，同时确保二只耳轴在一条线上；

S5：无损检测

对于多边形罐体由L形钢板拼装后采用埋弧焊接方法所形成的焊缝，先后采用着色、超声波检测；

对于罐底采用着色、超声波检测；

对于耳轴采用着色、磁粉、超声波检则；

对于耳轴座、罐体拘束法兰圈以及其它辅助结构部分采用射线检测；

S6：热处理

将无螺栓连接的焊接型冶金渣罐整体加热至620℃并保持235min—255min，

加热时，升温速度维持在150℃—180℃/h以下；

冷却时，降温速度维持在100℃/h—150℃/h。

根据本发明的一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐的制作方法，其特征在于：

在步骤S4中，在所述耳轴一端的四棱台体侧面四边与方框形耳轴座相互平行的四边之间插入4—8块竖立筋板，

所述4—8块竖立筋板一侧与耳轴焊接，另一侧与耳轴座四个框架焊接，

所述耳轴一端的四棱台体侧面四边通过4—8块竖立筋板与方框形耳轴座相互平行的四边之间焊接形成一整体结构；用以整体受力均衡。

根据本发明的一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐的制作方法，其特征在于：

所述耳轴座与罐体焊接坡口为K形，所述焊接为手工电弧焊或气保焊。

根据本发明的一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐的制作方法，其特征在于：

步骤S3中，耳轴座采用对称K型焊接坡口焊接；

在四组钢板的外表面对称焊接有盖板，所述的盖板为对称焊接。

根据本发明的一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐的制作方法，其特征在于：

步骤S2中，

所述的罐口法兰圈为上大下小的非对称K型焊接坡口焊接，所述的上下开度相差17°—22°；

所述的腰身法兰圈为对称K型焊接坡口焊接，所述的开度设置为49°—52°；

所述的腰下法兰圈为单边V型焊接坡口焊接，所述的开度设置为19°—21°。

本发明的一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐及其制作方法，采用无螺栓连接的全部焊接方法制成全焊接型的冶金渣罐，省却螺钉的成本费用及安装螺钉的热装工序，从工序和成本上出发，简化了成本的投入，节约国民经济成本。

附图说明

图1为本发明中的制作方法流程图；

图2为本发明中的渣罐结构示意图；

图3为图2的剖视图；

图4为本发明中的耳轴结构示意图；

图5为本发明中的耳轴座及腰身法兰圈焊接坡口示意图；

图6为本发明中的罐口法兰圈焊接坡口示意图；

图7为本发明中的腰下法兰圈焊接坡口示意图；

图8为本发明中的热处理工艺曲线图；

图9为本发明中的制造工艺流程示意图。

图中，1为渣罐本体；2为耳轴座；3为耳轴；4为罐口法兰圈；5为腰身法兰圈；6为腰下法兰圈。

具体实施方式

下面，根据说明书附图和具体实施方式对本发明的一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐及其制作方法作进一步具体说明。

如图2、3所示的一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐，包括有渣罐本体1及对称设置于渣罐本体两侧的耳轴座2及耳轴3，

所述的渣罐本体由按非对称比例进行折边的L形钢板拼接构成；

所述的耳轴座通过竖立状焊接于罐壁上的钢板形成方框形架构，在所述方框形架构的内部形成供耳轴装配用空腔；

所述耳轴的端部设置有带斜面锥度的四棱台体，所述带斜面锥度的四棱台体的四侧面与方框形架构的四边呈平行等距设置。

其中，

在所述的耳轴座与耳轴接触域内设置有4—8块竖立筋板，所述的竖立筋板用于耳轴装配时的调节中心与定位。

其中，在所述的渣罐罐体上还设置有罐口法兰圈4和罐体法兰圈，

所述的罐口法兰圈为与罐口平齐设置的封闭环状或带状结构，所述的封闭环状或带状结构由筋板组合焊接形成；

所述的罐体法兰圈为分布于耳轴座上下的腰身法兰圈5和腰下法兰圈6，所述的腰身法兰圈和腰下法兰圈为环状或带状封闭筋板结构，且与耳轴座焊接。

其中，在所述耳轴的另一端形成带止挡台阶的圆柱体结构，所述的带止挡台阶的圆柱体结构用于对工作时的耳轴止挡限位。

其中，所述的罐口法兰圈及腰身法兰圈均为组合法兰结构；

所述的腰下法兰圈为单一法兰结构。

一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐的制作方法，包括如下步骤：

S1：渣罐本体装配及焊接

将折边后压成L形的钢板以轴面对称形式组装成多棱角凸多边形的渣罐本体；

所述的渣罐在多边形L形钢板拼接处形成内大外小的非对称X型坡口；

所述的非对称X型坡口用埋弧焊形成具有抵抗高温内凹收缩变形的微凸面结构；

S2：法兰圈装配及焊接

所述罐口法兰圈为由筋板组合经焊接而成的封闭环状或带状结构，与罐口平齐设置，用以增加罐口的等效强度和刚度；

所述的罐体法兰圈为分布于耳轴座上下的腰身法兰圈和腰下法兰圈，所述的腰身法兰圈和腰下法兰圈为环状或带状封闭筋板结构，且与耳轴座焊接，用以罐体装载时向罐体中心转移两侧耳轴的受力，均衡分配两耳轴受力与罐体整体受力；

S3：耳轴座装配及焊接

所述的耳轴座为两个对称分布于罐体两侧的方框形框架结构，所述的方框形框架结构由四块钢板组成并呈竖立状焊接于罐壁上；

首先，在罐体两侧对称位置确定耳轴中心，

然后，标定耳轴座边框水平度和垂直度，

最后，将由四块钢板组装并焊接而成的耳轴座装入标定位置，并点焊固定；

S4：耳轴装配及焊接

所述耳轴定位于耳轴座中心，耳轴一端设置成带斜面锥度的四棱台体，

所述耳轴带斜面锥度的四棱台体一端插入耳轴座框架空腔内，并与罐壁的斜面锥度吻合，用以确保二只耳轴轴线与水平方向平行，同时确保二只耳轴在一条线上；

S5：无损检测

对于多边形罐体由L形钢板拼装后采用埋弧焊接方法所形成的焊缝，先后采用着色、超声波检测；

对于罐底采用着色、超声波检测；

对于耳轴采用着色、磁粉、超声波检则；

对于耳轴座、罐体拘束法兰圈以及其它辅助结构部分采用射线检测；

S6：热处理

将无螺栓连接的焊接型冶金渣罐整体加热至620℃并保持235min—255min，

加热时，升温速度维持在150℃—180℃/h以下；

冷却时，降温速度维持在100℃/h—150℃/h。

其中，

在步骤S4中，在所述耳轴一端的四棱台体侧面四边与方框形耳轴座相互平行的四边之间插入4—8块竖立筋板，

所述4—8块竖立筋板一侧与耳轴焊接，另一侧与耳轴座四个框架焊接，

所述耳轴一端的四棱台体侧面四边通过4—8块竖立筋板与方框形耳轴座相互平行的四边之间焊接形成一整体结构；用以整体受力均衡。

其中，所述耳轴座与罐体焊接坡口为K形，所述焊接为手工电弧焊或气保焊。

其中，步骤S3中，耳轴座采用对称K型焊接坡口焊接；

在四组钢板的外表面对称焊接有盖板，所述的盖板为对称焊接。

其中，步骤S2中，

所述的罐口法兰圈为上大下小的非对称K型焊接坡口焊接，所述的上下开度相差17°—22°；

所述的腰身法兰圈为对称K型焊接坡口焊接，所述的开度设置为49°—52°；

所述的腰下法兰圈为单边V型焊接坡口焊接，所述的开度设置为19°—21°。

实施例

第一，方框形耳轴座设计。当渣罐主体制造完成后，在罐体二端耳轴轴线中心区域设计方框形耳轴座(集中拘束架)。方框形耳轴座内由上下左右四组共8块钢板与耳轴一起构成方框形耳轴座整体受力结构。依工况不同，上下左右四个方向筋板外表面可焊上表面盖板，总盖板数可为4块至8块。全部采用对称焊接且均为双数对称筋板结构。

第二，三个法兰圈结构设计。在渣罐的罐口、罐腰身和腰身下部分别设计三个法兰圈：罐口法兰圈、腰身法兰圈和腰下法兰圈。罐口法兰圈和腰身法兰圈大致结构相似，为组合法兰结构。腰下法兰圈为单一法兰结构。三个法兰的作用主要是为了强化罐体和耳轴座的结构，使罐体和耳轴座受力的整体对称性、均衡性更趋合理。

第三，耳轴结构设计。耳轴为锻造件，详细结构见图4。

第四，耳轴与耳轴座装配设计。设计为插入式装配、焊接连接结构形式。耳轴装配到位后，其底部与罐体连接面不焊接，只焊接耳轴与耳轴座内上下左右四组拘束筋板即可(也可焊接表面盖板)。

第五，耳轴座拘束筋板坡口设计。方框形耳轴座所有筋板设计成对称“K”型坡口(如图5所示)。罐体上三个法兰圈及其筋板分别设计为“K”型坡口(如图6所示)、对称“K”型坡口(如图5所示)和单边“V”型坡口(如图7所示)。

第六，罐体、耳轴及耳轴座焊接顺序。当罐体装配和焊接完毕后，接着装配和焊接三个法兰圈，然后，装配焊接耳轴座，最后，装配和焊接耳轴。焊接工艺设计，先焊接内坡口，后焊接外坡口，使得焊接完成后，焊缝内部便形成一种预留反变形且具备很强抗高温罐体内凹收缩变形性能的隐性受力结构。

第七，罐底、罐口设置及加强筋设置。罐底设计成内置式，罐口设计成外置式；加强筋板包括罐口加强筋、罐体倾翻加强筋、耳轴受力座加强筋、罐体腰带适配器加强筋(数量不等，间距不等)及底座加强筋等。目的是为了增加渣罐强度与刚度、减轻重量、节省材料、均布应力、优化受力。

、制造工艺、方法、步骤，要点说明如下(其流程图如图9所示)：

(1)选材或材料选型：选用碳钢、合金钢，举例如20g,Q235，25#，Q345(16Mn)，SM490，SM400，SS400等等。

(2)切割下料：考虑多棱多角凸多边形对称结构特点(轴对称或体对称)，以渣罐的耳轴中心线与罐口中心线构成对称面，罐体为上大下小的棱台体，为轴面对称结构。棱角数与多边形的边数相等且为双数，范围一般在4～16以内为宜。

(3)分段点压折边。先将钢板切割下料，然后，用简单的“分段点压折边法”代替传统的“卷压成形法”，将切割下料的钢板压成“L”形。分段点压折边方法很简单，点压模具可自制。特点：钢板无须压成弧形，省去了昂贵的压形加工费；省去了外委加工时路途来回运输费；不受被压钢板厚度和尺寸大小的限制；无需专用的大型压形机；渣罐体积越大，优势越明显；折边不浪费钢板；不必将钢板整体加热；不浪费能源；操作环境友好，减轻操作工的劳动强度。

(4)将折边钢板组装成多棱多角凸多边形罐体。特点：以轴面对称进行组装。折成“L”形的钢板组装时，有利于将棱角与焊缝错开，既可将难度较大的角焊缝变成简单易行的平焊缝，简化了焊接施工难度，还可避免棱角棱边与焊缝重合后所带来的应力集中等问题。具体折边时的“L”尺寸和折边角度要以实际装配体积要求及焊接施工技术要求或操作方便条件而定。

(5)拼装坡口设计。罐体钢板采用非对称“X”型坡口，一般是内大外小。“L”型钢板组装成多棱罐体时，设计不对称的“X”型坡口及其分配比例，巧妙地形成焊后隐性抗内凹收缩性能极强的坡口组合。

(6)焊接工艺设计。罐体用埋弧自动焊焊接方法，三个法兰圈和耳轴座等用手工电 弧焊方法；先焊接内坡口，后焊接外坡口，使得焊接完成后，焊缝内部便形成一种预留反变形且具备很强抗高温罐体内凹收缩变形性能的隐性受力结构。实际上，焊接完成后，罐体上的棱角及拼装焊缝应是向外微凸。罐体焊接：焊丝用HO8Mn、HO8MnA、H10Mn2或HO8Mn2Si等。也可采用手工CO2气保焊打底，焊丝选用HO8Mn2Si，然后用埋弧焊等方法。手工电弧焊分别采用E5015/E5015-G/J507RH或E4303/E4315等焊条。

(7)三个法兰圈装配与焊接。在渣罐的罐口、罐腰身和腰身下部分别设计三个法兰圈：罐口法兰圈、腰身法兰圈和腰下法兰圈。罐口法兰圈和腰身法兰圈大致结构相似，为组合法兰结构。腰下法兰圈为单一法兰结构。三个法兰的作用主要是为了强化罐体和耳轴座的结构，使罐体和耳轴座受力的整体对称性、均衡性更趋合理。

(8)方框形耳轴座装配与焊接。当渣罐主体制造完成后，在罐体二端耳轴轴线中心区域设计方框形耳轴座(集中拘束架)。方框形耳轴座内由上下左右四组共8块筋板与耳轴一起构成方框形耳轴座整体受力结构。依工况不同，上下左右四个方向筋板外表面可焊上表面盖板，总盖板数可为4块至8块。全部采用对称焊接且均为双数对称筋板结构。

(9)耳轴与方框形耳轴座装配与焊接。耳轴为锻造件。耳轴与耳轴座设计为插入式装配、焊接连接结构形式。耳轴底部与罐体连接面不焊接，只焊接耳轴与耳轴座内上下左右四组拘束筋板即可(也可焊接表面盖板)。当罐体装配和焊接完毕后，接着装配和焊接三个法兰圈，然后，装配焊接耳轴座，最后，装配和焊接耳轴。

(10)无损检测选用JB/T4730-2005，PT、UT等为Ⅰ合格。

(11)热处理工艺曲线：加热温度：620±20℃；升温速度：≤150℃/h；保温时间：240min；降温速度：≤100～150℃/h，400℃以下空冷。(如图8所示)

有益效果

自1870年以来，世界炼钢史上所有的冶金渣罐都是源于铸造成形理念。本申请是在2008年首次发明的焊接结构冶金渣罐的基础上再次实现突破的成果。从而进一步简化制造工艺，降低制造成本，缩短制造周期，延长使用寿命，提高性价比。

本发明的一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐及其制作方法，使渣罐重量变轻，节约材料和资源。自投入生产线上使用以来，事实证明，寿命可达3年以上，运行效果良好。传统铸造渣罐用于同一转炉渣生产工艺，寿命只有1年。2009年同比价格：原大型铸造渣罐批量价为130万/台，新型焊接结构大型渣罐批量价为70～80万元/台(2009年研发一台费用含17％税为90万)。该方法符合绿色制造环保理念。

该技术特别适合炼铁、炼钢工艺或类似工业领域的大型、中型冶金渣罐或钢包、铁 包等高温容器和设备。

本发明的一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐及其制作方法，采用无螺栓连接的全部焊接方法制成全焊接型的冶金渣罐，省却螺钉的成本费用及安装螺钉的热装工序，从工序和成本上出发，简化了成本的投入，节约国民经济成本。

Claims (10)

1.一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐，包括有渣罐本体(1)及对称设置于渣罐本体两侧的耳轴座(2)及耳轴(3)，其特征在于：

所述的渣罐本体由按非对称比例进行折边的L形钢板拼接构成；

所述的耳轴座通过竖立状焊接于罐壁上的钢板形成方框形架构，在所述方框形架构的内部形成供耳轴装配用空腔；

所述耳轴的端部设置有带斜面锥度的四棱台体，所述带斜面锥度的四棱台体的四侧面与方框形架构的四边呈平行等距设置。

2.根据权利要求1所述的一种无螺栓连接的焊接型渣罐，其特征在于：

在所述的耳轴座与耳轴接触域内设置有4—8块竖立筋板，所述的竖立筋板用于耳轴装配时的调节中心与定位。

3.根据权利要求1所述的一种无螺栓连接的焊接型渣罐，其特征在于：

在所述的渣罐罐体上还设置有罐口法兰圈(4)和罐体法兰圈，

所述的罐口法兰圈为与罐口平齐设置的封闭环状或带状结构，所述的封闭环状或带状结构由筋板组合焊接形成；

所述的罐体法兰圈为分布于耳轴座上下的腰身法兰圈(5)和腰下法兰圈(6)，所述的腰身法兰圈和腰下法兰圈为环状或带状封闭筋板结构，且与耳轴座焊接。

4.根据权利要求1所述的一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐，其特征在于：

在所述耳轴的另一端形成带止挡台阶的圆柱体结构，所述的带止挡台阶的圆柱体结构用于对工作时的耳轴止挡限位。

5.根据权利要求3所述的一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐，其特征在于：

所述的罐口法兰圈及腰身法兰圈均为组合法兰结构；

所述的腰下法兰圈为单一法兰结构。

6.一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐的制作方法，其特征在于包括如下步骤：

S1：渣罐本体装配及焊接

将折边后压成L形的钢板以轴面对称形式组装成多棱角凸多边形的渣罐本体；

所述的渣罐在多边形L形钢板拼接处形成内大外小的非对称X型坡口；

所述的非对称X型坡口用埋弧焊形成具有抵抗高温内凹收缩变形的微凸面结构；

S2：法兰圈装配及焊接

所述罐口法兰圈为由筋板组合经焊接而成的封闭环状或带状结构，与罐口平齐设置，用以增加罐口的等效强度和刚度；

所述的罐体法兰圈为分布于耳轴座上下的腰身法兰圈和腰下法兰圈，所述的腰身法兰圈和腰下法兰圈为环状或带状封闭筋板结构，且与耳轴座焊接，用以罐体装载时向罐体中心转移两侧耳轴的受力，均衡分配两耳轴受力与罐体整体受力；

S3：耳轴座装配及焊接

所述的耳轴座为两个对称分布于罐体两侧的方框形框架结构，所述的方框形框架结构由四块钢板组成并呈竖立状焊接于罐壁上；

首先，在罐体两侧对称位置确定耳轴中心，

然后，标定耳轴座边框水平度和垂直度，

最后，将由四块钢板组装并焊接而成的耳轴座装入标定位置，并点焊固定；

S4：耳轴装配及焊接

所述耳轴定位于耳轴座中心，耳轴一端设置成带斜面锥度的四棱台体，

所述耳轴带斜面锥度的四棱台体一端插入耳轴座框架空腔内，并与罐壁的斜面锥度吻合，用以确保二只耳轴轴线与水平方向平行，同时确保二只耳轴在一条线上；

S5：无损检测

对于多边形罐体由L形钢板拼装后采用埋弧焊接方法所形成的焊缝，先后采用着色、超声波检测；

对于罐底采用着色、超声波检测；

对于耳轴采用着色、磁粉、超声波检则；

对于耳轴座、罐体拘束法兰圈以及其它辅助结构部分采用射线检测；

S6：热处理

将无螺栓连接的焊接型冶金渣罐整体加热至620℃并保持235min—255min，

加热时，升温速度维持在150℃—180℃/h以下；

冷却时，降温速度维持在100℃/h—150℃/h。

7.根据权利要求6所述的一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐的制作方法，其特征在于：

在步骤S4中，在所述耳轴一端的四棱台体侧面四边与方框形耳轴座相互平行的四边之间插入4—8块竖立筋板，

所述4—8块竖立筋板一侧与耳轴焊接，另一侧与耳轴座四个框架焊接，

所述耳轴一端的四棱台体侧面四边通过4—8块竖立筋板与方框形耳轴座相互平行的四边之间焊接形成一整体结构；用以整体受力均衡。

8.根据权利要求6所述的一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐的制作方法，其特征在于：

所述耳轴座与罐体焊接坡口为K形，所述焊接为手工电弧焊或气保焊。

9.根据权利要求6所述的一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐的制作方法，其特征在于：

步骤S3中，耳轴座采用对称K型焊接坡口焊接；

在四组钢板的外表面对称焊接有盖板，所述的盖板为对称焊接。

10.根据权利要求6所述的一种无螺栓连接的焊接型冶金渣罐的制作方法，其特征在于：

步骤S2中，

所述的罐口法兰圈为上大下小的非对称K型焊接坡口焊接，所述的上下开度相差17°—22°；

所述的腰身法兰圈为对称K型焊接坡口焊接，所述的开度设置为49°—52°；

所述的腰下法兰圈为单边V型焊接坡口焊接，所述的开度设置为19°—21°。