CN116140917A - 一种适用在回转窑进行钢板包圈加固的焊制工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用在回转窑进行钢板包圈加固的焊制工艺，包括：1)将窑冷却至窑筒体温度在180‑210℃，将窑体转至裂纹处可进行操作位置；2)在筒体裂纹两端距顶端处用磁力钻打止裂孔；3)在筒体裂纹两侧，跨裂纹焊接“U”形加强拉筋；4)对筒体裂纹用碳弧气刨进行刨削，刨槽呈“U”形；5)通过保药芯焊丝对裂纹进行焊接；6)采用加强板对筒体裂纹区域筒体进行加焊；该焊制工艺可缩短停窑时间，不用拆除耐火砖，快速恢复生产。

Description

一种适用在回转窑进行钢板包圈加固的焊制工艺

技术领域

本发明涉及回转窑维护，具体地，涉及一种适用在回转窑进行钢板包圈加固的焊制工艺。

背景技术

回转窑的上过渡带位置在二档高低端附近，此位置正是交变应力集中的地方，经相关研究表明回转窑(Φ4.8m×74m)二档位置中心线每高出5mm，二档位置整体受力增加10％，一档和三档受力减少8％，二档位置受力增加的同时，加剧了二档位置前后交变应力的变化，这是致使窑筒体频繁开裂的最主要原因。

运行超过10年的老窑筒体，上过渡带筒体无致密窑皮的保护，该处耐火砖很难把炽热的气体、碱性物料与筒体完全隔离，生产中碱性气体、碱性物料会通过砖缝与窑筒体接触而发生化学反应，腐蚀筒体，在长期气体腐蚀、耐火砖与筒体摩擦下，窑筒体厚度变得越来越薄，这也是筒体容易在二档位置前后开裂的原因之一。

窑筒体出现裂纹后，目前水泥企业往往会采用直接停窑，将窑砖拆除后进行筒体焊补的方法，停窑时间长，给企业造成很大损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用在回转窑进行钢板包圈加固的焊制工艺，该焊制工艺可缩短停窑时间，不用拆除耐火砖，快速恢复生产。

为了实现上述目的，本发明提供了一种适用在回转窑进行钢板包圈加固的焊制工艺，包括：

1)将窑冷却至窑筒体温度在180-210℃，将窑体转至裂纹处可进行操作位置；

2)在筒体裂纹两端距顶端处用磁力钻打止裂孔；

3)在筒体裂纹两侧，跨裂纹焊接“U”形加强拉筋；

4)对筒体裂纹用碳弧气刨进行刨削，刨槽呈“U”形；

5)通过保药芯焊丝对裂纹进行焊接；

6)采用加强板对筒体裂纹区域筒体进行加焊。

优选地，在步骤1)中，窑冷却时间为6h以上。

优选地，在步骤2)中，所述止裂孔的位置为在筒体裂纹两端距顶端8-12mm处；所述止裂孔的直径为10-14mm；所述止裂孔呈“品”形分布，使用圆钢封堵好。

优选地，在步骤3)中，在筒体裂纹两侧，跨裂纹焊接“U”形加强拉筋3～4件，“U”形加强拉筋裂纹两端各焊1件，其余均布。

优选地，在步骤4)中，刨削深度为筒体厚度减去3-4mm。

优选地，在步骤5)中，采用YL1气保药芯焊丝对裂纹进行焊接，自下而上，在筒体10点钟或2点钟方向进行施焊，在焊接过程中，每焊一层用风铲进行清渣及振捣。

优选地，在步骤5)中，焊缝高度要稍低于筒体，从坡口两边堆焊向中心合拢。

优选地，在步骤6)中，采用YL1气保药芯焊丝焊接所述加强板，所述加强板的分布按距裂纹顶端45-55mm处布置，每块加强板间隔95-105mm。

优选地，在步骤6)中，所述加强板的两端不焊接，只焊接与窑筒体母线方向两侧，加强板与筒体贴合紧密。

优选地，所述工艺还包括：在焊接过程中，筒体温度每降5℃用辅传转窑一圈。

在上述技术方案中，本发明提供的工艺不用拆除耐火砖便可直接对窑体进行修复，从而极大地缩短了停窑时间，从而降低了生产损失。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明中回转窑修复前的实物图；

图2是本发明中“U”形加强拉筋的实物图；

图3是本发明中实物图；

图4是本发明中止裂孔的实物图；

图5是本发明中“U”形加强拉筋的焊接实物图；

图6是本发明中刨槽的实物图；

图7是本发明中加强板的焊接实物图；

图8是本发明中回转窑修复后的实物图；

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下、顶、底”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

本发明提供了一种适用在回转窑进行钢板包圈加固的焊制工艺，包括：

1)将窑冷却至窑筒体温度在180-210℃，将窑体转至裂纹处可进行操作位置；

2)在筒体裂纹两端距顶端处用磁力钻打止裂孔；

3)在筒体裂纹两侧，跨裂纹焊接“U”形加强拉筋；

4)对筒体裂纹用碳弧气刨进行刨削，刨槽呈“U”形；

5)通过保药芯焊丝对裂纹进行焊接；

6)采用加强板对筒体裂纹区域筒体进行加焊。

在上述工艺中，为了使得窑体能够充分冷却，优选地，在步骤1)中，窑冷却时间为6h以上。

在本发明中，由于筒体裂纹需要进行挖补，热输入较大，为了防止在处理筒体裂纹过程中裂纹继续扩大，优选地，在步骤2)中，所述止裂孔的位置为在筒体裂纹两端距顶端8-12mm处；所述止裂孔的直径为10-14mm；所述止裂孔呈“品”形分布，使用圆钢封堵好。

此外，在本发明中，“U”形加强拉筋的数量以及分布位置可以在宽泛的范围内选择，但是为了进一步提高修补强度，优选地，在步骤3)中，在筒体裂纹两侧，跨裂纹焊接“U”形加强拉筋3～4件，“U”形加强拉筋裂纹两端各焊1件，其余均布。

此外，在本发明中，需要控制刨槽深度，不能将筒体刨穿，否则筒体内部灰尘漏出，在施焊时焊缝容易出现夹渣等焊接缺陷，优选地，在步骤4)中，刨削深度为筒体厚度减去3-4mm。

在本发明中，为了提高焊接效果，优选地，在步骤5)中，采用YL1气保药芯焊丝对裂纹进行焊接，自下而上，在筒体10点钟或2点钟方向进行施焊，在焊接过程中，每焊一层用风铲进行清渣及振捣。更优选地，在步骤5)中，焊缝高度要稍低于筒体，从坡口两边堆焊向中心合拢。

在本发明中，筒体开裂部位筒体厚度已经减少超过母材厚度的38.21％，此处强度大幅度下降，为了增加筒体裂纹区域筒体强度，需对筒体进行加强；优选地，在步骤6)中，采用YL1气保药芯焊丝焊接所述加强板，所述加强板的分布按距裂纹顶端45-55mm处布置，每块加强板间隔95-105mm。

同时，为了防止因热膨胀量不一，造成二次产生裂纹，更优选地，在步骤6)中，所述加强板的两端不焊接，只焊接与窑筒体母线方向两侧，加强板与筒体贴合紧密。

最后，在焊接过程中，为防止窑筒体产生较大的变形，优选地，所述工艺还包括：在焊接过程中，筒体温度每降5℃用辅传转窑一圈。

以下通过实例对本发明作进一步说明。

实施例1

一、焊接前准备工作

1)专业焊工4人、直流焊机1台、CO2气体保护焊机1台、碳弧气刨1套、风铲1台、磨光机1台、压缩空气气源。

2)磁力钻1台，电源插座1套，安全行灯2套、安全带、碳棒若干、Φ1.6mm YL1气保药芯焊丝20kg、CO2气体2瓶等。

3)根据裂纹长度下料制作“U”形加强拉筋3～4件，用Q235Bδ30钢板割制，在立腿部位开坡口

4)根据裂纹长度下料制作筒体加强板4～6件，长度为700mm，宽度为200mm，两端制成圆弧，另在加强板中心位置开一直径为6mm的孔，此孔为通气孔，排出焊接产生的气体以及今后运行过程中加强板与筒体微动产生的杂质等，用Q235Bδ20钢板卷制，或旧筒体上裁切，在与筒体贴合部位开焊接坡口

二、窑筒体裂纹的处理

将窑冷却约6h，窑筒体温度在200℃左右时即可施工，将裂纹转至脚手架平台上方可操作位置(注意：在焊接过程中，为防止窑筒体产生较大的变形，筒体温度每降5℃用辅传转窑一圈)。

(1)由于筒体裂纹需要进行挖补，热输入较大，为了防止在处理筒体裂纹过程中裂纹继续扩大，在筒体裂纹两端距顶端10mm处用磁力钻打止裂孔，孔直径12mm，深度为筒体厚度，呈“品”形分布，用圆钢封堵好。

(2)在筒体裂纹两侧，跨裂纹焊接“U”形加强拉筋3～4件，“U”形加强拉筋裂纹两端各焊1件，其余均布。

(3)“U”形加强拉筋焊接完成后，对筒体裂纹用碳弧气刨进行刨削，刨削深度为筒体厚度减去3～4mm，刨槽呈“U”形

特别注意：控制刨槽深度，不能将筒体刨穿，否则筒体内部灰尘漏出，在施焊时焊缝容易出现夹渣等焊接缺陷。

(4)刨削完成后，用磨光机对刨槽进行打磨，去除杂质，清理焊道。

(5)采用YL1气保药芯焊丝对裂纹进行焊接，自下而上，在筒体10点钟或2点钟方向进行施焊，在焊接过程中，每焊一层用风铲进行清渣及振捣，以消除焊接应力。焊缝高度要稍低于筒体，从坡口两边堆焊向中心合拢，保证加强板与筒体贴合紧密。

(6)裂纹焊接完成后，用磨光机对焊缝及周边进行打磨、清理，保证筒体外表面平整。

(7)筒体开裂部位筒体厚度已经减少超过母材厚度的38.21％，此处强度大幅度下降，为了增加筒体裂纹区域筒体强度，需对筒体进行加强。采用加焊加强板处理，采用YL1气保药芯焊丝焊接筒体加强板。加强板分布按距裂纹顶端50mm处布置，每块加强板间隔100mm，如遇“U”形加强拉筋，同样与加强板间隔100mm布置。加强板两端不用焊接，防止因热膨胀量不一，造成二次产生裂纹，只焊接与窑筒体母线方向两侧，加强板与筒体贴合紧密，焊接中用风铲进行清渣及振捣，消除应力

焊接完成后，对窑筒体整个圆周上进行检查，确认无裂纹后，恢复生产

此外，在本发明中，发明人总结出：通过分析回转窑筒体开裂的主要原因，做好预防措施，尤其是窑中心线不正会使各档受力不均，加剧筒体的开裂趋势，所以定期对窑中心线进行检测是必要的，建议每两年要对回转窑中心线进行检测，减少筒体附加载荷，延长筒体寿命。

对运行超过10年的老筒体，在停窑换砖时，对筒体内部进行检查，采用超声波测量筒体厚度，发现筒体厚度缺失大于30％以上时，应重点关注，发现问题及早处理。避免后期的紧急停窑和经济上的损失。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种适用在回转窑进行钢板包圈加固的焊制工艺，其特征在于，包括：

1)将窑冷却至窑筒体温度在180-210℃，将窑体转至裂纹处可进行操作位置；

2)在筒体裂纹两端距顶端处用磁力钻打止裂孔；

3)在筒体裂纹两侧，跨裂纹焊接“U”形加强拉筋；

4)对筒体裂纹用碳弧气刨进行刨削，刨槽呈“U”形；

5)通过保药芯焊丝对裂纹进行焊接；

6)采用加强板对筒体裂纹区域筒体进行加焊。

2.根据权利要求1所述的的焊制工艺，其特征在于，在步骤1)中，窑冷却时间为6h以上。

3.根据权利要求1所述的的焊制工艺，其特征在于，在步骤2)中，所述止裂孔的位置为在筒体裂纹两端距顶端8-12mm处；所述止裂孔的直径为10-14mm；所述止裂孔呈“品”形分布，使用圆钢封堵好。

4.根据权利要求1所述的的焊制工艺，其特征在于，在步骤3)中，在筒体裂纹两侧，跨裂纹焊接“U”形加强拉筋3～4件，“U”形加强拉筋裂纹两端各焊1件，其余均布。

5.根据权利要求1所述的的焊制工艺，其特征在于，在步骤4)中，刨削深度为筒体厚度减去3-4mm。

6.根据权利要求1所述的的焊制工艺，其特征在于，在步骤5)中，采用YL1气保药芯焊丝对裂纹进行焊接，自下而上，在筒体10点钟或2点钟方向进行施焊，在焊接过程中，每焊一层用风铲进行清渣及振捣。

7.根据权利要求6所述的的焊制工艺，其特征在于，在步骤5)中，焊缝高度要稍低于筒体，从坡口两边堆焊向中心合拢。

8.根据权利要求1所述的的焊制工艺，其特征在于，在步骤6)中，采用YL1气保药芯焊丝焊接所述加强板，所述加强板的分布按距裂纹顶端45-55mm处布置，每块加强板间隔95-105mm。

9.根据权利要求8所述的的焊制工艺，其特征在于，在步骤6)中，所述加强板的两端不焊接，只焊接与窑筒体母线方向两侧，加强板与筒体贴合紧密。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的的焊制工艺，其特征在于，所述工艺还包括：在焊接过程中，筒体温度每降5℃用辅传转窑一圈。

Images