谈谈艾萨熔炼炉制作与安装中的疑难问题
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇谈谈艾萨熔炼炉制作与安装中的疑难问题范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要
通过一个工程实例，对艾萨炉制作与安装过程中出现的部分难点问题进行了阐述，为其它企业进行类似施工提供借鉴。
中图分类号：TF806.2文献标识码： A 文章编号：
一、概述
艾萨熔炼炉是我省近几年来有色金属冶炼企业引入的一项新金属冶炼技术，采用此技术可以降低废渣中的含铜量，提高铜的回收率，同时大大降低烟尘的排放，改善了工作环境，SO2的排放量减少50%，总排放量减少90%，产能提高50%。此技术由澳大利亚MIM HOLDINGS LIMITEP设计，我省某企业引进了该技术。该企业采用艾萨炉炉壳体积最大，炉体总高约16m，下部为Φ5580的封头和筒体，顶部为卵形开口大小头，壳体材料采用16MnR，从下部到顶部厚度分别为δ=40mm、δ=32mm、δ=25mm，如图1所示：
艾萨熔炼炉是由顶部吹入富氧到炉内熔池中进行冶炼，炉壳的制作精度会直接影响到整个艾萨熔炼炉系统的安装，以及将来熔炼炉的工作状况。因此设计上对艾萨熔炼炉炉壳的制作质量要求特别高，首先它的直径允差为±6mm；中心线（垂直轴线）垂直度＜0.05度；顶部法兰表面不平度＜0.05度；顶部法兰表面标高要求-7mm；出铜口位置允差＜±5mm；砌砖门位置允差＜±10mm；其它孔洞位置允差＜±5mm。在制作的过程中焊接的收缩与变形控制不好将影响到这些指标。其次，炉壳封头以上5m范围焊缝要进行100%的射线探伤，其它焊缝进行10%的射线探伤，Ⅱ级合格。由于炉壳采用16MnR钢板，100%射线探伤部位板厚为δ=40mm和δ=32mm钢板对接需焊约十多道，稍不小心焊缝极易形成夹渣、气孔，影响焊缝内部质量，返修后易引起筒体变形。
根据上述情况，壳体制作及安装编制了详细的焊接工艺方案，提交建设方、设计和监理等讨论批准后，才能实施。下面就对炉壳焊接制作过程中的几个难点进行论述：
二．封头的焊接
封头的内径为Φ5500，为避免封头成型减薄，材料采用δ=44的16MnR钢板。我省制作封头的厂家目前还没有能力进行加工，一般情况下均委托省外较大的封头制作厂进行加工制作。由于运输等原因，交货状态的瓜瓣部分为两部分，顶园一部分。到达工地时需对封头进行组对，并焊接完成了剩余的焊缝。封头分瓣情况及现场所承担焊缝如图2所示。
1．焊接方法：封头焊接采用半自动CO2气体保护焊。选择它主要有几个方面的考虑：首先此焊接方法比其它焊接方法的焊接变形要小得多；其次由于封头较大且重焊接时不能多次翻身，因此焊接位置较为复杂，而半自动CO2气体保护焊能够进行全位置焊接。再有半自动CO2气体保护焊的焊接速度快，焊接时熔池清晰，能够较好的保证焊接质量，焊后清理容易。
2．焊材选用：焊接时采用焊丝为H08Mn2SiA，直径为1.2mm，保护气体为CO2，在焊接前CO2气体钢瓶应倒置不低于1小时，然后排空水分。
3．坡口型式：由于钢板较厚，为了均匀受热减小焊接变形，因此环焊缝和两条纵焊缝均采用不对称X型坡口，坡口型式及尺寸如图3所示。
4．焊前清理：焊前应清除焊缝及坡口两侧的水分、油污及铁锈直至露出金属光泽。
5．焊前预热：焊前应对焊缝及近缝区(约100mm)进行预热，预热采用火焰加热的方法，预热的温度应大于等于100℃。
6．焊接顺序及焊接工艺参数
⑴．组对及点焊：首先把封头在胎模上全部组对好，并进行点焊固定，点焊间隔不大于350mm，点焊长度不小于50mm。点焊缝的始端和终端必须在整体焊接前进行打磨，如发现点焊部分有裂纹，在焊接前应打磨清除。在焊缝中加连接板，连接板间段进行焊接，待所有焊缝完成后，再予以清除。
⑵．焊接顺序：①首先焊接封头外两纵缝，焊接两层后封头进行翻转。然后对两纵缝进行清根，清根采用角向磨光机。再对封头内两纵缝进行焊接，直至封头内两纵缝焊接完毕。②再对封头进行翻转，焊接封头外两纵缝，直至两纵缝全部完成。纵焊缝完毕后，再焊接环焊缝，环焊缝焊接顺序同纵焊缝。纵焊缝采用双人对称分段焊，环焊缝采用两人至四人对称分段焊。所有多层焊缝在焊接完一层后，焊接质量检查员对其进行检查记录，合格后方可进行下一层的焊接。如发现缺陷，应及时用角向磨光机予以清除，不能把缺陷带入下一层。
⑶．焊接工艺参数：
7．焊缝检查：详见筒体的焊接。
8．焊缝返修：详见焊缝返修。
9．焊后热处理：详见焊后热处理。
10．施焊环境及安全：当风速大于2m/s时，应作防风处理，相对湿度大于90%无防护措施严禁施焊。焊接时应按安全操作规程操作，焊接场地严禁有易燃、易爆物，氧气和乙炔瓶应分开4m以上距离放置。
按此工艺焊接完成后，封头没有出现束腰现象，焊接变形得到了有效的控制。
三．封头坡口的加工
封头焊接完成后，封头与筒体对接的坡口加工成了另一道难题，省内加工厂的旋转台的最大载重一般为七吨，而封头的总重量为十吨以上，显然用旋转台进行坡口加工是行不通的。是否能用现有的设备，简单快速的对坡口进行加工呢？经过仔细分析研究，可以把常规的半自动气割机的机头进行改造，利用半自动气割机可切割圆形的原理来加工坡口，而且小车的行走平台还可利用艾萨熔炼炉的法兰来代替，这样既能加工出高质量坡口，又能节省人力和物力，简单易行。如图5所示：
1．剖口前首先要再次确认圆心，看是否因焊接收缩变形引起圆心的偏移。圆心确定后在上面焊一根Φ60的钢管，钢管上加一块200×200×8的钢板，钢板上再找出圆心，用此圆心来固定芯轴的转动。
2．把芯轴连杆加长，并固定在半自动气割机上。这样改造就基本上完成了。
3．在封头内外画出切割线，并内外两面都打上样冲，做出明显标记。完成后就可进行切割了，切割时应认真观察割嘴的位置随时调整，割嘴应经常清理保持风线垂直。
四．壳体的焊接
1．焊接方法：壳体的所有纵焊缝以及在地面拼装的环焊缝均采用半自动CO2气体保护焊打底，盖面。壳体上的砌砖门、卸砖门、放出口框和法兰等的焊缝均采用半自动CO2气体保护焊。壳体环焊缝在高空拼装，不能有效遮风，焊接时风速大于2m/s且小于9m/s的，可采用手工电弧焊。
2．焊材选用：半自动CO2气体保护焊焊材采用同前所述，手工电弧焊采用焊条为E5015（J507）。焊条在焊接前必须进行烘烤，烘烤温度为350~430℃，保温时间为1小时。
3．坡口制备：壳体纵焊缝和环焊缝均采用对称X型坡口。开坡口可用半自动切割机火焰切割。当不同板厚进行对接时，需进行削薄处理。
4．焊前清理：同前所述。
5．焊前预热：同前所述。
6．焊缝收缩量：焊接时，焊缝纵向收缩量为3mm/m，横向收缩量为1.5mm。
7．焊接顺序及焊接工艺参数
⑴．组对及点焊：组装顺序及方法见图1。点焊固定时，点焊间隔不大于350mm，点焊长度不小于50mm。点焊缝的始端和终端必须在整体焊接前进行打磨，如发现点焊部分有裂纹，在焊接前应打磨清除。组焊前，筒体中加撑杆支撑，以防止筒体在翻转、运输或焊接过程中发生变形，撑杆只有在焊接完成后，筒体调整时清除。实际工作中，撑杆在控制变形起了非常重要的作用。