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中冶宝钢技术攻克300吨转炉托圈在线焊接难题
    发布日期:2014-02-10
2013年9月中旬,中冶宝钢技术第四检修分公司用两天一夜时间,完成宝钢2号转炉托圈裂缝在线焊接紧急修复工程。不仅解决了托圈在线修复不成功的难题,而且延长了转炉托圈的使用寿命,为正常生产提供了有力保障,也因此为公司拓展了业务,赢得了市场。
按合同约定,宝钢转炉托圈发生问题应由转炉制造或安装单位进行解决。2012年下半年至2013年9月,宝钢2号转炉托圈频繁出现5次裂缝,原转炉安装单位多次在线修复,但均未彻底解决问题。炼钢厂急迫之中,将该项修复工程移交第四检修分公司实施。该公司经过认真勘察,找出托圈在线修复不成功的原因,对症下药,攻克了焊接难题。经过几个月运行检验,证明转炉托圈完全可以在线修复成功。
-80mm ,彻底消除可能存在的显微裂纹。针对焊缝根部工艺孔位置缺口产生应力集中形成的裂纹,设置引弧板,焊后在引弧板割除后对法兰孔进行彻底打磨,全面清理,确保法兰孔光洁平整。针对水蒸汽引发的焊缝氢致裂纹,采取焊缝背面设置垫板,隔绝托圈水箱内的水蒸气入侵焊缝,避免氢致裂纹出现,同时在焊接过程中进一步优化焊接工艺及热处理工艺。
针对转炉及托圈的材质特性,焊接焊条全部选用抗裂性能好的J507RH超低氢高韧性的低合金焊条,其物理特性与托圈材质16MnR钢材相当,可避免氢产生的延迟裂纹及厚板焊接中高拘束应力造成的裂纹。还安排焊接人员在焊接前对焊条进行筛选,剔除药皮开裂或偏心的焊条,并对焊条进行2小时350度高温烘烤,烘烤完成后用150度专用保温箱存放,全力确保焊接质量。
整个修复过程,该分公司焊接技师及技术质量员全程跟踪指导把关,保证焊接修复一次成功。9月18日下午 ,焊后热处理完成24小时后,第四检修分公司联络第三方进行无损检测。经过磁粉探伤“MT”I级和超声波“UT”II级探伤检验,焊缝全部满足JB/T6061-2007及GB11345-89检测标准要求。
2013年10月16日 一炼钢厂大定修,第四检修分公司安排专业人员对托圈焊缝进行检查检验,未发生异常;12月19日 ,一炼钢大定修,该分公司再次安排人员检查,结果仍未发生异常。12月底,2号转炉托圈在线修复满足100天时间检验,仍未发生任何异常状况,业主方宣告转炉托圈在线焊接修复成功。第四检修分公司再一次用实绩验证了自己的技术实力。
2014年1月初,宝钢炼钢厂正式下达通知,宝钢大院内6座转炉托圈若出现类似问题,在线修复工作将列为单项工程直接委托第四检修分公司施工。第四检修分公司以技术实力又拓展了一笔业务。
攻克300吨转炉托圈在线焊接难关,是第四检修分公司超厚板材在线焊接技术的又一项突破。近两年,该公司以超厚板材焊接技术承接了不少专项检修工程,增加了经济效益。在此基础上,焊接研究者还在不断探索新设备、新领域超厚板材焊接试验,为以后拓宽业务及转型发展提供技术支撑。 (中冶宝钢技术 陈兴梅) ②
分析原因 制定有效方案
转炉托圈主要是支撑转炉炉体,带动倾动转炉旋转的作用,即转炉在旋转时通过减速机带动托圈,托圈带动转炉进行旋转。托圈内有冷却水循环,用于托圈和转炉降温作用。宝钢一期2号转炉在1999年更换了原先日本制造的进口炉体与托圈,而是采用日本材料与技术由国内单位制造安装的转炉本体与托圈。设备使用时间比较长,加上炉龄不断提高,托圈材料在应力作用下出现了裂缝现象。 2012年下半年至2013年9月,2号转炉托圈靠近非驱动侧的一道裂缝频繁开裂,严重影响正常生产。托圈裂缝还导致大量冷却水流失,不仅影响托圈及转炉寿命,而且浪费能源。转炉安装单位最后一次修复仅维持半个月时间,托圈裂缝处再次开裂漏水。频繁修复不成功,使生产方及点检方对炉本体安装单位在线修复技术产生了质疑,于是决定将托圈修复工作交由第四检修分公司实施。 第四检修分公司接到修复任务后,及时组织技术人员阅读炉体图纸,了解转炉炉壳及托圈材料等相关资料,同时安排专业人员进行裂纹勘察。经过勘察与论证,第四检修分公司找出裂缝频繁开裂的三条要因:一是有显微裂纹未处理干净,导致焊后裂纹重新发展;二是焊缝根部工艺孔位置有缺口,产生应力集中形成裂纹;三是托圈高温引起内部水蒸汽引发焊缝氢致裂纹,导致焊缝开裂。此外,还发现了焊接参数及热处理不完全符合要求而影响焊缝质量的非要因因素。根据上述综合原因及现场实际施工,第四检修分公司安排焊接技师与质量检查员紧急制定托圈在线修复方案。确立对策 强化焊接质量
转炉托圈裂缝在线修复工作不仅牵涉到很多工序,而且,托圈开裂位置处于转炉非驱动侧靠近轴耳的地方,施工空间狭小扁窄,增加施工难度。修复工作需要拆除炉底复吹装置,拆除托圈冷却水管、轴耳防热板、炉壳挡渣板,搭设脚手架和平台,挂设安全网等。作业难度高,施工时间长。为保证焊接质量,第四检修分公司组织焊接攻关小组,由该分公司首席焊接指导技师牵头,挑选几名焊接高手参加焊接修复攻坚工作。同时邀请了宝钢设备部首席专家廖礼宝作技术指导工作。 当前期准备工作就位后,焊接人员按对策进行焊接修复。针对显微裂纹未处理干净而导致的焊后裂纹发展,选取不打设止裂孔,而是扩大裂纹发展端处理面,加大焊缝宽度至60技术雄厚 赢得业务拓展
在转炉托圈裂缝修复完成后,第四检修分公司定期对焊缝进行检查。
