專利名稱：：一種高爐爐殼平板開孔方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于冶金行業(yè)高爐爐殼施工
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是提供了一種高爐爐殼平板開孔的工藝方法。適用于鋼板巻制成弧形爐殼、較大直徑管殼上的開孔。
背景技術(shù)：
：目前，高爐爐殼的開孔制作大都是通過將平板巻制成弧形爐殼，現(xiàn)場安裝焊接后劃線進行各種孔的定位，然后在爐殼上采用手工氣割或半自動切割機開孔，這樣還需要用開孔定位平臺，由于每座爐殼的孔有14000多個，造成加工速度慢，孔質(zhì)量不容易得到保證，嚴重制約著高爐爐殼的施工工期和裝配質(zhì)量。根據(jù)首鋼遷鋼三期高爐爐殼的加工周期短、質(zhì)量要求高的特點，我公司研究了一種采用數(shù)控切割機和搖臂鉆進行平板開孔的新工藝，確保了爐殼的總施工周期和加工質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種高爐爐殼平板開孔方法，提高了高爐爐殼開孔的效率和開孔質(zhì)量，更快更好的進行高爐爐殼開孔。本技術(shù)所采用的工藝方案是在高爐爐殼巻制前，先在平板上采用數(shù)控切割機和搖臂鉆開孔，然后再巻制成爐殼。這樣通過控制在平板上孔的直徑、角度和位置就能達到平板開孔的質(zhì)量要求。(1)確定孔的大小，由于爐殼的曲率半徑遠遠大于爐殼的板厚，其中性層(就是鋼板厚度的中心層)在滾圓前后其尺寸不變，對滾圓后的爐殼進行放樣，見圖l,選擇將原孔徑包含進去的中性層長度為平板開孔孔徑。通過對滾圓后的爐殼板進行放樣計算，讓平板開孔直徑02包含設(shè)計孔直徑(J^，這個直徑①2比設(shè)計值大24mm。(2)確定開孔的位置由直帶爐殼板7的爐殼上沿標(biāo)高9減去孔的標(biāo)高6直接得出孔中心線的高度位置。由錐帶爐殼板11的爐殼上沿標(biāo)高9孔的標(biāo)高6得出孔中心線在斜面的高度位置，然后再根據(jù)錐度13轉(zhuǎn)換到斜面上的位置。再將均勻分布的水冷壁的中心線轉(zhuǎn)換到平板上，就得到錐帶上平板孔的布置圖2和直帶上平板上孔的布置圖3。(3)確定孔的開設(shè)角度垂直帶上的水平孔8和錐帶上的垂直孔10都與爐殼板垂直，在開設(shè)時要保證孔與板面的垂直；錐帶上的水平孔8的中心線與錐帶爐殼板11有角度，這個角度就是錐帶爐殼板11傾斜的錐帶爐殼板角度13，在開設(shè)時保證數(shù)控切割機的割嘴與板面保持這個角度。(4)根據(jù)確定孔的布置進行數(shù)控編程，或者利用搖臂鉆床，進行開孔2，開孔后再進行巻制。本項新技術(shù)的有益效果是，提高生產(chǎn)效率，縮短工期，一帶爐殼按通常的8片瓦計算，可以節(jié)約2個工作日。在高爐爐殼巻制成圓形爐殼前，先在平板上用數(shù)控切機或鉆床進行丌孔，然后再進行爐殼的巻制。這樣制作方便，快捷，開孔的質(zhì)量高。特別是在整體安裝階段，大大縮短了占用主體施工進度的時間。制作的遷鋼高爐工程，從第2帶至15帶均采用這種平板開孔技術(shù)，共縮短了28天工期。同時此項技術(shù)提高了開孔質(zhì)量，孔的定位尺寸偏差控制在2mm以內(nèi)，與開孔中心線平行度《lmm，開孔尺寸偏差在lmm內(nèi)。現(xiàn)場一次穿孔率達到100%，保證了安裝的順利進行。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的說明-圖l鋼板滾圓后的放樣俯視圖。其中爐殼l、設(shè)計孔Oi、平板開孔02。圖2錐帶上平板上孔的布置圖。其中，爐殼上的孔2、水冷壁中心線3、錐帶平板4。圖3直帶上平板孔的布置圖。其中，爐殼上的孔2、水冷壁中心線3、直帶平板5。圖4直帶爐殼開孔定位立面圖。其中，孔標(biāo)高6、直帶爐殼板7、水平孔8、爐殼上沿標(biāo)高9。圖5錐帶爐殼開孔定位立面圖。其中，爐殼上沿標(biāo)高5、孔標(biāo)高6、水平孔8、垂直孔IO、錐帶爐殼板ll、爐殼上沿坡口12、錐帶爐殼板角度13。圖6開孔角度立面示意圖。其中，爐殼l、水平孔8、垂直孔IO。具體實施例方式圖1圖6為本發(fā)明的具體實施方式。如圖中所示，采用以下步驟施工首先確定孔的大小，如我單位制作遷鋼高爐爐殼第8帶中孔直徑的計算。第8帶為直帶，爐殼內(nèi)表面直徑為16280mra，爐殼中心層直徑為16350mm，爐殼外表面直徑為16420咖，第8帶圓周方向均勻分布52塊銅冷卻壁，每塊6.9231°。水冷管孔設(shè)計直徑為110mm，中心線水平且平行水冷壁中心線，經(jīng)過放樣得到將設(shè)計孔包含的孔的角度為0.7958°。用中性層的周長乘以這個角度再除以360°，jiX16350X0.7958+360=113.5mm就能得到該孔在中性層上的直徑，既平板開孔的孔徑。平板開孔孔徑一般比設(shè)計值增大24mm。實際上在平板上開圓孔后，經(jīng)過巻制后爐殼板中性層外邊拉伸，中性層內(nèi)面收縮，實際成型后是圓臺形。爐殼內(nèi)表面上圓的直徑nX16280X0.7958+360=113.1mm爐殼外表面上圓的直徑nX16420X0.7958+360=114.0mm內(nèi)外圓直徑最大誤差在lmm以內(nèi)，在允許誤差內(nèi)，可以近似視為圓柱形。平板開孔后巻制成的圓臺形孔已經(jīng)包含了設(shè)計孔，孔巻制后經(jīng)測量比設(shè)計孔最大為1mra，在標(biāo)準允許偏差范圍內(nèi)。依次計算出各種規(guī)格和標(biāo)高位置的平板開孔直徑。其次確定開孔的位置根據(jù)圖紙，將高爐爐殼板帶展開，根據(jù)孔的標(biāo)高和爐殼錐度以及爐殼上下環(huán)縫的坡口形式得到在展開平板上的位置。見圖2、圖3。直帶展開時，根據(jù)孔的標(biāo)高和爐皮標(biāo)高，直接得出孔中心線的爐殼上沿位置尺寸，然后將該孔的高度位置尺寸轉(zhuǎn)移的平板上。注意下沿環(huán)縫預(yù)留2ram焊縫間隙，應(yīng)計算在內(nèi)，如圖4;錐帶展開時，根據(jù)錐帶的錐度進行放樣，并且考慮爐殼上下沿環(huán)縫的坡口形式，得出與板厚中性層的交點從而得到錐帶板上孔的中心線高度位置尺寸?？梢酝ㄟ^孔的標(biāo)高與上沿標(biāo)高的差除以錐度的余弦值驗證孔在平板上的高度位置尺寸。注意由于錐帶上沿坡口為單邊V型坡口，角度與錐度一致，在平板展開時應(yīng)將坡口被切掉部分中性層尺寸即錐度的正切值乘以板厚的一半，以及下沿環(huán)縫預(yù)留2mm焊縫間隙計算在內(nèi)，如圖5?？椎臋M向定位尺寸在設(shè)計圖中已經(jīng)標(biāo)出由冷卻壁中心線確定，只要確定冷卻壁中心線在平面上展開的尺寸就能給孔的橫向定位。由于冷卻壁在爐殼中均勻分布，每塊冷卻壁的分布角度已知，將這個角度乘以中性層的周長再除以360。就是兩快冷卻壁中心線在爐殼上的弧線長度。將圓柱形或圓臺形爐殼展開到平面上得到矩形或扇形平面圖，當(dāng)直帶也就是圓柱形爐殼展開時，上下沿中性層直徑一樣，直接展開得到冷卻壁中心線；當(dāng)錐帶也就是圓臺形爐殼展開時，根據(jù)冷卻壁的分布角度在展開面上確定冷卻壁中心線，然后再確定孔的橫向定位尺寸。再次確定孔的開設(shè)角度開垂直所在爐殼母線的孔，孔中心線與板面垂直即可；開水平孔時，在垂直帶上，孔中心線與板面垂直即可，在錐帶上，孔中心線的角度與錐帶的錐度相同即可。示意圖見圖6。最后開孔，當(dāng)孔徑大于①80采用數(shù)控火焰切割機開孔；當(dāng)孔徑小于O80時采用搖臂鉆床開孔，開孔后再進行巻制。開孔方向與板厚方向不垂直時，調(diào)整數(shù)控切割機的割嘴角度或在鋼板上加上斜墊進行鉆床開孔。風(fēng)口孔在巻制預(yù)拼裝劃線后開設(shè)，采用專用管孔火焰切割機切制；鐵口孔在數(shù)控下料時只切出每個孔的四個圓弧角，直段待巻制后開設(shè)。高爐爐殼上大量開孔為冷卻壁水管孔及安裝孔、其次還有部分灌漿孔、熱電偶孔、靜壓力孔、風(fēng)口孔、鐵口孔等，其主要開孔方式見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求1、一種高爐爐殼平板開孔方法，其特征在于，工藝步驟為(1)確定孔的大小，通過對滾圓后的爐殼板進行放樣計算，讓平板開孔直徑Φ2包含設(shè)計孔直徑Φ1，這個直徑Φ2比設(shè)計值大2～4mm；(2)確定開孔的位置由直帶爐殼板(7)的爐殼上沿標(biāo)高(9)減去孔的標(biāo)高(6)直接得出孔中心線的高度位置；由錐帶爐殼板(11)的爐殼上沿標(biāo)高(9)孔的標(biāo)高(6)得出孔中心線在斜面的高度位置，然后再根據(jù)錐度(13)轉(zhuǎn)換到斜面上的位置；再將均勻分別的水冷壁的中心線轉(zhuǎn)換到平板上，就得到錐帶上平板孔的布置和直帶上平板上孔的布置；(3)確定孔的開設(shè)角度垂直帶上的水平孔(8)和錐帶上的垂直孔(10)都與爐殼板垂直，在開設(shè)時要保證孔與板面的垂直；錐帶上的水平孔(8)的中心線與錐帶爐殼板(11)有角度，這個角度就是錐帶爐殼板(11)傾斜的錐帶爐殼板角度(13)，在開設(shè)時保證數(shù)控切割機的割嘴與板面保持這個角度；(4)根據(jù)確定孔的布置進行數(shù)控編程，或利用搖臂鉆，進行開孔(2)，開孔后再進行卷制。全文摘要一種高爐爐殼平板開孔方法，屬于高爐施工
技術(shù)領(lǐng)域：
。工藝步驟為確定孔的大小，通過對滾圓后的爐殼板進行放樣計算；確定開孔的位置；確定孔的開設(shè)角度；根據(jù)確定孔的布置進行數(shù)控編程，進行開孔，開孔后再進行卷制。優(yōu)點在于，提高開孔質(zhì)量，縮短施工工期；在高爐爐殼卷制成圓形爐殼前，先在平板上用數(shù)控切機或鉆床進行開孔，然后再進行爐殼的卷制。這樣制作方便，快捷，開孔的質(zhì)量高。特別是在整體安裝階段，大大縮短了占用主體施工進度的時間。文檔編號B23P15/00GK101474739SQ200810227810公開日2009年7月8日申請日期2008年11月28日優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日發(fā)明者劉永東,戰(zhàn)學(xué)文,李景淮,郭中華,阮新偉申請人:北京首鋼建設(shè)集團有限公司;首鋼總公司