專利名稱：回轉窯筒體的高空焊接工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及回轉窯施工技術領域，具體地說，涉及一種大型回轉窯筒體的高空焊接工藝。
背景技術：
回轉窯是指旋轉煅燒窯(俗稱旋窯)，是安放在支承裝置上的圓筒，主要用來對散狀或漿狀物料進行加熱處理的熱工設備，是水泥廠生產工藝線上的主要設備，素有工心臟之稱?；剞D窯的軸線有斜度，由傳動裝置帶動其慢速旋轉，而回轉窯的直接影響其正常的運行和使用壽命?；剞D窯的外形尺寸較大，一般直徑可達6米，長約200余米，重近千噸，主體是由鋼板卷制的簡體，內砌耐火材料，傾斜一定角度，通過數(shù)道輪帶安裝在數(shù)對托輪上，由傳動裝置驅動慢速回轉的煅燒設備，窯筒體是受熱的回轉部件，采用優(yōu)質鎮(zhèn)靜鋼板卷焊制成，簡體通過輪帶支承在2 7擋滑動或滾動軸承的支承裝置上，并在其中一擋或幾擋支承裝置上設有機械或液壓擋輪，以控制筒體的軸向竄動，傳動裝置通過設在筒體中部的齒圈使簡體按要求的轉速回轉，由于安裝和維修的需要，較大的窯設有使筒體以很低轉速回轉的輔助傳動裝置；為防止冷空氣進入和煙氣粉塵溢出筒體，在筒體的進料端(尾部)和出料端(頭部)設有可靠的窯尾和窯頭密封裝置。簡體上設置有測溫和取樣孔裝置，窯頭罩上設有測壓元件，較大規(guī)格的窯還需設置紅外線測溫儀對筒體監(jiān)控測溫?；剞D窯的筒體焊接是回轉窯安裝工作的重要環(huán)節(jié)，筒體焊接質量的好壞，直接影響回轉窯的正常運轉與工作壽命。工廠一般采用手工焊接和埋弧自動焊的方式接對回轉窯的筒體進行焊接，其中埋弧自動焊接的方式最常用的為在現(xiàn)場通過兩組滾輪實現(xiàn)窯筒的勻速轉動、從而進行環(huán)焊縫的埋弧自動焊接。但是埋弧自動焊接要求回轉窯的具體施工工藝必須按部就班的進行，即回轉窯的筒體傳動部必須能夠在簡體焊接之前能夠投入使，否則無法使筒體轉動起來。然而在具體的施工過程中，由于吊裝工藝和工期的需要，經常會存在筒體傳動部尚不能投入使用，而且對于重量超過IOOOt的筒體和輪帶來說，其它的臨時措施也無法實現(xiàn)回轉窯筒體的勻速轉動，傳統(tǒng)的環(huán)焊縫埋弧自動焊接方法無法實施。

發(fā)明內容
針對回轉窯施工過程中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種回轉窯筒體的高空焊接工藝，克服在傳動部不能投入使用、筒體無法實現(xiàn)勻速轉動的情況下，無法實施環(huán)焊縫埋弧自動焊接的缺陷，在保證施工質量的前提下，使施工工期大大縮短。本發(fā)明提供的回轉窯筒體的高空焊接工藝，包括裝配臨時盤車措施，使回轉窯筒體通過臨時盤車措施實現(xiàn)分段轉動；對回轉窯筒體進行安裝找正，并測量記錄對口間隙；對焊縫處所開設的坡口進行檢修并清理；
根據(jù)筒體焊縫所在的位置搭設操作架，將埋弧自動焊機布置在所述操作架的頂部；對焊縫內外兩側的坡口同時進行局部預熱；在回轉窯筒體內進行固定焊縫和修補較寬對口間隙的點固焊，并在點固焊后對點固焊處的外表面進行磨光清理；對回轉窯筒體外側的焊縫進行手工打底焊；對完成手工打底焊的回轉窯筒體外側焊縫進行埋弧自動焊；在筒體外側焊接完畢后，拆除筒體內側支撐，并對內側焊縫進行清理；將埋弧自動焊機布置在筒體底面上，進行微爬坡焊；焊接完畢后采用電加熱帶和保溫壁對焊縫進行高溫回火處理；拆除保溫壁后進行焊接檢驗并對焊接缺陷進行返修。此外，優(yōu)選的是，所述坡口為內外不對稱的X性坡口，其中外側坡口尺寸大、內側坡口尺寸小。另外，優(yōu)選的是，所述對回轉窯筒體外側的焊縫進行的手工打底焊為靠近回轉窯筒體頂部的爬坡焊，并且內外爬坡角度控制在60°范圍內，焊接時不盤車。另外，優(yōu)選的是，所述點固焊和手工打底焊均在所有焊縫同時進行，并且全部焊
元ο另外，優(yōu)選的是，所述手工打底焊采用直流焊機，極性反接；并且所述手工打底焊連續(xù)進行兩遍，焊后清理干凈，消除缺陷。另外，優(yōu)選的是，在手工打底焊過程中，同時測量監(jiān)視回轉窯筒體中心是否有變化，如果有變化，則停止焊接進行盤車檢查，待恢復中心后再焊。再者，優(yōu)選的是，在對完成手工打底焊的回轉窯筒體外側焊縫進行埋弧自動焊的過程中，回轉窯筒體不動，埋弧焊機在筒體上行走，進行俯位爬坡焊接；并且所述爬坡焊接的極限爬坡不超過1. 5m，下坡極限不超過0. 5m。再者，優(yōu)選的是，在所述回轉窯筒體下方設這漏劑回收裝置，回收焊接過程中的漏劑。再者，優(yōu)選的是，所述埋弧自動焊為多層多道焊，清理焊渣時先用風鏟，然后用人工磨光機處理。再者，優(yōu)選的是，在筒體外側焊接完畢后、對內側焊縫進行清理的過程中，對鈍邊內存在的夾渣、未熔合缺陷，先進行碳弧氣刨清根，然后用磨光機清理。本發(fā)明提供的施工工藝適用于所有無法實現(xiàn)勻速轉動的大型圓筒形設備或管道環(huán)焊縫的自動焊焊接。采用本發(fā)明提供的施工工藝后，能夠在傳動部不能投入使用、筒體無法實現(xiàn)勻速轉動的情況下，進行環(huán)焊縫的埋弧自動焊，能夠在保證施工質量的基礎上，縮短施工工期，提高施工效率。


通過下面結合附圖對其實施例進行描述，本發(fā)明的上述特征和技術優(yōu)點將會變得更加清楚和容易理解。圖1是表示本發(fā)明回轉窯筒體的高空焊接工藝流程示意圖2是表示本發(fā)明實施例中的筒體組成和焊縫布置示意圖；圖3是表示本發(fā)明實施例中開設X型坡口的示意圖；圖4是表示本發(fā)明實施例中筒體外側頂部的焊接示意圖；圖5是表示本發(fā)明實施例中筒體焊后的熱處理示意圖；圖6是表示本發(fā)明實施例中焊后熱處理的溫度變化示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細的描述。圖1是表示本發(fā)明回轉窯筒體的高空焊接工藝流程示意圖。如圖1所示，本發(fā)明提供的回轉窯筒體的高攻焊接工藝包括如下步驟Sl 裝配陸時盤車措施，使回轉窯筒體通過臨時盤車措施實現(xiàn)分段轉動；S2 對回轉窯筒體進行安裝找正，并測量記錄對口間隙；S3 對焊縫處所開設的坡口進行檢修并清理；S4:根據(jù)筒體焊縫所在的位置搭設操作架，將埋弧自動焊機布置在所述操作架的頂部；S5 對焊縫內外兩側的坡口同時進行局部預熱；S6:在回轉窯筒體內進行固定焊縫和修補較寬對口間隙的點固焊，并在點固焊后對點固焊處的外表面進行磨光清理；S7 對回轉窯筒體外側的焊縫進行手工打底焊；S8 對完成手工打底焊的回轉窯筒體外側焊縫進行埋弧自動焊；S9 在筒體外側焊接完畢后，拆除筒體內側支撐，并對內側焊縫進行清理；SlO 將埋弧自動焊機布置在筒體底面上，進行微爬坡焊；Sll 焊接完畢后采用電加熱帶和保溫壁對焊縫進行高溫回火處理；S12 拆除保溫壁后進行焊接檢驗并對焊接缺陷進行返修。以下將以一個具體的回轉窯筒體的自動焊接過程為例，來對本發(fā)明的回轉窯筒體的高空自動焊接工藝流程進行詳細的說明。圖2是表示本發(fā)明實施例中的筒體組成和焊縫布置示意圖。如圖2所示，在本實施例中，回轉窯內徑6. 858m,筒體長45. 72m,壁厚為40mm、70mm和130mm，材質為Q345C，相當于我國的16Mn，焊縫有40/40，40/70，70/130，厚壁外側變薄，內徑不變，故實際對口壁厚為40/40，70/70，坡口為內外側不對稱X坡口，外側尺寸大而內側尺寸小?；剞D窯筒體的生產廠家將筒體加工為6段交由施工方吊裝就位后焊接成一體，本實施例的工程組裝后筒體總重量約790t，兩個輪帶單重達125t，窯體總重約1040t，包括6 段筒體，兩節(jié)輪帶，共7道環(huán)向焊縫，需要在空中實現(xiàn)埋弧自動焊。由于吊裝工藝和工期的需要，筒體傳動部尚不能投入使用，對重達1040t的筒體和輪帶，其它臨時措施也無法實現(xiàn)筒體的勻速轉動，傳統(tǒng)的環(huán)焊縫埋弧自動焊方法無法實施。因此，本發(fā)明采用圖1所述的焊接工藝，筒體通過臨時盤車措施實現(xiàn)分段轉動，轉動到設定的位置后固定；然后以內側點固焊、手工打底焊和埋弧自動焊相結合的方式完成筒體焊縫的焊接。埋弧自動焊機由固定位置焊接改為行走焊接，以此實現(xiàn)焊縫的分段埋弧自動焊；外焊縫焊接時焊機在筒體頂部行走，內焊縫焊接時焊機在筒體底部行走，根據(jù)焊機行走的角度變化和焊接工藝的要求，確定每次行走距離約1. 5m。在本實施例中，盤車采用一臺IOt慢動卷揚機配4X4_40t滑輪組和150t履帶吊盤車，履帶吊車只起啟動作用。另外，為了減少摩擦力，盤車前，在托輪軸承中加油，并且在盤車過程中不中斷加油。為防止盤車在啟動和停車時筒體抖動及慣性太大，因此盤車的啟動和停車要慢， 且越慢越好。另外，為確保盤車速度均勻可調，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，為卷揚機的電動機配變阻器。利用卷揚機打混凝土基礎，并對混凝土進行校核和試驗，以確保盤車行走的安全。盤車每次從焊縫起始位置至一個焊接行程的終點位置的行走距離確保在約1. 5m。在做好盤車保障措施后，開始焊接前的準備工作。首先，進行筒體安裝找正復查，測量記錄對口間隙。由于焊縫處的筒體外徑達7. lm，因此確保各段節(jié)筒體的同心度是筒體安裝的關鍵。另外，由于對口處加工和安裝不可避免存在一定的誤差，而且各道焊口的偏差位置不是一樣的，所以對口間隙的寬窄是確定打底方法和焊接參數(shù)以及焊縫成形尺寸的主要依據(jù)之一，必須認真測量和記錄。然后，進行焊縫處坡口的清理和修理。坡口是筒體制造方在現(xiàn)場用機械加工的，現(xiàn)場條件和工廠條件有較大差異，尺寸偏差較大，尤其是鈍邊很不均勻。同時，在拼裝和吊裝過程中經常會發(fā)生碰撞、鉚邊的情形， 并且由于回轉窯筒體的制造、吊裝和找正時間較長，產生的浮銹較重，所以在焊前均必須認真修理，清理干凈。在本實施例例中，厚壁鋼板焊接開外側尺寸大而內側尺寸小的不對稱X 型坡口，其中不等厚筒體的坡口尺寸如圖3所示。圖3中，A和B分別表示對口的壁厚，C和 D分別表示X型坡口的內、外垂直深度，對于壁厚不相同的焊縫來說，X型坡口的內外深度如下表所示
權利要求
1.一種回轉窯筒體的高空焊接工藝，包括裝配臨時盤車措施，使回轉窯筒體通過臨時盤車措施實現(xiàn)分段轉動； 對回轉窯筒體進行安裝找正，并測量記錄對口間隙； 對焊縫處所開設的坡口進行檢修并清理；根據(jù)筒體焊縫所在的位置搭設操作架，將埋弧自動焊機布置在所述操作架的頂部； 對焊縫內外兩側的坡口同時進行局部預熱；在回轉窯筒體內進行固定焊縫和修補較寬對口間隙的點固輝，并在點固焊后對點固焊處的外表面進行磨光清理；對回轉窯筒體外側的焊縫進行手工打底焊； 對完成手工打底焊的回轉窯筒體外側焊縫進行埋弧自動焊； 在筒體外側焊接完畢后，拆除筒體內側支撐，并對內側焊縫進行清理； 將埋弧自動焊機布置在筒體底面上，進行微爬坡焊； 焊接完畢后采用電加熱帶和保溫壁對焊縫進行高溫回火處理； 拆除保溫壁后進行焊接檢驗并對焊接缺陷進行返修。
2.按照權利要求1所述的高空焊接工藝，其特征在于，所述坡口為內外不對稱的X性坡口，其中外側坡口尺寸大、內側坡口尺寸小。
3.按照權利要求2所述的高空焊接工藝，其特征在于，所述對回轉窯筒體外側的焊縫進行的手工打底焊為靠近回轉窯筒體頂部的爬坡焊，并且內外爬坡角度控制在60°范圍內，焊接時不盤車。
4.按照權利要求3所述的高空焊接工藝，其特征在于，所述點固焊和手工打底焊均在所有焊縫同時進行，并且全部焊完。
5.按照權利要求4所述的高空焊接工藝，其特征在于， 所述手工打底焊采用直流焊機，極性反接；并且所述手工打底焊連續(xù)進行兩遍，焊后清理干凈，消除缺陷。
6.按照權利要求5所述的高空焊接工藝，其特征在于，在所述手工打底焊過程中，同時測量監(jiān)視回轉窯筒體中心是否有變化，如果有變化，則停止焊接進行盤車檢查，待恢復中心后再焊。
7.按照權利要求6所述的高空焊接工藝，其特征在于，在所述對完成手工打底焊的回轉窯筒體外側焊縫進行埋弧自動焊的過程中，所述回轉窯筒體不動，埋弧焊機在筒體上行走，進行俯位爬坡焊接；并且所述爬坡焊接的極限爬坡不超過1. 5m,下坡極限不超過0. 5m。
8.按照權利要求7所述的高空焊接工藝，其特征在于，在所述回轉窯筒體下方設這漏劑回收裝置，回收焊接過程中的漏劑。
9.按照權利要求8所述的高空焊接工藝，其特征在于，所述埋弧自動焊為多層多道焊，清理焊渣時先用風鏟，然后用人工磨光機處理。
10.按照權利要求9所述的高空焊接工藝，其特征在于，在筒體外側焊接完畢后、對內側焊縫進行清理的過程中，對鈍邊內存在的夾渣、未熔合缺陷，先進行碳弧氣刨清根，然后用磨光機清理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種回轉窯筒體的高空焊接工藝，包括裝配能夠使回轉窯筒體實現(xiàn)分段轉動的臨時盤車措施；對筒體進行安裝找正，并測量記錄對口間隙；對坡口進行檢修并清理；搭設操作架，將埋弧自動焊機布置在操作架的頂部；對焊縫內外兩側的坡口同時進行局部預熱；在回轉窯筒體內進行固定焊縫和修補較寬對口間隙的點固焊，并進行磨光清理；對回轉窯筒體外側的焊縫進行手工打底焊；對筒體外側焊縫進行埋弧自動焊；拆除筒體內側支撐，并對內側焊縫進行清理；將埋弧自動焊機布置在筒體底面上，進行微爬坡焊；焊接完畢后對焊縫進行高溫回火處理；拆除保溫壁后進行焊接檢驗并對焊接缺陷進行返修。通過本發(fā)明，能夠保證施工質量的前提下，縮短施工工期。
文檔編號B23K37/00GK102259231SQ20101019474
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權日2010年5月28日
發(fā)明者劉慧卿, 栗素霞, 賀新民 申請人:中國華冶科工集團有限公司