概述高炉炉壳安装质量要点

摘要：随着科技的发展，高炉在工业等领域越来越多的被应用，由此高炉安装质量也愈来愈被人们重视。炉壳位于高炉基础之上，一般由钢板制作，高炉炉壳的设计、制造、安装的质量对高炉安全经济运行起着至关重要的作用。本文着重探讨了高炉炉壳的安装质量要点。

关键词：高炉，炉壳，安全经济，要点

中图分类号：TU714文献标识码： A

引言：高炉炉壳在高炉中发挥着至关重要的作用，其一般由钢板制作，坐落在高炉基础之上，是不等截面的圆筒体。它起着固定冷却壁，保证高炉砌体牢固的作用。同时，还承受炉顶设备和管道的载荷以及高温高压。在高炉运行时，有时还要抵抗崩料、坐料甚至可能发生煤气爆炸的突然冲击。因此，高炉炉壳的设计、制造、安装的质量对高炉安全经济运行起着至关重要的作用。现仅对高炉炉壳安装质量要点加以分析。根据以往高炉安装及运行当中的缺陷处理经验，通过总结经验，吸取教训，在高炉安装中把炉壳定位、垂直度、开孔和焊接作为安装质量控制要点。

1、高炉炉壳的定位

高炉安装中，炉壳的安装是其中重要的一环，而炉壳安装的第一步便是定位安装。高炉炉壳的定位实质就是底板的定位安装。由于高炉作为炼铁的核心设备，其附属设备及管道较多，这些设备和管道都直接或间接与炉本体发生联系。故高炉本体定位的准确度直接影响如上料系统的斜桥安装、煤气系统的下降管安装、热风系统及冷却系统的管道安装。

1.1炉壳底板安装定位方法及技术要求

高炉炉壳底板的安装技术要求包括以下几点：中心位移 ≤2mm；上表面水平差≤D /1000；最大直径与最小直径之差≤2 D /1000；对口错边量≤3mm；焊脚尺寸Hf=6mm。（其

中 D为炉底板的直径）定位方法：炉壳根据土建施工单位递交的交接资料，对高炉基础进行复检，合格后放出施工线点。炉体纵横向中心线与工艺中心线正交，并与测量坐标网一致，纵横向中心线在炉基圈的平立面应有明显标示，作为炉壳及其它安装的基准。在高炉中心埋设中心标板，标板标高作为永久绝对标高的依据。

高炉炉壳的垂直度

在高炉安装过程中，垂直度尤为关键，而高炉炉壳的垂直度受多方面因素影响，稍不重视便会带来不可小觑的后果及损失。如每带炉壳制作的椭圆度、上口平整度、环缝的焊接变形、吊装和就位等。炉壳安装的垂直度直接影响其下道工序炉墙砌筑的质量和进度，特别将对以后高炉安全经济运行及使用寿命产生深远的影响。众所周知，高炉布料应为均匀分布，这样对炉体砌筑材料的磨损也应是均匀的，否则由于炉体垂直度偏差过大造成了炉内局部磨损严重，势必影响高炉的安全经济运行，也将大大缩短其使用寿命。特别强调的是：在炉体安装垂直度偏差过大时绝对不可采用局部消减和增加炉墙砌体材料厚度的方法进行炉内垂直度的补救。所以，为确保炉壳安装的垂直度，如何在炉壳制作和安装时采用适宜的方法和检验标准是相当重要的。

2.1拼装方法

（1）根据现有条件搭设牢固的组对平台，预先在平台上用样冲打出炉壳中心点，并用石笔在平台上划出下弧投影线（比理论直径大3mm），每块炉壳设三点支承，用水平仪测量支承点的标高,调整各点使其标高一致。

（2）根据排版图在弧上分出每块炉壳的起始、终点位置，按预装炉壳编号依次吊装就位

（3）根据排版图在炉壳上做好0度线标记。

（4）组对时根据图纸设计和焊接工艺留出间隙。

（5）为保证组对的水平度，防止炉壳板自重引起平台不均匀沉降，组对完成焊接以前必须用水准仪测量该带炉壳的上下口水平度。

2.2技术要求

（1）外壳钢板圈的最大直径与最小直径之差≤2 D /1000。D为设计直径。（2）外壳钢板圈中心对予装平台上检查中心的位移≤H/1000。H为予装外壳的高度，但不大于10mm。（3）外壳钢板上口水平差≤4mm。（4）对口错边量≤δ/10，但不大于3mm。δ为板厚。（5）拼装间隙≥3mm。（6）铁口及风口带组对完成后用经纬仪在炉壳内壁打出及风、铁口中心，打样冲眼，并用油漆标记。

3、高炉炉壳的开孔

高炉炉壳开孔的数量及部位较多，如风口、铁口、冷却壁的进出水口等。由于设备本体开孔势必减弱其原来的强度，且其钢材内部产生相当大的内应力，对高炉的运行影响较大。特别是由于高炉本身运行原理的需要，风口的标高和圆周的均匀分布将对高炉的运行起着非常关键的作用。目前，在施工现场风口开孔较为准确的方法是：两次放线复核，中心穿线交汇，定位画规、定位气割的工艺。风口中心标高最大允许偏差±3mm，角度允许偏差4°

4、高炉炉壳的焊接

高炉炉壳的焊接工艺应着重焊接的方向和顺序。焊接方法现多采用手工电弧焊，焊材采用低氢钠型优质碱性碳钢焊条。

1. 纵缝焊接原则先焊里侧后焊外侧，采用分段、对称法施焊。由于炉壳板较厚，里侧不能一次焊满，里侧焊3-5遍后，外侧清根，外侧焊接3-4遍再焊里侧，里外对称施焊直到焊缝焊满。

2. 为减小焊接变形在焊道里侧加带过焊孔的加强板。

3. 纵缝两端预留150~200mm先不焊，以利上下带的接口安装。

4. 当对口间隙较大时，不应采用加塞钢筋等方式假焊。

5. 由于风口带的开孔和焊缝较为集中，故内部焊接应力较大，应采取热处理工艺进行退火以消除内应力。

4.1焊接裂纹的预防措施

在实际焊接过程中，由于施工中的各种原因，特别是炉壳钢板较厚且刚性大、焊接量大，在焊接过程中会出现焊接残余应力。控制不当易产生冷裂纹。由于钢板厚，手工电弧焊时，焊缝冷却速度快，不利于气体逸出，且易产生淬硬组织，出现冷裂纹。

4.1.1控制焊接残余应力的方法

为了减少安装过程中焊接裂纹的出现，我们必须合理控制焊接残余应力的方法，只要做到以下几点便可有效的减少焊接裂纹的出现。合理设计坡口形式及尺寸，在便于运条、送丝的前提下，适当减小坡口角度，减少焊缝填充量；采用合理的安装顺序，炉壳尽可能在地面拼装，立缝焊接完后，再安装就位。便于焊接立缝时炉壳自由收缩，以减小焊接残余应力；采用合理的焊接顺序，每段炉壳的立缝同时、同步对称焊接。每条横焊缝由多名焊工均布同时、同向、同步进行焊接。且焊接时焊接工艺参数一致。炉壳横焊缝局部间隙过大时，先采用堆焊的方式进行调整。禁止在坡口间隙过大的情况下，直接将上下炉壳焊接连接，以尽可能使炉壳焊接应力与变形同步，减小焊接残余应力；手工电弧焊时，采用多层多道焊，控制焊条摆幅，减小线能量。

4.1.2减少焊缝中氢含量的方法

减少焊缝中氢的含量也是有效降低焊接裂纹的有效方法，为了减低焊缝中氢的含量我们应做到焊前认真清理坡口表面及附近炉壳，采用砂轮机打磨清除油、锈等污物；加强焊条的烘烤、领用、发放、回收管理。禁止使用锈蚀的焊丝、焊条；采取有效的防风、防雨措施。搭设防风屏，制作防雨帽；采取预热、消氢措施。炉壳定位焊时采用火焰预热。正式焊接方法为手工电弧焊时，采用电加热片伴随预热，确保预热均匀一致，焊后立即进行消氢处理；采用高韧性、低氢型焊条进行定位焊、打底焊。防止根部裂纹的出现。

结束语

随着高炉层出不穷的出现，随着国家对质量要求的不断提高，虽然现代化高炉正朝着大容积，高炉压，自动化、长寿命方向迈进，但我们必须严格重视高炉在安装过程中的质量控制，本文着重探讨了高炉中炉壳的安装质量要点。我们在施工过程中必须严格按照施工规范及工艺要求，只有这样才能更加有力的保证高炉安装质量要点的有效控制，使高炉达到更高的水平。

参考文献

[1](苏)H.H.弗拉索夫等著;夏启明,姚鹏飞译;《高炉快速大修》重工业出版社,1955.

[2]新日铁高炉大修新技术一《鞍钢技术》2006年05期.

[3]《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205一加01).