10.2 壳体施工
10.2.1 炉体钢板的切割,除壳体钢板轮廓外形的切割外,还有焊接坡口切割、不等厚连接过渡削薄切割、孔洞切割等,是壳体施工的主要工序。
对低合金结构钢(如BB503),在不同切割环境温度和不同预热温度下,进行切割试验,并对钢板切割边缘进行金相分析和硬度试验。试验表明,切割的环境温度等于或低于0℃时,随着温度降低,材料的淬硬程度随之提高。在-3℃时,表层呈高碳马氏体组织,硬度高达HV680,对成型、焊接都会产生很大影响,因此切割工作宜在0℃以上环境温度进行。当等于或低于0℃时,应采取必要的改善环境温度的措施或对钢板进行预热。
10.2.2 加热成型时,必须严格控制钢板加热温度和时间,防止钢板因过热而导致晶粒粗大,使成型后的壳体钢板机械性能降低。也不能在低于工艺规定的加热温度下成型,以免使成型困难,引起冷作硬化。为减少冷却时产生的变形,可使压力机保持压力,直至壳体温度下降到300℃以下,再卸压并取出。
10.2.3 焊接是壳体施工中的重要工序,特别是大型高炉壳体结构,采用低合金结构钢厚板,焊缝质量要求高,因此焊接工作的各个环节都必须严格按照本规范第8章的相关规定进行。焊接工艺评定是根据工艺评定报告制定焊接工艺规程,作为指导焊接施工的依据。焊接工艺评定报告连同试样检验结果应存档备查。
风口段在高炉壳体中焊接量最大,风口法兰与壳体间焊缝重量占整个风口段重量的7%~8%,焊后残余应力很大,因此必须进行消除应力退火处理。最有效的退火处理方法,是在大型加热炉中对风口段单块整体退火。条件不具备时,亦可采取其他方法消除残余应力,但应进行残余应力测试,以检验实施的效果。
外燃式及内燃式热风炉上部高温区壳体,为防止因应力集中和晶界腐蚀而产生裂纹,宜进行整体退火。由于壳体尺寸较大,因此退火宜在安装焊接完成后进行。
10.2.4 壳体预组装是指每带壳体各块之间,以及相邻各带壳体之间,用预装卡具临时装配固定,以检查壳体各部尺寸,并作好相关的标记。另外,高炉铁口框及煤气封罩段上各种开孔,热风炉上各种开孔、插管的划线、定位、切割、焊接等工作,也宜在预装状态下进行。
壳体预组装允许偏差(表10.2.4)中,列出了壳体预组装的主要检查项目和允许偏差,其余未列出的如高炉煤气封罩段和热风炉上各类开孔以及上升管、下降管、五通球或三通管、除尘器壳体预组装检查项目和允许偏差,按设计文件规定,当设计文件未作规定时,可参照本表规定检查。