Ф4m×56m回转窑大齿圈裂纹的处理
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回转窑轮带修复工艺方案及具体步骤通过多日来对φ4.8×72m回转窑二档轮带的清缺,裂纹现象已基本清除到位,根据裂纹的实际现状,焊补施工具体步骤如下:1、焊补前的准备工作1.进一步检查确定裂纹是否清除干净,无裂纹气泡等,方法:目视+着色剂探伤。
检查结果需得到相关人员的认可,方能进行下一步施焊。
2.严格按轮带的焊补工艺要求,对焊条进行烘焙,烘焙温度200°保温。
3.轮带焊补区域需在焊前预热,方法:使用气割枪加热和加热带加热。
加热温度200°-220°2、施焊过程的操作及相关记录1.施焊严格按焊补工艺施焊,具体操作:①采用J506焊条打底(厚度约40mm),打底施焊逐层清理焊渣并敲击焊道释放应力,完成后检查焊补质量(肉眼检查焊道质量),质量合格进行下一步工作。
②在打底焊接完成后,采用CO2气体保护焊进行堆焊,先堆焊侧面再堆焊底面的原则逐层次严格进行焊道敲击和清渣,检查焊道质量。
若发现异常必须排除后才能进行继续施焊(必须使用砂轮打磨清除),确保最终焊接质量。
采用CO2气体保护焊施工过程中,每焊接50mm~100mm层次时,必须进行一次气割枪烘烤至暗红色去应力回火操作程序(温度550°),才能继续进行堆焊。
③堆焊封面结束后,首先进行气割枪烘烤去应力程序,再利用余热用碳弧气刨将轮带工作面多余焊层刨除后,立即使用加热带覆盖焊补区域进行加热保温(温度约为550°),保温6小时后,以每小时逐步缓冷得方式,将焊补区域温度降至能够打磨和超声波探伤及表面磁粉探伤。
3、修复时间安排1.采取每日8点至22点连续作业方式进行焊补,22点后至次日8点(焊补前)使用加热带进行保温(保温温度±200°)2.施工过程时间预计(1)焊补需时6天(2)保温去应力需时2天(3)探伤检查在加温去应力后进行。
回转窑轮带裂口焊修⑴首先,把回转窑轮带裂口停在最上面,用δ18mm钢板作加强筋3,焊在轮带两边,加强筋尺寸为长×宽=940×220,加强筋中部与轮带接触处中空,以便开坡口及焊接。
加强筋可以预防轮带在开坡口及焊接时的变形与错位。
⑵使用300型氧气乙炔割具开坡口,沿裂纹中心线向两边扩大化割除,气割范围为轮带接触带全长,即轴向长度550mm,坡口上宽170~190mm,下宽40mm(如图1所示),轮带两边的60 mm厚的部分及已焊接未开裂的加强筋1未处理。
图1轮带结构及焊接时的坡口型式与加强筋位置⑶坡口开好后,用钢丝刷清除铁屑及油污,打磨好坡口,并修形,把坡口两边20 mm范围也要打磨好,打磨作业必须完全去掉氧化皮,有角度的地方要呈圆滑过渡状。
⑷结合层焊接采用ZY-YJ507 CO2气体保护药粉焊丝(焊丝的熔敷金属化学成分及力学性能如表1所示),焊丝直径为Φ1.2mm,此焊丝为氧化钙型碱性渣系,电弧稳定,抗气孔性强。
焊接要点是沿V型坡口两侧施焊电流电压一定要小一些(焊接电流为150~180A),控制母材溶入焊缝的比例,运枪方式直行,不作摆动,更不要让焊丝直接杀在母材上形成溶池,V型坡口两侧的尘渣要随时清理,并采用短焊道焊接,让上一道焊缝对下一道焊缝产生回火作用。
每层焊完后锤击焊接边缘结合部,以消除焊接应力。
焊缝厚约为20 mm时,结合层焊接完成。
⑸结合层焊接完成后,为提高效率,把550mm宽的轮带接触带分为两段,中间用钢板隔开,采用两台NBC-500逆变气体保护焊机,同时进行工作层焊接,焊丝为JQ.MG50-6CO2气体保护实芯焊丝,焊丝直径为Φ1.2mm,此焊丝的焊缝含氢量很低,含氮量较少,抗裂性好,焊后变形小,且该焊丝含碳量低,小电流小电压作业情况下焊缝质量优良,抗拉强度与中碳钢轮带属于同一级别,其它元素与轮带相近,因此适合该项工程堆焊。
工作层的焊接要点与结合层一样,但电流电压可适当调大一点(焊接电流为180~220A)。
如果回转窑筒体开裂应该如何处理?
回转窑在长时间的使用过程中,会出现筒体开裂的情况,为了能够尽快的处理这个问题,我们首先应该分析筒体开裂的原因是什么,根据原因来进行处理。
回转窑筒体开裂的原因:
1、窑体振动;
2、红窑烧损,窑筒体强度削弱;
3、某挡轮顶力太大;
4、钢板沉陷不均,造成窑体弯曲;
5、钢板薄;
6、基础沉陷不均,造成窑体弯曲;
7、筒体表面超过400℃报警温度,钢板蠕变降低强度。
通过长期经验总结回转窑筒体出现开裂可以归纳为上面的七种情况,我们根据每种情况进行下面的处理:
回转窑筒体开裂的处理方法:
1、修复窑体,加固筒体;
2、正确调整托轮,减轻负荷;
3、用探伤仪检查内部缺陷,及缺陷部位的周围。
4、用铆钉铆住,以防扩展;
5、选择合适的钢板厚度;
6、调整托轮底座位置;
7、采取措施,降低窑筒体温度。
回转窑筒体裂纹的原因分析及防范措施焦作坚固水泥有限公司王占光邮编454002一、引言随着窑外分解技术的成熟,水泥大型装备的不断研发和机械制造业的提升,为水泥单线生产能力的扩大提供了条件,日产10000吨的熟料生产线在我国已投运多年,日产5000吨的熟料生产线已成为生产主力。
但由于设计、制造、安装、维护、配料等方面的原因,很多回转窑在投运不长的时间内,便出现了筒体裂纹,特别是回转窑过渡带的筒体裂纹,给生产企业造成了不小的损失,为此,笔者根据自己的经验,分析了回转窑筒体产生裂纹的主要原因,提出了针对预防裂纹的具体措施,望能对水泥设备管理者起到借鉴作用。
二、回转窑易产生裂纹的部位及形式回转窑裂纹的部位及形式较多。
裂纹的部位多发生在轮带、大齿圈两侧的焊缝处以及其它筒体焊缝的两侧,当前裂纹最多的发生在回转窑过渡带筒体上,且一旦开裂,修复的经济性、可靠性较差,即不具备修复性,必须更换筒体。
裂纹的形式也有多种,但归纳起来有三种,即纵向裂纹、环向裂纹以及不规则裂纹。
纵向裂纹多发生在轮带下筒体的垫板及挡块和筒体的焊缝处;环向裂纹多发生在轮带两侧的过度筒体的焊缝处,以及回转窑过渡带的筒体焊缝处,还有大齿圈下筒体与弹簧板的焊缝处。
不规则裂纹多发生在回转窑的喂料、出料的筒体开口处,目前该类窑型因已淘汰而不多见,故在下文中不再赘述。
三、回转窑筒体产生裂纹的原因分析回转窑是多点支撑、重载低速的热工设备,受力复杂,引起裂纹的因素较多,涉及设计、制造、安装、检修维护、管理诸多方面。
现就产生裂纹的主要原因进行分析。
3.1纵向裂纹形成的原因纵向裂纹多发生在轮带下筒体与垫板或挡块的焊缝处,一般由外及里且沿轴向延伸形成纵向裂纹,甚至开裂。
究其原因主要由四个方面造成。
首先是设计时筒体板材厚度选择较薄,我们知道回转窑要求横刚纵柔,若板材厚度不足,就难以保证其横向刚度,所以筒体在自重和托轮支撑反力的产生的交变应力和脉冲应力的作用下,易使材料产生疲劳,达到一定条件后,裂纹便会在该处比较薄弱的焊缝热影响区形成,即筒体与挡块或垫板焊缝处形成,并在径向上由外向内发展、在轴向上左右延伸,形成纵向裂纹。
回转窑托轮表面裂纹修复方案可以采用以下步骤:
1. 检测:首先使用探伤仪对托轮表面进行检测,找出裂纹的位置、长度和深度。
同时,对裂纹周边进行打磨处理,确保表面干净、平整,为后续修复做好准备。
2. 选择修复材料:根据托轮的材质和工况条件,选择具有良好耐磨、耐热、抗腐蚀性能的修复材料,如“MSFH”功能梯度冶金粉末复合材料。
3. 预处理:对受损部位进行预处理,如去除残留的旧涂层、氧化皮和焊渣等,以提高修复材料与基体的粘结力。
4. 熔敷层的结构设计:根据工件的材质、工况条件和技术要求,设计结合层、过渡层和工作层的厚度。
5. 修复工艺:采用焊接或热喷涂等方法,将修复材料涂敷到托轮表面,并控制熔敷过程中的温度、速度和压力等参数,以确保涂层的质量和性能。
6. 固化与加工:修复材料熔敷后,进行适当的热处理和冷却,使其达到预期的硬度和强度。
然后对修复部位进行加工,如打磨、抛光等,以满足托轮的使用要求。
7. 检验与验收:对修复后的托轮进行检验,检查修复部位的表面质量、尺寸和性能是否满足要求。
如有必要,可以进行二次修复或调整。
8. 后期维护与保养:在托轮修复后,要加强监测其使用过程中的磨损和裂纹情况,及时采取措施进行调整和修复。
同时,遵守相关操作规程,确保托轮的正常运行。
回转窑筒体开裂的修复王宗璞【摘要】回转窑是水泥厂的关键设备,筒体又是回转窑的关键部件,筒体开裂的原因很复杂,且受多方面因素影响.文章通过分析筒体开裂原因,制定和实施修复方案,并采取一定的措施,确保修复后的筒体焊缝质量,防止裂纹扩展,保证回转窑的正常运行.【期刊名称】《水泥技术》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】2页(P72-73)【关键词】筒体;开裂;修复【作者】王宗璞【作者单位】博爱金隅水泥有限公司,河南焦作454461【正文语种】中文【中图分类】TQ172.622.29我公司2 500t/d熟料水泥生产线于2006年2月投产,回转窑年实际产能均在设计生产能力的110%~115%。
2013年年终大修停产冷窑后,发现在窑长度居中(距窑头窑尾约30 000mm处)的烧成带与过渡带交汇区2号轮带处,筒体加厚段往窑尾方向轴向排列有三道环向裂缝和若干道磨蚀沟。
我公司分析了原因,制定了修复方案并实施,经过两年多的运转证实,修复方案合理可行,措施得当,保证了回转窑的正常运转。
1.1 开裂及磨蚀区域我公司回转窑规格为ϕ4m×60m,筒体钢板材质为Q235-B,钢板厚度为22~60mm,其开裂及磨蚀区域如图1、图2所示。
1.2 开裂磨蚀情况(1)2号轮带处的轮带下筒体钢板(厚度80mm)与过渡段筒体钢板(厚度60mm)焊缝环向开裂,从内壁向外延伸,沿圆周方向长度1 460~1 500mm,厚度方向局部已裂透至筒体外表面,裂缝宽1~1.5mm(图3)。
焊缝向窑尾方向200mm(正好是一块耐火砖长度)处环向开裂,从内壁向外延伸,沿圆周方向长度600~650mm,局部已裂透至筒体外表面,裂缝宽0.5~1.2mm (图4)。
焊缝向窑尾方向约400mm(正好是两块耐火砖长度)处环向开裂,从内壁向外延伸,沿圆周方向长度1 300mm左右,局部已裂透至筒体外表面,裂缝宽1~1.5mm(图5)。
(2)焊缝向窑尾方向约600mm轴向排列3道间隔200mm(正好是一块耐火砖长度)磨蚀沟,宽15~18mm,深3mm左右(图6)。
回转窑筒体裂纹修复方案研讨Discussion on crack repair scheme of rotary kiln shell摘要:我公司5000t吨/日熟料生产线回转窑筒体在运行中因疲劳应力产生裂纹,通过现场比对确定裂纹修复方案,解决影响回转窑运行瓶颈问题。
关键词:回转窑;筒体;裂纹;修复方案1 前言水泥回转窑作为生产企业核心设备,受到高度重视。
回转窑作为熟料生产热工设备因受到停窑、冷窑影响,窑体温度不均衡变化、窑体的振动,尤其在窑筒体过渡带处受到操作环境、窑内气氛腐蚀等因素可能造成窑筒体产生裂纹。
对于回转窑筒体裂纹修复方案显得尤为谨慎,关系回转窑的安全平稳运行。
2 装置情况及问题说明2.1回转窑装置情况我厂回转窑Φ4.8×74m,四川矿山机器(集团)有限责任公司生产,筒体内径φ=4.8m、筒体长度L=74m、转速:0.475-4.75r/min、斜度(sinα):4%、支撑数:3个、主电机功率710kw、辅传电机功率75kw、生产能力5000t/d、生产特性:窑外预分解、传动方式:单传动、挡轮形式:液压挡轮、润滑方式:稀油站强制润滑、冷却方式:管道通风。
2.2问题说明我厂Φ4.8×74m回转窑是水泥生产核心装置,2022年11月26日回转窑在热态投料正常生产运行的情况下,巡检发现回转窑筒体36.5米处出现两条裂纹筒体,每条裂纹长度约1米左右,安排停窑应急处置。
3 筒体裂纹修复方案制定查找设备采购与服务合同,回转窑筒体36.5米筒体壁厚28mm。
我厂确定方案筒体修补方案是先从筒体外部对裂纹补焊、然后进入回转窑内挖砖、内部裂纹补焊。
具体修复方案如下:3.1修复前准备情况3.1.1根据裂纹长度下料制作“U”形加强拉筋3~4件,用Q235B δ30钢板割制(如图1),在立腿部位开坡口。
(图1)(图2)3.1.2根据裂纹长度下料制作筒体加强板4~6件,长度为500 mm,宽度为200 mm,两端制成圆弧,另在加强板中心位置开一直径为6 mm的孔,此孔为通气孔,排出焊接产生的气体以及今后运行过程中加强板与筒体微动产生的杂质等,用Q235B δ20钢板卷制(如图2),在与筒体贴合部位开焊接坡口。
中图分类号:TQ 72.622.26 文献标识码:B 文章编号: 008-0473(20 8)03-0073-03 DOI编码: 0. 6008/ki. 008-0473.20 8.03.0回转窑筒体裂纹及腐蚀的处理与预防朱攀勇1 付金强1 高先梨2 余明江2 王盛凯21. 中国葛洲坝集团水泥有限公司,湖北 武汉 430073;2. 葛洲坝宜城水泥有限公司,湖北 宜城 441400摘 要 2018年大检修期间,停窑拆除耐火砖,硅莫砖部位筒体吸潮“冒汗”现象严重,窑筒体形成栅格状有大量的腐蚀层,37.8 m处挡砖圈阶梯靠窑头侧有20~30 mm宽的环向凹槽,欲更换的34.7~37.5 m处宽2.8 m 筒体冷却后在短时间内由3道裂纹增至数十条对称裂纹。
为了防止更换窑砖与筒体后再次发生腐蚀、产生裂纹,通过筒体探伤、测厚、腐蚀层及筒体检测等对回转窑筒体裂纹及腐蚀机理进行研究分析,得出结论:应力与腐蚀是筒体裂纹产生的主要原因。
腐蚀主要原因是高温氧化、硫化腐蚀、氯化腐蚀。
针对裂纹与腐蚀采取有效的处理方法,并提出防范措施。
关键词 回转窑 筒体 裂纹 腐蚀 处理 预防0 引言2017年2月3日,我公司回转窑(Φ4.8 m×74 m)筒体在开机过程中发现34.2m处回转窑60~28 m过渡带附近出现一条500 mm长环向裂纹,随后立即对该处筒体进行了探伤检测,结果显示在该裂纹环向共有三道长短不一的裂纹。
考虑窑筒体加工制造需要较长时间,为了保证生产,采用了应急处理方案,堆焊裂纹,在筒体发生裂纹的周向加焊了20块δ=40 mm的筋板。
2018年1月原裂纹加强筋板边缘(靠窑尾方向)处又出现三段环向裂纹,止料停窑后约24 h,回转窑按要求冷却至常温,该处又出现数十道长从100 mm至1 200 mm不等的环向裂纹,于是按照检修计划更换了该处2.8 m长筒体。
拆除耐火砖,硅莫砖部位筒体吸潮“冒汗”现象严重,窑筒体形成栅格状有大量的腐蚀层,对腐蚀层与筒体进行了化验检测,对窑筒体整体进行了测厚与探伤,化验结果显示腐蚀层Cl-含量达到3.73%,磷化物含量高达5.95%,硫化物浓度达0.18%,筒体最薄区段为37.8~47.8 m段δ=28 mm的10 m长窑筒体,且37.8 m处挡砖圈阶梯靠窑头侧有20~30 mm宽的环向凹槽,最薄厚度达到14 mm。
石灰回转窑筒体断裂的原因及处理石灰回转窑是活性石灰厂关键设备之一。
由于体积庞大,加上又处于冷热交替、高温作业环境下,因而筒体断裂及焊缝开裂事故时有发生。
石灰回转窑筒体断裂通常有以下几种情况:①处于轮带下的筒体,发生程度不同的“颈缩”现象,持续运转就容易造成筒体断裂(裂纹或裂断)。
②在冷却机与石灰回转窑下料口交接处的筒体,回转窑容易发生筒体断裂事故。
石灰回转窑筒体断裂时,通常有多种形态:①裂纹沿筒体截面圆周长分布,并伴有筒体弯曲现象。
②裂纹一旦超出窑圆周长1/3以上,就有可能产生筒体断裂事故。
1.原因分析造成石灰回转窑筒体断裂的原因是多方面的,归纳起来有以下几点:(1)整体强度低,投入正常生产后,引起筒体断裂比如,多筒冷却机石灰回转窑,在冷却筒与窑下料口交接处筒体圆周上均布着若干个多筒冷却机下料孔,使实有铁板长度仅为圆周长的1/2左右,整体强度明显下降,故此处极易断裂。
(2)高温状态下材质疲劳,引起筒体断裂石灰回转窑筒体要长期承受交变载荷作用和冷热变化,因回转窑生产原因及非生产原因停窑时,都有可能使筒体断面产生径向变形。
对窑的热工标定表明,筒体表面温度常常高达300℃以上。
在这种高温工作环境下,尤其是冷热交替,极易导致筒体钢板材质疲劳,刚度下降,进而断裂。
(3)不适当的维修导致了筒体断裂石灰回转窑筒体出现裂纹后,必然进行抢修。
但在抢修过程中,如果焊工焊接技术不过关,或焊接填充金属选择不当,所焊回转窑部位容易再次开裂,并延伸扩大,导致筒体断裂事故的发生。
(4)石灰回转窑筒体在加工制造、运输、安装等过程中不经心形成了沟痕,导致了微细裂纹,荷重后微细裂纹扩展开来,发展到筒体断裂。
或者筒体在制作过程中残留下了焊接应力,甚至焊缝内有气孔、砂眼等缺陷,在交变应力和高温作用下,缺陷形成裂纹,焊缝成为裂缝,导致筒体断裂。
2.处理方法(1)断裂筒体的抢修对于断裂情况不十分严重的石灰回转窑筒体,可采用焊接的方法加以抢修。