高炉风口开孔和风口法兰安装方法

高炉风口开孔和风口法兰安装方案

前言

马来西亚东钢炼铁一期一步工程，高炉本体风口法兰标高：10.800，风口数量16个，风口段炉壳钢板材质为Q345B,钢板厚度为40mm。送风装置是高炉能否正常运转和保持生产高效的关键部位，如果风口设备安装质量不好，气流就不会在炉内均匀分布，严重时会产生不正常的炉况产生故障，而风口的开孔和风口法兰安装的精度直接影响着送风装置的功能。可以说高炉工程中风口开孔和风口法兰安装关系着整个高炉的使用情况。风口开孔最主要的是要保证角度、风口中心线标高和高炉炉壳的坡口大小，这些数据直接影响着风口法兰安装后的精确度，这里所说的开孔标高是指风口法兰标高，一般风口法兰中心线和风口中心线会标于设备上，即风口开孔标高要与风口法兰中心线对齐。而我们最终要保证的数据是风口中线线标高。两个标高不属于同一个，在安装时应该加以注意(风口中心线标高比法兰中心线标高高7mm,开孔时应注意)。所分角度风口开孔角度与风口法兰角度理论上应该重合。大套法兰( 即风口法兰) 炉壳位置外径1156.5 mm，内径1130mm，法兰厚165mm，材质为ZG270-500 ；在风口带炉壳钢板上进行开孔( 孔径严格按照设计)，然后焊接上风口法兰．由于炉壳与风口法兰均是炼铁重要设备结构件，故焊接质量的好坏对高炉炉体的结构稳定以至生产都有重要影响，尤需采取严格而周密的焊接工艺．风口法兰焊接有以下特点：1）异种材质相焊；

2 ) 炉壳板厚达40m m；

3 ) 焊接量大，易产生焊接变形；

4 ) 焊位

差；5 ) 最小剩余边距( 相邻两法兰之间)小，在焊接应力作用下炉壳容易开裂．这些特点决定了风口法兰的焊接是高炉施工中焊接工艺最复杂、也是最困难的一道工序。

1 、风口开孔

为防止开孔后安装变形，风口开孔工作在风口所在炉壳安装完成并且上面最少两带安装并焊接完成后进行。风口开孔前炉壳应准备好经校准的水准仪、经纬仪（或全站仪）以及盘尺钢直尺等工机具。先审核图纸，如果没有错误后方可进行工作。

1．1标高测量

首先利用炉心测量桥重新检测炉底中心点，在把吊盘升至高炉风口标高以下大约1.5米后将吊盘八个腿充分固定后，临时用角钢与炉壳固定焊死，用水准仪以炉底标高点为基准点把风口开孔标高（风口法兰炉壳内径标高10.787）反到炉皮上。以三点为一线连接成围炉壳内一周的圆，用石笔标于炉壳上。为防止晃动测量时除工作人员外其它人不要停留在吊盘上。（注意二次复查）

1．2角度划分

以炉炉中心点为中心用经纬仪或全站仪从吊盘上以00为起点（具体以图纸所定起点为准），每转22.50画一条竖线于炉壳上。再堆成反向画另外一条对称线。每条角度线与标高水平线交于上点，此点即为风口开孔中心。

1．3开孔

手工切割风口圆弧，切割分两次进行，以风口中心点为圆点用画

规画出开口圆并用石笔标注于炉壳，标注线不应过细，约5MM左右。开口圆直径1130mm，开孔时先以内线从内向外进行切割，外面工作人员把切割炉壳提前焊上吊装鼻，用倒链固定好后切割取下。完成后进行二次坡口切割（在炉壳外侧画出法兰外壳直径1156，沿外径切割破口），将毛边进行处理后把风口法兰进行试安装，如果尺寸符合要求按此时行切割作业，如果不符合再根据实际情况进行调整。不能安装到位时切割时沿外圆进行切割。

风口开洞要对称两洞同时作业，不能按照顺序开洞（见开洞顺序图），

1~4#共计8个洞口开完后，暂停开洞，先安装该8个风口大套法兰，安装完后（不焊接）再开另外8个风口。

2 风口法兰安装

2.1风口检测架制作方法是用D16圆钢做成宽200mm的U型槽焊接在炉壳法兰上下作业中心线上，高度露出法兰大100mm（250mm 即可）。由于焊接过程中产生收缩导致检测架头部标高可能变动，此时进行再次测量用手锤进行调整

2.2用经纬仪以开孔时的方法把各各角度点标于检测架的横向角钢上并用手锯刻出凹槽。用钢线过检测架上标记点拉出水平及垂直线，交点为风口法兰中心点，用粉线将对称风口中心点之间拉线绷紧，检查中心是否交于一点，若没交于一点则重新进行此工作，直至交于一点。画于检测架上的点为检测基准点，调整法兰时要以此点为标准，法兰横纵中心线都必须经过此点。所有检测架均要用仪器测量，达到同一标高，差值≤2mm(YJB208-85炼铁设备为5MM),相邻为3MM。从测心桥上放垂下测心钢线坠，所垂钢线坠过交汇点要与炉底圆心重合，精度≤3mm（YJB208-85炼铁设备为10MM）。

4焊接

4.1 母材的坡口形式：选用单面坡口，坡口侧在外侧，焊接前坡口表面必须用磨光机打磨光亮。

4.2焊条烘烤:采用焊条为E4303酸性焊条，使用前必须对焊条时行烘干，烘干温度为350～380℃，烘干时间为1.5-2h。烘干后需将焊条放入保温箱中时行缓冷放置以防止受潮，放置环境温度为110-120℃。

4.3防变形措施：焊接过程中的高温会改变母材的晶体组织，加之炉壳板厚，高温后的降温过程中会由于降温不均匀而导致收缩不均匀引起变形。因此，防止变形主要是控制好焊接过程中的层间温度和

使得焊接后温度能均匀下降，在变形的方向加焊加强肋是借用外力阻止变形减少变形量的一种有效方法。

6块20mm厚钢板沿

风口周围均匀布置

风口法兰（ZG35）

4.4风口定位焊接：每个风口在找正完毕后先里面焊接8个点（沿圆周均匀布置），每个点长度约50mm，做好风口法兰焊接前的定位。

4.5焊接顺序:风口法兰的焊接采用先内后外的对称分层焊接。首先是要求炉壳上两对称法兰同时施焊。每个风口均先焊接大坡口侧4层，再对内侧焊接3层，然后又对大坡口侧施焊到焊满。每焊接一层都必须对焊缝及坡口进行打磨光亮后才继续施焊，并对焊接过程中的缺陷进行检查和修补。施焊时不允许间断，对每条焊缝应连续焊完。每个风口安排两个电焊工同时分道、分层施焊。

4.6焊接方法及焊材: 焊接方法可选用二氧化碳气体保护焊或者传统的手工电弧焊。电焊机选用直流正接法。开始2层用Φ4.0焊条打底，中间用Φ

5.0焊条填充，最后用Φ4.0焊条盖面。电焊工的技术是焊接质量保证的关键，电焊工的手法、角度、摆弧的大小等等均直接影响焊接质量。电焊工每焊接完成一道后必须把原来定位焊接的点用气刨清除并打磨光亮。实践证明气保焊接比传统焊接的效率更高，可同时安排6名工人进行焊接。

5 结语

风口开口和法兰安装是一项严密和紧凑的工序，需要施工项目负责人统一指挥，现场技术人员、施工员及作业人员充分沟通交底，提前把紧前工作安排到位才能在短时间内把本项工作保质保量完成好。