專利名稱：步進(jìn)式加熱爐水梁熱態(tài)安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及步進(jìn)式加熱爐水梁在熱態(tài)即模擬工作狀態(tài)下的安裝方法。
背景技術(shù)：
加熱爐是工業(yè)爐窯的一大類別，是指被加熱的物料在爐內(nèi)基本不發(fā)生物態(tài)變化和 化學(xué)反應(yīng)的爐子，它是一個(gè)復(fù)雜的熱工設(shè)備，其中水梁部分是加熱爐的心臟部分。水梁是依 靠爐底機(jī)械的有序運(yùn)動(dòng)來支撐坯料在加熱爐內(nèi)部逐步地從爐尾移動(dòng)到爐頭，并且使坯料達(dá) 到規(guī)定的溫度后出爐。水梁工作狀態(tài)是在1250°C的爐膛內(nèi)工作，因其有保溫絕熱層，其內(nèi)在 溫度依然在273°C狀態(tài)下工作。如何解決水梁高溫狀態(tài)下膨脹問題是施工過程的難點(diǎn)，現(xiàn)在 的施工技術(shù)就是根據(jù)膨脹量，利用外力的力量將膨脹量預(yù)留，以目前比較流行、常見的的五根立柱情況的安裝方式為例，如圖3 首先定位1#立柱，對(duì)好口以后焊接，然后拉2#立柱，到達(dá)規(guī)定尺寸進(jìn)行焊接，然后 拉伸3#立柱到規(guī)定尺寸進(jìn)行焊接，然后拉伸4#立柱到達(dá)規(guī)定尺寸進(jìn)行焊接，此時(shí)5#雙柱 應(yīng)該是在自然狀態(tài)下將三通3與立柱對(duì)口然后焊接。同樣拉伸前需要保證立柱間間距為設(shè) 計(jì)尺寸，拉伸和焊接需要保證水梁1的標(biāo)高，因?yàn)樵诤附雍屠鞎r(shí)標(biāo)高要出現(xiàn)變化，這種變 化需要找到規(guī)律然后進(jìn)行預(yù)留。實(shí)踐證明，這種冷拉的安裝方法，存在以下弊端1、因需用外力拉拽，必須保證水梁立柱有一定的高度，如果高度不夠，很難在彈性 內(nèi)預(yù)留拉伸量，這個(gè)高度直接影響爐體的整體體積，以及爐膛內(nèi)的有效過熱容積。從而無形 加大了加熱爐的投資成本和使用過程中的大量能源的浪費(fèi)。2、是很難保證將來水梁在爐內(nèi)工作狀態(tài)時(shí)的立柱垂直度，從而不能保證水梁及其 立柱是真正承受正壓力。3、是在施工過程中很難進(jìn)行過程的檢查驗(yàn)收。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種步進(jìn)式加熱爐水梁熱態(tài)安裝方法，可以直接客觀的進(jìn)行水 梁立柱的安裝，避免當(dāng)前安裝方法的種種弊端。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是步進(jìn)式加熱爐水梁熱態(tài)安裝方法，采用加熱保溫箱和溫度控制系統(tǒng)完全模擬水梁 在273士 10°C下進(jìn)行水梁及立柱的組焊方法，其操作過程步驟如下1)精確測量水梁上橫梁到三通口間的高度Δ h，按照設(shè)計(jì)要求確定雙管立柱的上 頂標(biāo)高a，在確認(rèn)雙管立柱的垂直度在偏差士 1. 0mm，標(biāo)高在偏差士 1. Omm范圍內(nèi)后，將雙管 立柱與上支撐板、下支撐板焊接在一起；2)計(jì)算各三通口間水梁受熱伸長量，χ = Ι^λ，式中λ為膨脹系數(shù)，L為水梁三通 口間距；3)以雙管立柱為中心，按L+x值對(duì)應(yīng)確定其它立柱間中心距，在依次確認(rèn)立柱的中心距在偏差士2. 0mm，垂直度在偏差士 1.0mm，標(biāo)高在偏差士 1.0mm范圍內(nèi)后，將所有立柱 上支撐板、下支撐板與立柱全部焊接在一起；4)焊接完成后，檢查各立柱間中心距，垂直度和標(biāo)高，如尺寸超出偏差的要求，要 對(duì)超差尺寸進(jìn)行校正；5)將加熱箱設(shè)置在水梁上，三通口露在外，電加熱帶設(shè)置在水梁的前后，用起重設(shè) 備對(duì)吊耳多點(diǎn)同時(shí)起吊，吊至立柱上方；6)將水梁加熱到273士 10°C，升溫速度2 2. 3°C /分鐘，當(dāng)三通口與立柱中心距 小于2mm時(shí)，開始保溫，當(dāng)三通口與立柱完全對(duì)口后，將水梁降下，三通口與立柱上芯管配 合后進(jìn)行焊接；7)當(dāng)水梁三通口與所有立柱焊接完成后，進(jìn)行水梁保溫，溫度為200 240°C，保 溫時(shí)間50 100分鐘，保溫結(jié)束后，待水梁自然冷卻到100°C以下后，拆除加熱箱。步驟5中所述的加熱箱可分段設(shè)置，分段控制，以保證加熱效果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明使水梁及其立柱承受正壓力效果 顯著，明顯增加了使用壽命，消除了冷態(tài)拉伸狀態(tài)下的焊接應(yīng)力，對(duì)中尺寸好，保證了立柱 的工作狀態(tài)下的垂直度，并且在施工過程中能夠有效地消除水梁的制作誤差。


圖1是本發(fā)明實(shí)施結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是水梁升溫結(jié)構(gòu)圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)安裝方法示意圖。圖中1-水梁2-立柱3-三通口 4-上支撐板5-下支撐板6_芯管7_加熱箱8_電 加熱帶9-吊耳
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說明步進(jìn)式加熱爐水梁熱態(tài)安裝方法，采用加熱保溫箱和溫度控制系統(tǒng)完全模擬水梁 在273士 10°C下進(jìn)行水梁及立柱的組焊方法，其操作過程步驟如下1)精確測量水梁1上橫梁到三通口 3間的高度Δ h，對(duì)照?qǐng)D紙確定雙管3#立柱2 的上頂標(biāo)高a，在確認(rèn)3#立柱的垂直度在偏差士 1.0mm，標(biāo)高在偏差士 1.0mm范圍內(nèi)后，將 3#立柱2與上支撐板4、下支撐板5焊接在一起；2)計(jì)算各三通口間水梁1受熱伸長量，χ = Ι^λ，式中λ為膨脹系數(shù)，L為水梁三 通口間距；3)以雙管3#立柱為中心，按L+x值對(duì)應(yīng)確定其他立柱間中心距，在依次確認(rèn)立柱 的中心距在偏差士2. 0mm，垂直度在偏差士 1.0mm，標(biāo)高在偏差士 1.0mm范圍內(nèi)后，將所有立 柱上支撐板4、下支撐板5與立柱2全部焊接在一起；4)焊接完成后，檢查各立柱間中心距，垂直度和標(biāo)高，如尺寸超出偏差的要求，要 對(duì)超差尺寸進(jìn)行校正；5)將加熱箱設(shè)置在水梁上，三通口露在外，電加熱帶設(shè)置在水梁的前后，用起重設(shè) 備對(duì)吊耳多點(diǎn)同時(shí)起吊，吊至立柱上方；見圖2，通過電加熱帶8的加熱，達(dá)到水梁1的延展伸長，并且通過電加熱帶8內(nèi)部的熱電偶與控制系統(tǒng)相連，將內(nèi)部溫度及時(shí)準(zhǔn)確的傳遞到 控制系統(tǒng)中。加熱箱可分段設(shè)置，分段控制，以保證加熱效果。6)將水梁加熱到273士 10°C，升溫速度2 2. 3°C /分鐘，當(dāng)三通口與立柱中心距 小于2mm時(shí)，開始保溫，當(dāng)三通口與立柱完全對(duì)口后，將水梁降下，三通口 3與立柱2上芯管 6配合后進(jìn)行焊接；7)當(dāng)水梁三通口與所有立柱焊接完成后，進(jìn)行水梁保溫，溫度為200 240°C，保 溫時(shí)間50 100分鐘；保溫結(jié)束后，待水梁自然冷卻到100°C以下后，拆除加熱箱。見圖1，該實(shí)施例以六段水梁立柱來描述水梁加熱方法的安裝過程1)精確測量水梁1上橫梁到三通口 3間的高度Ah，Ah這個(gè)尺寸也需要進(jìn)行現(xiàn) 場復(fù)測，因?yàn)橛兄谱髡`差，從而影響標(biāo)高的找正。對(duì)照?qǐng)D紙確定雙管3#立柱2的上頂標(biāo)高 a,在確認(rèn)3#立柱的垂直度在偏差士 1. Omm,標(biāo)高在偏差士 1. Omm范圍內(nèi)后，將3#立柱2與 上支撐板4、下支撐板5焊接在一起；2)計(jì)算各三通口間水梁1受熱伸長量，χ = Ι^λ，式中λ為膨脹系數(shù)，L為水梁三 通口間距；水梁橫梁三通的現(xiàn)場測量尺寸是2590mm/2593mm/2591mm/2593mm/2592mm，標(biāo)準(zhǔn) 尺寸為2592mm，公差為士 1. 5mm。膨脹系數(shù)λ= 3mm/m,伸長量計(jì)算 χ = 3mm/mX2. 6m = 7. 8mm.水梁立柱的柱間尺寸為260 lmm/2599mm/2598mm/2600mm/2601mm，標(biāo)準(zhǔn)尺寸為 2600mm,公差為士 2mm。 對(duì)于1#立柱，制作誤差為2590-2592 = _2mm。安裝誤差為洸01_2600= +1mm。垂直度超差+3mm所以該立柱對(duì)口總偏差為Δ = +3-(-2) = 5mm.也就是需要將1#立柱根部加熱， 然后急劇冷卻將5mm偏差消除。我們應(yīng)該首先用卡鉗或者角尺精準(zhǔn)測量出每一個(gè)三通口水口到橫梁墊塊間的高 度，也就是Ah。根據(jù)Ah這個(gè)尺寸，對(duì)照?qǐng)D紙尺寸，確定水梁雙管立柱的上頂標(biāo)高a，此時(shí) 我們應(yīng)該將雙管立柱上支撐板找正，點(diǎn)焊固定然后焊接，對(duì)照?qǐng)D紙尺寸，調(diào)整雙管立柱橫縱 中心線和垂直度，在確定該水梁立柱的標(biāo)高、中心線和垂直度以后，符合圖紙尺寸然后將 上支撐板和立柱四周點(diǎn)焊，同時(shí)將下支撐板與立柱焊死固定。此時(shí)我們應(yīng)該將雙管立柱 的上下支撐板與立柱完全焊接，焊接結(jié)束后我們再次檢查立柱的垂直度和標(biāo)高，垂直度為 士 1. Omm,標(biāo)高 士 1. Omm03)以雙口立柱為中心，對(duì)照實(shí)際測量的水梁橫梁三通口間的距離，大出7. 8mm，也 就是立柱間的間距比水梁橫梁三通口間的距離大出7. 8mm，按照這個(gè)步驟，將其他立柱的中 心線、標(biāo)高和垂直度找正符合要求后，將所有立柱上下支撐板與立柱全部焊接完成。4)如果焊接后垂直度超差，采用火焰校正方法進(jìn)行消除。此時(shí)我們將所有復(fù)檢資 料形成文字性文件留檔備查多方簽字后我們準(zhǔn)備加熱焊接。5)焊接前，將加熱箱設(shè)置在水梁上，三通口露在外，電加熱帶設(shè)置在水梁的前后， 用起重設(shè)備對(duì)吊耳多點(diǎn)同時(shí)起吊，吊至立柱上方；見圖2，通過電加熱帶8的加熱，達(dá)到水梁1的延展伸長，并且通過電加熱帶8內(nèi)部的熱電偶與控制系統(tǒng)相連，將內(nèi)部溫度及時(shí)準(zhǔn)確的 傳遞到控制系統(tǒng)中。加熱箱可分段設(shè)置，分段控制，以保證加熱效果。用門架將水梁橫梁水平吊起，放置于六根立柱上方，用準(zhǔn)備好的兩個(gè)門架支架上 的鏈葫蘆將橫梁吊起，將其他四個(gè)門型支架放置在每根立柱旁邊，掛好鏈葫蘆后，同時(shí)升起 放到距離立柱芯管管口上50毫米停止，用鐵板將立柱雙口管的四周與橫梁雙管卡住，使之 前后左右在同一線上。準(zhǔn)備加熱。6)開始加熱到橫梁伸長到橫梁水梁口與立柱芯管不發(fā)生干涉時(shí)，六個(gè)門型支架上 的鏈葫蘆同時(shí)緩慢下降到距離立柱管口 5-10mm范圍內(nèi)，將加熱器逐步升溫到273士 10°C 時(shí)，升溫速度2 2. 3°C /分鐘，進(jìn)行保溫，在此之間安排專人控制溫度箱，控制每一個(gè)立柱 與橫梁口是否加熱到位，控制橫梁水口與立柱口對(duì)口還有2mm，停止加熱進(jìn)行保溫，在保溫 狀態(tài)下觀察橫梁與立柱完全對(duì)口后，進(jìn)行對(duì)口，此時(shí)還應(yīng)該考慮標(biāo)高，標(biāo)高應(yīng)該在測量儀器 的監(jiān)控下進(jìn)行找正，在保證標(biāo)高和對(duì)口成型下進(jìn)行焊接。如果與測量數(shù)值不一致，用鏈葫蘆 拉到橫梁水口處進(jìn)行焊死。7)焊口完全焊完后，進(jìn)行橫梁保溫，溫度為200°C -240°C之間，一般的環(huán)境溫度 20°C左右時(shí)保溫時(shí)間60分鐘，環(huán)境溫度5°C左右時(shí)保溫時(shí)間90分鐘，然后逐步降溫，降到 IOO0C以下后，方可將保溫箱拆除。采用本工法施工后，立柱縱向和橫向垂直度為0. 5毫米，立柱與爐子中心線偏差 為0.5毫米，頂部標(biāo)高控制在了 士 1毫米之內(nèi)，安裝精度全部達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。水梁焊接 全部按100%比例進(jìn)行無損檢測，一次檢測合格率在99%以上。水梁系統(tǒng)沖洗打壓達(dá)到了 被清洗金屬表面清潔、無點(diǎn)蝕，無二次銹蝕產(chǎn)物，用腐蝕指示片測量的金屬平均腐蝕速率為 5g/(m2.h)，腐蝕總量為50g/m2.沖洗打壓一次合格?？梢?，通過加熱水梁的方式，使水梁在 水平方向進(jìn)行延展伸長。從而達(dá)到與立柱對(duì)口的垂直度，并且真正模擬了水梁的工作狀態(tài)。 對(duì)水梁的高度沒有特殊要求。
權(quán)利要求
1.步進(jìn)式加熱爐水梁熱態(tài)安裝方法，其特征在于，采用加熱保溫箱和溫度控制系統(tǒng)完 全模擬水梁在273士 10°C下進(jìn)行水梁及立柱的組焊方法，其操作過程步驟如下1)精確測量水梁上橫梁到三通口間的高度Ah，按照設(shè)計(jì)要求確定雙管立柱的上頂標(biāo) 高a，在確認(rèn)雙管立柱的垂直度在偏差士 1. Omm,標(biāo)高在偏差士 1. Omm范圍內(nèi)后，將雙管立柱 與上支撐板、下支撐板焊接在一起；2)計(jì)算各三通口間水梁受熱伸長量，x= L* λ，式中λ為膨脹系數(shù)，L為水梁三通口間距；3)以雙管立柱為中心，按L+x值對(duì)應(yīng)確定其它立柱間中心距，在依次確認(rèn)立柱的中心 距在偏差士2. 0mm，垂直度在偏差士 1.0mm，標(biāo)高在偏差士 1.0mm范圍內(nèi)后，將所有立柱上支 撐板、下支撐板與立柱全部焊接在一起；4)焊接完成后，檢查各立柱間中心距，垂直度和標(biāo)高，如尺寸超出偏差的要求，要對(duì)超 差尺寸進(jìn)行校正；5)將加熱箱設(shè)置在水梁上，三通口露在外，電加熱帶設(shè)置在水梁的前后，用起重設(shè)備對(duì) 吊耳多點(diǎn)同時(shí)起吊，吊至立柱上方；6)將水梁加熱到273士10°C，升溫速度2 2. 3°C /分鐘，當(dāng)三通口與立柱中心距小于 2mm時(shí)，開始保溫，當(dāng)三通口與立柱完全對(duì)口后，將水梁降下，三通口與立柱上芯管配合后進(jìn) 行焊接；7)當(dāng)水梁三通口與所有立柱焊接完成后，進(jìn)行水梁保溫，溫度為200 240°C，保溫時(shí) 間50 100分鐘，保溫結(jié)束后，待水梁自然冷卻到100°C以下后，拆除加熱箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)式加熱爐水梁熱態(tài)安裝方法，其特征在于，步驟5中所述 的加熱箱可分段設(shè)置，分段控制，以保證加熱效果。
全文摘要
本發(fā)明涉及步進(jìn)式加熱爐水梁在熱態(tài)即模擬工作狀態(tài)下的安裝方法，其特征在于，采用加熱保溫箱和溫度控制系統(tǒng)完全模擬水梁在273±10℃下進(jìn)行水梁及立柱的組焊方法，其操作過程步驟如下1)確定雙管立柱的垂直度，標(biāo)高，將雙管立柱焊接固定；2)計(jì)算水梁受熱伸長量；3)以雙管立柱為中心，按伸長量對(duì)應(yīng)確定其他立柱間中心距，將所有立柱焊接固定；4)焊接完成后，對(duì)各立柱間超差尺寸進(jìn)行校正；5)設(shè)置加熱箱；6)加熱水梁，配合焊接；7)保溫，冷卻。加熱箱可分段設(shè)置，分段控制。本發(fā)明的有益效果是明顯增加了使用壽命，消除了冷態(tài)拉伸狀態(tài)下的焊接應(yīng)力，并且在施工過程中能夠有效地消除水梁的制作誤差。
文檔編號(hào)F27D3/12GK102062532SQ200910219790
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日
發(fā)明者劉傳海, 尹長生, 徐世鴻, 李曉玲, 武振海, 王賢權(quán), 邵波 申請(qǐng)人:鞍鋼建設(shè)集團(tuán)有限公司