一种转炉托圈的修复方法
【专利摘要】本发明涉及一种转炉托圈的修复方法，该方法包括以下步骤：⑴解体旧转炉托圈，并得到传动侧耳轴及非传动侧耳轴组件；⑵拆除传动侧耳轴上切向键；⑶拆卸传动侧耳轴上大齿轮；⑷优化设计与制作新托圈扇形段；⑸修复两耳轴组件并对耳轴端部进行密封；⑹现场组对两耳轴组件与两扇形段；⑺对两耳轴组件与两扇形段进行现场焊接和退火即可。本发明解决了转炉托圈修复难题，大大缩短了托圈制造周期，保证了修复质量，为企业节约了大量备件费用。
【专利说明】一种转炉托圈的修复方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及炼钢转炉维修【技术领域】，尤其涉及一种转炉托圈的修复方法。
【背景技术】
[0002]托圈是炼钢转炉支承装置和倾动装置的重要组成部分，托圈系转炉的承载部件，为箱型结构件。受高温、重载、热交变应力作用和炉壳外溢钢渣、钢水的侵蚀，托圈扇形段在使用一定周期后会出现焊缝开裂、局部严重烧损变形等影响安全生产的设备隐患，必须对托圈进行整体更换。而更换下的托圈因两耳轴组件(耳轴和耳轴块)完好，且价值很高，应考虑重复利用。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种有效降低成本的转炉托圈的修复方法。
[0004]为解决上述问题，本发明所述的一种转炉托圈的修复方法，包括以下步骤:
(I)解体旧转炉托圈，并得到传动侧耳轴及非传动侧耳轴组件；
⑵拆除传动侧耳轴上切向键:
①设计并准备好传动侧耳轴切向键和大齿圈拆卸地坑；
②将所述传动侧耳轴置于所述拆卸地坑中；
③将所述大齿圈端面找水平；
④将Z35钻床置于所述大齿圈端面并固定；
⑤在两切向键结合缝处钻两个Φ37 X 1400mm的孔，同时在每个切向键中心处钻一个M52X80mm的拆卸用螺纹孔；
⑥拆卸两切向键；
⑶拆卸传动侧耳轴上大齿轮:
首先制作拆卸架，并将该拆卸架与铺设在地坑上的钢板连接在一起；然后将所述传动侧耳轴上的大齿轮用煤气加热至15(T200°C，使齿圈内孔膨胀；最后在所述传动侧耳轴端面和所述拆卸支架之间采用两个500吨的液压千斤进行大齿轮的拆卸；
⑷优化设计与制作新托圈扇形段:
在保证原两轴承定位尺寸不变的情况下，将转炉托圈扇形段的内径加大100mm，形成新的托圈扇形段；所述新的托圈扇形段与耳轴块连接采用插入搭接方式，且四周焊缝不在同一截面；
(5)修复两耳轴组件并对耳轴端部进行密封:
a以耳轴中心线为基准，对称加工两件耳轴块的两面及与所述新的扇形段相搭接的台结面；
b将所述步骤⑷所得的两加工完焊接坡口的扇形段与两耳轴组件预装，并以该扇形段的坡口为基准划所述耳轴块的坡口加工线；
c在镗床上按所述坡口加工线加工耳轴块的坡口，并使所述新的托圈扇形段与所述耳轴块组对后内外竖坡口相吻合；
d将耳轴端部焊接法兰，且该法兰内孔采用O型硅橡胶密封圈密封，法兰平面则采用密封胶加石棉密封板组合的双重密封形式进行密封，并用铁丝紧固法兰螺栓；
(6)现场组对两耳轴组件与两扇形段:
i搭设托圈组对焊接平台，并在所述平台上划十字中心线和两耳轴的轴向定位线及托圈的内外圆组对线；
ii用调整垫板将两耳轴块和两扇形段的支撑位置调整至处于同一平面；iii组对两耳轴组件并用线坠检测两耳轴的轴向位置，用中心拉钢丝法调整耳轴同轴度，用Imm的透光板和激光准直仪检测同轴度，合格后固定两耳轴组件；
iv按标识组对两扇形段，调整两扇形段使各焊接坡口吻合，内腔直径合格后再次检测两耳轴轴向位置尺寸和同轴度，全部合格后进行加固；
(7)对两耳轴组件与两扇形段进行现场焊接和退火即可。
[0005]所述步骤⑴中解体旧转炉托圈是指首先划线确定旧转炉托圈扇形段解体位置；然后确认轴承拆卸方法；其次拆卸所述旧转炉托圈扇形段和所述轴承；最后运输传动侧耳轴及非传动侧耳轴组件。
[0006]所述步骤(7)中现场焊接和退火是指首先焊前在两耳轴中心拉钢丝，同时用电加热带对焊接部分预热150°C以上；然后对托圈焊接按定位焊、立焊、平焊和仰焊的顺序进行；焊接完成后对焊缝进行探伤检查和耳轴同轴度检测；其次，按热处理工艺曲线，设置控制程序，用电加热带对焊缝进行消除应力退火；最后，拆除加固设施，并对其表面进行打磨处理及涂漆。
[0007]本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明通过新扇形段的优化设计，解决原托圈与炉壳间隙偏小问题。
[0008]2、本发明改进扇形段与耳轴块搭接方式，使新扇形段与耳轴块的连接更加安全可
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[0009]3、本发明通过耳轴端部密封结构形式改进，解决耳轴端漏水难题。
[0010]4、本发明通过两耳轴组件与两扇形段加工方案巧妙设计，保证两耳轴组件与两扇形段焊接坡口相互吻合。
[0011]5、本发明通过制订耳轴组件与扇形段划线组对和焊接方案，保证两耳轴同轴度和轴向尺寸。
[0012]6、采用本发明方法后，解决了转炉托圈修复难题，大大缩短了托圈制造周期，保证了修复质量，为企业节约了大量备件费用。
【具体实施方式】
[0013]一种转炉托圈的修复方法，包括以下步骤:
(I)解体旧转炉托圈，并得到传动侧耳轴及非传动侧耳轴组件:
首先以耳轴中心线为基准，距耳轴块外侧单边50mm处划切割线，确定旧转炉托圈扇形段解体位置，在保护两耳轴块不损伤的前提下用气割法解体两扇形段；然后确认轴承拆卸方法一对耳轴上两轴承进行清洗检查，如需更换，在确保耳轴不损伤的前提下可采取气割法拆除；如轴承可继续使用，进行包装防护；其次拆卸旧转炉托圈扇形段和轴承；最后用板车将两耳轴组件从用户现场倒运到修复场地，并将传动侧耳轴组件的耳轴块端朝下，用120吨汽车吊将其放入大齿轮拆卸地坑。
[0014]⑵拆除传动侧耳轴上切向键:
①设计并准备好传动侧耳轴切向键和Φ3.5X4米的大齿圈拆卸地坑；
②将传动侧耳轴置于所述拆卸地坑中；
③将大齿圈端面找水平；
④将Z35钻床置于大齿圈端面并固定；
⑤在两切向键结合缝处钻两个Φ37X1400mm的孔，以释放切向键接合面上的摩擦力；同时在每个切向键中心处钻一个M52X80mm的拆卸用螺纹孔；
⑥用螺杆、压板和千斤顶等拆卸两切向键，拆一切向键时需用拆卸千斤顶压住配对的另一切向键。
[0015]⑶拆卸传动侧耳轴上大齿轮:
首先制作拆卸架，并将该拆卸架与铺设在地坑上的钢板连接在一起；同时在大齿轮和轴的配合柱面上用机油渗透；然后将传动侧耳轴上的大齿轮用煤气加热至15(T20(TC，使齿圈内孔膨胀；最后在传动侧耳轴端面和拆卸支架之间采用两个500吨的液压千斤进行大齿轮的拆卸。
[0016]⑷优化设计与制作新托圈扇形段:
在保证原两轴承定位尺寸不变的情况下，为解决炉壳和托圈扇形段在使用过程中因受热变形造成间隙变小而出现卡阻问题，将转炉托圈扇形段的内径加大100mm,形成新的托圈扇形段；新的托圈扇形段与耳轴块连接采用插入搭接方式，且四周焊缝不在同一截面。
[0017](5)修复两耳轴组件并对耳轴端部进行密封:
a以耳轴中心线为基准，对称加工两件耳轴块的两面及与新的扇形段相搭接的台结面；
b将步骤⑷所得的两加工完焊接坡口的扇形段与两耳轴组件预装，并以该扇形段的坡口为基准划耳轴块的坡口加工线；并对耳轴块和扇形段组对位置进行标识；
c在镗床上按坡口加工线加工耳轴块的坡口，并使新的托圈扇形段与耳轴块组对后内外竖坡口相吻合；
d将耳轴端部焊接法兰，且该法兰内孔采用O型硅橡胶密封圈密封，法兰平面则采用密封胶加石棉密封板组合的双重密封形式进行密封，并用铁丝紧固法兰螺栓。
[0018](6)现场组对两耳轴组件与两扇形段:
i用板坯和44厚的钢板在用户现场搭设托圈组对焊接平台，并在平台上划十字中心线和两耳轴的轴向定位线及托圈的内外圆组对线；
ii用调整垫板将两耳轴块和两扇形段的支撑位置调整至处于同一平面；iii组对两耳轴组件并用线坠检测两耳轴的轴向位置，用中心拉钢丝法调整耳轴同轴度，用Imm的透光板和激光准直仪检测同轴度，合格后固定两耳轴组件；
iv按标识组对两扇形段，调整两扇形段使各焊接坡口吻合，内腔直径合格后再次检测两耳轴轴向位置尺寸和同轴度，全部合格后进行加固。
[0019](7)对两耳轴组件与两扇形段进行现场焊接和退火:
首先焊前在两耳轴中心拉钢丝，便于监测预热和焊接过程中两耳轴同轴度的变化；同时用电加热带对焊接部分预热150°C以上，焊接时将加热带挂在旁边继续加热，停止焊接时将加热带重新挂在焊缝处使焊缝保温。
[0020]然后对托圈焊接按定位焊、立焊、平焊和仰焊的顺序进行。先对全部焊缝进行定位焊，焊缝长50mm，间距200mm。为控制焊接过程中两耳轴同轴度，先对8条竖焊缝采用同时、同速立焊，每道焊接采用先焊中间，再焊两端的退焊法。立焊完成后可对平焊缝和仰焊缝同时进行焊接；在加热和焊接过程中要随时检查同轴度的变化，如有异常需通过分析后采取调整焊接方案，以保证耳轴同轴度要求。焊接完成后对焊缝进行探伤检查和耳轴同轴度检测。
[0021]其次，按热处理工艺曲线，设置控制程序，用电加热带对焊缝进行消除应力退火。
[0022]最后，拆除加固设施，并对其表面进行打磨处理及涂漆即可。
【权利要求】
1.一种转炉托圈的修复方法，包括以下步骤: (I)解体旧转炉托圈，并得到传动侧耳轴及非传动侧耳轴组件； ⑵拆除传动侧耳轴上切向键: ①设计并准备好传动侧耳轴切向键和大齿圈拆卸地坑； ②将所述传动侧耳轴置于所述拆卸地坑中； ③将所述大齿圈端面找水平； ④将Z35钻床置于所述大齿圈端面并固定； ⑤在两切向键结合缝处钻两个Φ37 X 1400mm的孔，同时在每个切向键中心处钻一个M52X80mm的拆卸用螺纹孔； ⑥拆卸两切向键； ⑶拆卸传动侧耳轴上大齿轮: 首先制作拆卸架，并将该拆卸架与铺设在地坑上的钢板连接在一起；然后将所述传动侧耳轴上的大齿轮用煤气加热至15(T200°C，使齿圈内孔膨胀；最后在所述传动侧耳轴端面和所述拆卸支架之间采用两个500吨的液压千斤进行大齿轮的拆卸； ⑷优化设计与制作新托圈扇形段: 在保证原两轴承定位尺寸不变的情况下，将转炉托圈扇形段的内径加大100mm，形成新的托圈扇形段；所述新的托圈扇形段与耳轴块连接采用插入搭接方式，且四周焊缝不在同一截面； (5)修复两耳轴组件并对耳轴端部进行密封: a以耳轴中心线为基准，对称加工两件耳轴块的两面及与所述新的扇形段相搭接的台结面； b将所述步骤⑷所得的两加工完焊接坡口的扇形段与两耳轴组件预装，并以该扇形段的坡口为基准划所述耳轴块的坡口加工线； c在镗床上按所述坡口加工线加工耳轴块的坡口，并使所述新的托圈扇形段与所述耳轴块组对后内外竖坡口相吻合； d将耳轴端部焊接法兰，且该法兰内孔采用O型硅橡胶密封圈密封，法兰平面则采用密封胶加石棉密封板组合的双重密封形式进行密封，并用铁丝紧固法兰螺栓； (6)现场组对两耳轴组件与两扇形段: i搭设托圈组对焊接平台，并在所述平台上划十字中心线和两耳轴的轴向定位线及托圈的内外圆组对线； ii用调整垫板将两耳轴块和两扇形段的支撑位置调整至处于同一平面；iii组对两耳轴组件并用线坠检测两耳轴的轴向位置，用中心拉钢丝法调整耳轴同轴度，用Imm的透光板和激光准直仪检测同轴度，合格后固定两耳轴组件； iv按标识组对两扇形段，调整两扇形段使各焊接坡口吻合，内腔直径合格后再次检测两耳轴轴向位置尺寸和同轴度，全部合格后进行加固； (7)对两耳轴组件与两扇形段进行现场焊接和退火即可。
2.如权利要求1所述的一种转炉托圈的修复方法，其特征在于:所述步骤⑴中解体旧转炉托圈是指首先划线确定旧转炉托圈扇形段解体位置；然后确认轴承拆卸方法；其次拆卸所述旧转炉托圈扇形段和所述轴承；最后运输传动侧耳轴及非传动侧耳轴组件。
3.如权利要求1所述的一种转炉托圈的修复方法，其特征在于:所述步骤(7)中现场焊接和退火是指首先焊前在两耳轴中心拉钢丝，同时用电加热带对焊接部分预热150°C以上；然后对托圈焊接按定位焊、立焊、平焊和仰焊的顺序进行；焊接完成后对焊缝进行探伤检查和耳轴同轴度检测；其次，按热处理工艺曲线，设置控制程序，用电加热带对焊缝进行消除应力退火；最后，拆除加固设施，并对其表面进行打磨处理及涂漆。
【文档编号】B23P6/00GK104439877SQ201410523879
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月8日 优先权日:2014年10月8日
【发明者】张旺盛 申请人:甘肃酒钢集团西部重工股份有限公司