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济钢120 t转炉炉壳曲形挖补技术

魏 福 强

（济钢集团有限公司 中厚板厂，山东 济南 250101)

摘 要：济钢1#转炉炉底球形过渡段漏炉，为了恢复炉壳原有的结构性能和降低更换成本，制定了炉壳在线曲形挖补方案，采用由内而外的半自动轨道式焊接方法焊接漏炉位置。修复后，炉壳使用效果良好，恢复了炉壳原有的结构性能，达到了预期效果。

关 键 词：转炉炉壳；曲形挖补；半自动轨道式焊接

1 前 言

2008 年 7 月 25 日，济钢中厚板厂 1#120 t 转炉发生漏炉，漏炉位置在炉底球形过渡段，炉壳烧坏面积400 mm×400 mm。按常规办法，需要更换整个炉底，约需高达近900 万元的备件和施工费用，需要 6 个月的备件制造周期及1 个月的施工周期。为了恢复炉壳原有的结构性能，消除设备隐患，同时克服成本和工期的难题，经过多方论证，最终制定了炉壳在线曲形挖补的方案，取得了良好的效果。

2 炉壳挖补位置及形状尺寸

济钢中厚板厂120 t转炉炉壳为全钢板焊接式固定炉底结构，承受较大的自重、机械冲击和热应力，要求炉壳有足够的强度和刚度。炉底属于特厚型曲面结构，漏炉位置跨越了炉壳的锥球间过渡的圆环段和球形炉底（见图1）。在这个位置，炉壳制造外形最为复杂，从上到下由圆柱段、圆柱与半径800 mm的组合弧段、圆锥直段、球形炉底组成（见图2）。

从炉口方向观察，炉底由10块扇面组焊而成，每块为36°。炉壳烧漏位置刚好跨越 1 条焊缝，且靠近另外 2 条焊缝（图1中焊缝1和焊缝2）。为防止出现“十”字焊缝，同时保证相邻2条焊缝间距＞400 mm，选择基准A点，由A点连接炉底中心做2个30°扇面，确定需要的备件尺寸及外形。

3 炉壳挖补过程

1）在线准备阶段。在炉壳上找好基准点，按预制好的曲形炉壳尺寸划线。切割时采用半自动轨道式焊接方法，沿划线切割炉壳。切割留出加工余量，以便加工焊接坡口。

2）炉底调整和修形。炉底因使用变形，实际尺寸与设计尺寸存在差异，需要根据炉底切口尺寸和形状，对曲形炉底板进行调整和修形，保证错边量符合炉壳焊接要求。第1块炉底调整完成后焊接牢固，然后根据炉底切口尺寸和形状，调整第2块炉底板。

3）焊接炉壳。切割后的炉底与备件开双“V”型坡口，焊前进行清理研磨。采用低氢焊条，焊前进行干燥保温。焊接前对炉底进行预热，炉底属于特厚型曲面结构，焊接时采用由内而外的半自动轨道式焊接方法，以便于焊缝清根［1］，保证焊接质量。

4）焊缝清理及探伤。焊接完成后对焊缝清理、打磨，在焊缝上下100 mm的区域内进行100%超声波探伤检查，检查执行GB 11345-1989标准，质量等级评定Ⅰ级为合格。焊缝上下40 mm的区域内进行100%磁粉探伤检查，探伤检查执行GB 4370-1994标准，质量等级评定Ⅰ级为合格。探伤不合格部位用碳弧气爆清根后重新进行焊接，焊接完成后进行探伤复检。

5）热处理。焊缝检测合格后对炉底进行热处理，要求炉底快速升温至580 ℃，保温4 h，炉底温度降至200 ℃，然后自然冷却。热处理完成后再次进行探伤检测。

4 结 语

按常规方法，炉底烧穿需要更换整个炉底，备件制造成本约800万元，工期约30 d。而炉壳曲形挖补技术用时9 d，备件和施工费用仅62万元，达到了预期效果，恢复了炉壳原有的结构性能。自2009年3月12日开炉投产使用，炉壳使用效果良好，炉壳曲形挖补技术取得圆满成功。

参 考 文 献：

［1］   毛谦德，李振清.机械设计师手册［M］.北京：机械工业出版社，2002.