預熱器C4內(nèi)筒焊接結(jié)構及工藝的改進
我公司預熱器末級旋風筒內(nèi)筒(C4內(nèi)筒)為組合式多片懸掛結(jié)構，內(nèi)筒材質(zhì)Cr25Ni20，由16塊弧形板組裝焊接而成。每塊弧形板的軸向焊有4層周向拉筋，拉筋與弧形板材質(zhì)相同。內(nèi)筒結(jié)構如圖1所示。筒內(nèi)溫度約為950～1000℃，改進前，經(jīng)常發(fā)生由于C4內(nèi)筒斷裂而造成預熱器堵塞的事故。內(nèi)筒使用壽命僅為一年左右。 
圖1 預熱器末級旋風筒內(nèi)筒結(jié)構
根本原因是:拉筋與弧形板之間的焊縫、拉筋與拉筋之間的焊縫存在著焊接應力，焊縫被燒壞后，在焊接應力的作用下，裂縫就會向兩側(cè)延伸，使拉筋變形，以至脫落。脫落以后又影響到與其相連接的其它拉筋，使其它拉筋也不斷燒損、脫落，以至弧形板斷裂，從而造成預熱器管道堵塞。
為此，我們對原內(nèi)筒進行加固(如圖2所示):
圖2 預熱器C4內(nèi)筒的加固
1)在每塊弧形板和周向拉筋的中間位置，加焊縱向拉筋，縱向拉筋與弧形板及縱向拉筋與周向拉筋均為角焊縫，焊腳高度10mm?？v向拉筋的材質(zhì)和弧形板相同。
2)準備250mm×100mm×15mm的加固板64塊，加固板的材質(zhì)與C4內(nèi)筒相同。在弧形板的接口焊縫、周向拉筋與弧形板接口焊縫、周向拉筋接口焊縫焊接完畢后，將加固板按圖2所示位置點焊在周向拉筋接口上面。
3)加固板的施焊方式采用半封閉焊接，為了防止出現(xiàn)焊接應力集中，采用的措施有①避免焊縫交叉，焊接加固板時，先從加固板中間、拉筋接口兩側(cè)向外施焊，最后焊接加固板兩側(cè)的焊縫，這樣能使加固板自由收縮，可防止焊接變形及減少焊接應力；②為使焊縫保持強度，加固板焊縫至少焊兩遍，焊腳高度為10mm，每焊完一層后，須徹底清除焊渣，焊縫不得有夾渣、氣孔、咬肉等缺陷，表面要求平整。
4)加固板的焊縫為平角焊縫。為防止熱裂紋的發(fā)生及合金元素不必要的燒損，防止母材過熱，焊接材料采用與母材相匹配的A402焊條；采用小的焊接電流(一般比低碳鋼低20%左右)；縮短焊接電弧；盡量不做橫向擺動。
這些措施加固了拉筋與拉筋的聯(lián)結(jié)，對拉筋與拉筋的接口起到了保護作用。
1996年5月份改進方案實施后，大大延長了預熱器內(nèi)筒的使用壽命，C4內(nèi)筒使用周期比原來延長7個月左右，在1年半的檢修周期內(nèi)，拉筋只出現(xiàn)局部小面積燒損，從未發(fā)生過因拉筋燒損、脫落而造成預熱器堵塞從而影響回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn)的事故，提高了回轉(zhuǎn)窯的運轉(zhuǎn)率。事實說明了這種改進方案是行之有效的。
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