转炉炉壳频繁发生焊缝开裂事故,造成炉衬粉化及空洞,极易发生漏钢事故,严重威胁到转炉的安全生产。炉壳焊缝开裂原由于:
1、镁碳砖
出钢口与炉壳钢板间缝隙使用小块镁碳砖填充,未留置膨胀缝,镁碳砖产生的较大的膨胀力作用于出钢口四壁,造成出钢口部位钢板焊缝开裂。
2、温度应力
由于转炉锥体和筒体间存在温差会产生反向的旋转应力,作用于焊缝部位,造成应力集中,导致炉壳焊缝开裂。
3、焊接工艺
炉壳未进行焊后残余应力处理,焊缝轻易经常产生裂纹而影响生产。
防止炉壳焊缝开裂采取的措施为:
1、合适的镁碳砖膨胀余量
筑砌时:1)炉底法兰垫一层镁砖后展10mm厚石棉板,然后再进行镁碳砖修砌。镁碳砖间平缝每隔4层使用1层1mm厚黄板纸作为垂直膨胀缝。
2)炉身直段部位镁碳砖每3层使用1层1mm厚黄板纸作为垂直膨胀缝。
3)炉帽、炉口法兰下留大于30mm的空隙,并且用木楔塞紧,防止摇炉时砖松动,用镁质火泥与镁砂封死。严禁用镁砖顶死,防止膨胀导致炉壳变形。炉帽镁碳砖每隔4层使用1层1mm厚黄板纸作为垂直膨胀缝。
2、优化焊接工艺
降低焊接冷却速度,避免焊缝产生马氏体组织,预热以降低焊接应力。焊后,采用振动消除应力的方法使焊接应力得到松弛,焊接完成后进行超声波探伤,检测焊接质量。
3、安装防护板和隔热层
在转炉炉帽圆周部位安装焊接防护裙板,阻隔炉口喷溅钢渣、钢液对炉帽的传热。同时在炉帽内部设置10mm厚石棉板隔热层,减少炉内向炉壳传热。设置石棉板后炉壳的热膨胀应力可降低50%。