專(zhuān)利名稱(chēng)：轉(zhuǎn)爐爐殼變弧段熱壓成型胎具及胎具制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)爐爐殼變弧段熱壓成型胎具及胎具制作方法。
背景技術(shù)：
煉鋼轉(zhuǎn)爐是煉制鋼水的重要設(shè)備，工作溫度1800°C， 24小時(shí)連續(xù)工作， 一旦因?yàn)槌?br> 型質(zhì)量發(fā)生事故，就會(huì)損失慘重甚至危及工作人員生命安全，因此對(duì)轉(zhuǎn)爐制作質(zhì)量有很?chē)?yán) 格的要求。對(duì)于整個(gè)轉(zhuǎn)爐的制作，其變弧段成型精度是保證質(zhì)量甚至整個(gè)轉(zhuǎn)爐質(zhì)量的關(guān)鍵。
以往轉(zhuǎn)爐爐殼變弧段的制作都是采用鑄造胎具擠壓成型，此種胎具，其缺點(diǎn)是成本
高；重量大，笨重不易操作，壓型效果不好，精度不夠，嚴(yán)重影響焊縫質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)爐爐殼變弧段熱壓成型胎具及胎具制作方法，此種胎具通 過(guò)計(jì)算變弧段各位置精確尺寸，并考慮壓型過(guò)程中的合理受力方向，采用熱壓成型，下料 準(zhǔn)確，成型精度高，且制作成本大大降低。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種轉(zhuǎn)爐爐殼變弧段熱壓成型胎具，該胎具由上胎板、下胎板、蓋板、圍板組成，所 述的上胎板和下胎板根據(jù)所需要熱壓成型的轉(zhuǎn)爐變弧段尺寸進(jìn)行數(shù)控下料，并且按尺寸要 求按次序組裝焊接，各塊上胎板和下胎板在變弧段外側(cè)與蓋板焊接，在變弧段內(nèi)側(cè)與圍板 焊接。
所述的變弧段上下兩端部用外圍板封堵。
所述的圍板包括上端錐段、底端錐段和中間球面段，采用鋼板滾曲成型焊接在各個(gè)上 胎板和下胎板的上端和底端錐段部位，中間球面段采用數(shù)個(gè)圓鋼緊貼胎板弧段曲面焊接成型。
所述的轉(zhuǎn)爐爐殼變弧段熱壓成型胎具的制作方法包括如下步驟 1)胎板尺寸計(jì)算；
每組胎板的計(jì)算由L1、 L2、 L3、 L4四個(gè)數(shù)據(jù)確定，其中，Li (k) =Li (1)/cos(k-1) * 9 ， 式中，Ll、 L2、 L3、 L4表示上下胎板外端部端點(diǎn)與轉(zhuǎn)爐軸心的距離；
3i =1、 2、 3、 4， Li分別表示Ll、 L2、 L3、 L4;
k=l、 2、 3、……n， k=l時(shí)，表示1#胎板，取胎板正中間位置，1#胎板兩側(cè)分別以1 #胎板為中心，兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置2#胎板、3#胎板、……11#胎板； e為各相鄰胎板之間的等分夾角。
2) 下料及樣板制作；
各胎板按上述數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)控下料，另放實(shí)樣制作變弧段弧線(xiàn)樣板，使上下胎板在變弧 段的曲線(xiàn)滿(mǎn)足要求。
3) 圍板制作；
采用鋼板滾曲成型焊接在各個(gè)上胎板和下胎板的上端和底端錐段，中間球面段采用數(shù) 個(gè)圓鋼緊貼胎板弧段曲面焊接成型，鋼板制作的圍板按所需的弧度尺寸采用數(shù)控下料，圓 鋼制作的圍板在胎板弧面段焊接后將多余部分去掉。
4) 胎具組對(duì)焊接；
先在蓋板上找一基準(zhǔn)板位置焊接第一塊胎板，然后在基準(zhǔn)板中心線(xiàn)兩側(cè)進(jìn)行依次組對(duì) 胎板并焊接；然后將圍板焊接在胎板的變弧段側(cè)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
使用該種胎具，比鑄造成型胎具節(jié)約了大量材料，并且通過(guò)嚴(yán)格控制胎具制作精度，
很好地確保了變弧段的成型精度，100%—次壓形合格，使其與之相鄰的爐殼上、下段之間 環(huán)縫及其自身瓣與瓣之間的縱縫組對(duì)錯(cuò)邊量《3mm，焊縫探傷一次合格率達(dá)98. 5%，很好地 確保了轉(zhuǎn)爐爐殼外觀及內(nèi)在質(zhì)量。


圖1是轉(zhuǎn)爐爐殼變弧段熱壓成型胎具的上、下胎板的主視結(jié)構(gòu)圖； 圖2是轉(zhuǎn)爐爐殼變弧段熱壓成型胎具的俯視結(jié)構(gòu)圖； 圖3是轉(zhuǎn)爐爐殼變弧段熱壓成型胎具的主視結(jié)構(gòu)圖； 圖4是轉(zhuǎn)爐爐殼的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
見(jiàn)圖l、圖2、圖3， 一種轉(zhuǎn)爐爐殼變弧段熱壓成型胎具，該胎具由上胎板2、下胎板 1、蓋板5、蓋板6、圓鋼3和錐段鋼板4組成的圍板、外圍板7組成，上胎板2和下胎板 1根據(jù)所需要熱壓成型的變弧段尺寸進(jìn)行數(shù)控下料，并且按尺寸要求按次序焊接，各塊上 胎板2在變弧段外側(cè)焊接有上部蓋板5，各塊下胎板1在變弧段外側(cè)焊接有下部蓋板6，
4各胎板在變弧段內(nèi)側(cè)焊接有圓鋼3和錐段鋼板4組成的圍板，上下兩端部用外圍板7封堵。 圍板的上端錐段和底端錐段采用鋼板4滾曲成型焊接在各個(gè)上胎板和下胎板的上端和
底端錐段，圍板的中間球面段采用數(shù)個(gè)圓鋼3緊貼胎板弧段曲面焊接成型。
下面以100t轉(zhuǎn)爐爐殼為例，詳細(xì)敘述轉(zhuǎn)爐爐殼變弧段熱壓成型胎具的制作方法，該
方法包括如下步驟
1) 胎板尺寸計(jì)算；
每組胎板的計(jì)算由L1、 L2、 L3、 L4四個(gè)數(shù)據(jù)確定，其中，Li (k)=Li (1)/cos(k-1)* 9 ， 式中，Ll、 L2、 L3、 L4表示上下胎板外端部端點(diǎn)與轉(zhuǎn)爐軸心的距離； i =1、 2、 3、 4， Li分別表示Ll、 L2、 L3、 L4;
k=l、 2、 3、 4、 5、 6、 7， k=l時(shí)，表示1#胎板，取胎板正中間位置，T胎板兩側(cè)分 別以1#胎板為中心，兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置2#胎板、3#胎板、……7#胎板;
e為各相鄰胎板之間的等分夾角，在該爐殼制作中，兩外側(cè)胎板之間夾角為48° ，每 相鄰兩塊胎板之間的夾角為4。，即9=4° 。
2) 下料及樣板制作；
各胎板均采用數(shù)控下料，以確保其尺寸精度。另放實(shí)樣制作變弧段弧線(xiàn)樣板及如圖1 所示上、下端R-1959. 62、 Rl=2470. 87、 R2=2368. 64、 R3-1857. 09、 R4=1737. 01，如圖3 所示，使用加弧面圍板后相應(yīng)各位置48°范圍的圓弧樣板，隨時(shí)檢査胎具制作精度和壓型 精度。
3) 圍板制作；
上端錐段和底端錐段采用S20鋼板滾曲成型，焊接在各個(gè)上胎板和下胎板的上端和底 端錐段；中間球面段圍板采用數(shù)個(gè)①20圓鋼緊貼胎板弧段曲面，手工盤(pán)曲焊接成型，鋼板 制作的圍板按所需的弧度尺寸采用數(shù)控下料，圓鋼制作的圍板在胎板弧面段焊接后端部切割。
4) 胎具組對(duì)焊接；
先在蓋板上確定一基準(zhǔn)位置線(xiàn)焊接第一塊胎板，然后以基準(zhǔn)線(xiàn)為中心線(xiàn)，兩側(cè)進(jìn)行依 次組對(duì)胎板并焊接；然后將圍板焊接在胎板的變弧段側(cè)；最后用外圍板進(jìn)行封堵，檢驗(yàn)合 格使用。
使用時(shí)，將轉(zhuǎn)爐變弧段的原料在上下胎板之間的空間內(nèi)，熱壓成型。
權(quán)利要求
1、一種轉(zhuǎn)爐爐殼變弧段熱壓成型胎具，其特征在于，該胎具由上胎板、下胎板、蓋板、圍板組成，所述的上胎板和下胎板根據(jù)所需要熱壓成型的轉(zhuǎn)爐變弧段尺寸進(jìn)行數(shù)控下料，并且按尺寸要求按次序組裝焊接，各塊上胎板和下胎板在變弧段外側(cè)與蓋板焊接，在變弧段內(nèi)側(cè)與圍板焊接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐爐殼變弧段熱壓成型胎具，其特征在于，所述的 變弧段上下兩端部用外圍板封堵。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐爐殼變弧段熱壓成型胎具，其特征在于，所述的 圍板包括上端錐段、底端錐段和中間球面段，采用鋼板滾曲成型焊接在各個(gè)上胎板和下胎 板的上端和底端錐段部位，中間球面段采用數(shù)個(gè)圓鋼緊貼胎板弧段曲面焊接成型。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐爐殼變弧段熱壓成型胎具的制作方法，其特征在于該方法包括如下步驟1) 胎板尺寸計(jì)算；每組胎板的計(jì)算由L1、 L2、 L3、 L4四個(gè)數(shù)據(jù)確定，其中，Li (k)=Li (l)/C0S(k-l)* 0 ， 式中，Ll、 L2、 L3、 L4表示上下胎板外端部端點(diǎn)與轉(zhuǎn)爐軸心的距離； i =1、 2、 3、 4， Li分別表示Ll、 L2、 L3、 L4;k=l、 2、 3、……n， k=l時(shí)，表示1#胎板，取胎板正中間位置，r胎板兩側(cè)分別以l #胎板為中心，兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置2#胎板、3#胎板、……n，臺(tái)板； 0為各相鄰胎板之間的等分夾角；2) 下料及樣板制作；各胎板按上述數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)控下料，另放實(shí)樣制作變弧段弧線(xiàn)樣板，使上下胎板在變弧 段的曲線(xiàn)滿(mǎn)足要求；3) 圍板制作；采用鋼板滾曲成型焊接在各個(gè)上胎板和下胎板的上端和底端錐段，中間球面段采用數(shù) 個(gè)圓鋼緊貼胎板弧段曲面焊接成型，鋼板制作的圍板按所需的弧度尺寸采用數(shù)控下料，圓 鋼制作的圍板在胎板弧面段焊接后將多余部分去掉；4) 胎具組對(duì)焊接；先在蓋板上找一基準(zhǔn)板位置焊接第一塊胎板，然后在基準(zhǔn)板中心線(xiàn)兩側(cè)進(jìn)行依次組對(duì) 胎板并焊接；然后將圍板焊接在胎板的變弧段側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)爐爐殼變弧段熱壓成型胎具及胎具制作方法。該胎具由上胎板、下胎板、蓋板、圍板組成，所述的上胎板和下胎板根據(jù)所需要熱壓成型的轉(zhuǎn)爐變弧段尺寸進(jìn)行數(shù)控下料，并且按尺寸要求按次序組裝焊接，各塊上胎板和下胎板在變弧段外側(cè)與蓋板焊接，在變弧段內(nèi)側(cè)與圍板焊接。所述的變弧段上下兩端部用外圍板封堵。此種胎具通過(guò)計(jì)算變弧段各位置精確尺寸，并考慮壓型過(guò)程中的合理受力方向，采用熱壓成型，下料準(zhǔn)確，成型精度高，且制作成本大大降低。
文檔編號(hào)B21C25/00GK101653791SQ20081001285
公開(kāi)日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2008年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月20日
發(fā)明者劉續(xù)東, 姜淑華, 郭宏俠 申請(qǐng)人:鞍鋼重型機(jī)械有限責(zé)任公司