Электродуговая наплавка основных деталей засыпных аппаратов доменных печей

Промежуточная термическая обработка производится в печах с выкатным подом или в специально спроектированных для этой цели нагревательных печах. Термическую обработку конуса проводят в следующей последовательности и режиме: посадка в печь при температуре 250—300° С; нагрев до 620—650° С со скоростью 40—50° С/ч; выдержка в печи при температуре 620— 650° С в течение 8—10 ч; охлаждение с печью со скоростью 40— 50° С/ч до 150° С; дальнейшее охлаждение на воздухе.

После термической обработки поверхность конуса обрабатывают резанием, а затем наплавляют контактный пояс на режиме, приведенном на с. 300, и конус вновь подвергают термической обработке по режиму, установленному для первой термической обработки. Затем осматривают наплавляемые поверхности, при необходимости исправляют дефекты, после чего конус отправляют на шлифование.

Наплавка чаш. Участки под наплавку промежуточного пояса и защитной поверхности обрабатывают резанием окончательно. Ширину этих участков задает завод-заказчик. Контактную поверхность обрабатывают предварительно с припуском 5—8 мм на сторону без проточки углубления под наплавку.

Особенностью конструкции чаши являются ее большие размеры и малая жесткость, поэтому перед наплавкой устанавливают и приваривают к чаше две распорки. Одну распорку устанавливают в районе фланца чаши на расстоянии 100—150 мм от него, вторую — возле защитного пояса на расстоянии 150—200 мм от края наплавки в сторону фланца чаши.

Последовательность операций при наплавке чаши. Сначала наплавляют промежуточный пояс и защитную поверхность, после чего чашу подвергают первой термической обработке. Далее проводят окончательную обработку резанием под наплавку и наплавляют контактный пояс. Затем проводят вторую термическую обработку. Распорки снимают перед установкой чаши на металлорежущий станок для окончательной обработки резанием и шлифования.

Наплавку промежуточного пояса, защитной поверхности и контактного пояса чаши выполняют на режимах применяемых для наплавки больших конусов. Первую и вторую термическую обработку проводят в одной и той же последовательности, но с разным временем нагрева и выдержки.

Строгое соблюдение режимов наплавки, очередность и последовательность обработки термической и резанием конусов и чаш позволяют резко улучшить их качество и увеличить срок службы.

Для электродуговой наплавки конусов доменных печей и других подобных деталей ИЭС им. Е. О. Патона совместно с заводами тяжелого машиностроения спроектирована и внедрена в производство (на этих заводах и на ряде металлургических) установка для наплавки У-125.

Одним из основных узлов установки У-125 является портал состоящий из двух сварных пустотелых колонн, связанных между собой в верхней и средней частях балками и закрепленных на бетонной подушке в бетонированном котловане. Внутри колонн на тросах, перекинутых через блоки, подвешены грузы, являющиеся противовесами, удерживающими продольную балку в определенном положении. На продольной балке находится каретка, на которой расположены сварочный аппарат, система подачи флюса и восьмисекционная катушка для электродной ленты. Подъем и опускание продольной балки — от электромеханического привода, состоящего из электродвигателя, редуктора, валов и ходовых винтов.

Каретка также может передвигаться по балке в горизонтальной плоскости, причем благодаря особому устройству редуктора имеет две скорости — рабочую и маршевую. Катушка для ленты установлена на выдвижной штанге, передвигающейся от собственного привода. Для направления ленты в подающий механизм сварочного аппарата на кронштейне штанги установлен восьмисекционный роликовый механизм.

В систему подачи флюса входит приемный бункер, флюсо- аппарат, элеватор и промежуточный бункер. В приемный бункер одновременно засыпается 400 кг флюса. Из него через пневмо- шибер флюс подается на элеватор. Контейнер элеватора, приводимый в движение электродвигателем через редуктор, подает флюс в промежуточный бункер, из которого он ссыпается по шлангу в воронку сварочного аппарата.

На промежуточном бункере установлены верхний и нижний датчики. При полной загрузке бункера верхний датчик выключает элеватор, и подача флюса в него прекращается. Как только опорожнится промежуточный бункер, нижний датчик включает элеватор. Флюс на элеватор подается из флюсоаппарата, который отсасывает флюс из зоны сварки. Воздух из бункера вместе с мелкой пылью поступает в эжектор через фильтр. Пыль задерживается фильтром и оседает на нем, а крупные частицы падают в бункер. При заполнении аппарата по сигналу с пульта сварщик открывает пневмошибер (заслонку) флюсоаппарата, и флюс ссыпается в лоток, а оттуда в ванну элеватора.

Для ведения процесса наплавки используют сварочный аппарат А-841 конструкции ИЭС им. Е. О. Патона. Он состоит из механизма подачи электродной проволоки и механизма возвратно- поступательного движения электрода. Коробка передач обеспечивает четыре диапазона скоростей подачи электродной проволоки. Скорость в пределах каждого диапазона автоматически бесступенчато регулируется в зависимости от напряжения на дуге.

Для крепления наплавляемых деталей и вращения их со сварочными скоростями при наплавке установка У-125 оснащена манипулятором. Основным узлом манипулятора является жесткая сварная станина, на которой расположены наклоняемая часть и приводы наклона и вращения планшайбы.

Привод наклона манипулятора состоит из электродвигателя, редуктора и двух боковых редукторов, на выходных валах которых закреплены цилиндрические шестерни, находящиеся в зацеплении с зубчатыми секторами наклоняющейся части. Привод вращения планшайбы состоит из электродвигателя, четырехступенчатой коробки передач и двух редукторов. На фланце редуктора установлено шаговое устройство для строчной наплавки.

Планшайба представляет собой сварную раму, имеющую форму восьмиугольника. На верхней плоскости рамы находится восемь радиально расположенных направляющих. По центру каждой направляющей проходит винт, по которому при вращении перемещается кулачок, служащий для Крепления деталей на планшайбе. Все кулачки двусторонние и имеют зажимные винты для крепления детали с внутренней и наружной сторон. Конус засыпного аппарата доменной печи крепится изнутри, а чаша снаружи.

Винты, с помощью которых сближаются или раздвигаются кулачки, вращаются от электромеханического ключа. Он состоит из электродвигателя, редуктора, карданной передачи, подставки ключа. Для пользования ключом при закреплении детали планшайба манипулятора поворачивается в положение, при котором ось выходного вала редуктора ключа примерно совпадает с осью винта на планшайбе. Затем с помощью подставки ось винта путем вращения штурвала совмещается с осью ключа и гайка ключа сдвигается на хвостовик винта. Карданная передача позволяет уменьшать несоосность ключа и винтов планшайбы. После этого включается электродвигатель ключа и сдвигается кулачок на

винте планшайбы до нужного положения. Остальные кулачки зажимного механизма планшайбы перемещаются аналогично.

Для удобства и безопасного управления рабочими процессами установка имеет рабочую площадку. Она состоит из стойки с противовесом, площадки с выдвижной консолью, механизма подъема площадки, механизма выдвижения консоли и механизма перемещения.

Управление механизмами осуществляется с пульта, расположенного на консоли площадки. Там же находятся пульты управлений всей установки. Установка снабжена вытяжной вентиляцией для отсоса продуктов горения дуги.

Учитывая непрерывный процесс интенсификации работ доменных печей специализированными институтами и предприятиями черной металлургии и тяжелого машиностроения, ведется разработка новых сварочных материалов, технологии и оборудования для автоматической наплавки основных узлов доменных печей.