[发明专利]一种高炉炉壳平板开孔方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金行业高炉炉壳施工技术领域，特别是提供了一种高炉炉壳平板开 孔的工艺方法。适用于钢板卷制成弧形炉壳、较大直径管壳上的开孔。

背景技术

目前，高炉炉壳的开孔制作大都是通过将平板卷制成弧形炉壳，现场安装焊接后 划线进行各种孔的定位，然后在炉壳上采用手工气割或半自动切割机开孔，这样还需 要用开孔定位平台，由于每座炉壳的孔有14000多个，造成加工速度慢，孔质量不容 易得到保证，严重制约着高炉炉壳的施工工期和装配质量。根据首钢迁钢三期高炉炉 壳的加工周期短、质量要求高的特点，我公司研究了一种采用数控切割机和摇臂钻进 行平板开孔的新工艺，确保了炉壳的总施工周期和加工质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高炉炉壳平板开孔方法，提高了高炉炉壳开孔的效率 和开孔质量，更快更好的进行高炉炉壳开孔。

本技术所采用的工艺方案是：在高炉炉壳卷制前，先在平板上采用数控切割机和 摇臂钻开孔，然后再卷制成炉壳。这样通过控制在平板上孔的直径、角度和位置就能 达到平板开孔的质量要求。

(1)确定孔的大小，由于炉壳的曲率半径远远大于炉壳的板厚，其中性层(就 是钢板厚度的中心层)在滚圆前后其尺寸不变，对滚圆后的炉壳进行放样，见图1， 选择将原孔径包含进去的中性层长度为平板开孔孔径。通过对滚圆后的炉壳板进行放 样计算，让平板开孔直径Φ₂包含设计孔直径Φ₁，这个直径Φ₂比设计值大2～4mm。

(2)确定开孔的位置:由直带炉壳板7的炉壳上沿标高9减去孔的标高6直接得 出孔中心线的高度位置。由锥带炉壳板11的炉壳上沿标高9孔的标高6得出孔中心 线在斜面的高度位置，然后再根据锥度13转换到斜面上的位置。再将均匀分布的水 冷壁的中心线转换到平板上，就得到锥带上平板孔的布置图2和直带上平板上孔的布 置图3。

(3)确定孔的开设角度：垂直带上的水平孔8和锥带上的垂直孔10都与炉壳板 垂直，在开设时要保证孔与板面的垂直；锥带上的水平孔8的中心线与锥带炉壳板11 有角度，这个角度就是锥带炉壳板11倾斜的锥带炉壳板角度13，在开设时保证数控 切割机的割嘴与板面保持这个角度。

(4)根据确定孔的布置进行数控编程，或者利用摇臂钻床，进行开孔2，开孔 后再进行卷制。

本项新技术的有益效果是，提高生产效率，缩短工期，一带炉壳按通常的8片瓦 计算，可以节约2个工作日。在高炉炉壳卷制成圆形炉壳前，先在平板上用数控切机 或钻床进行开孔，然后再进行炉壳的卷制。这样制作方便，快捷，开孔的质量高。特 别是在整体安装阶段，大大缩短了占用主体施工进度的时间。

制作的迁钢高炉工程，从第2带至15带均采用这种平板开孔技术，共缩短了28 天工期。同时此项技术提高了开孔质量，孔的定位尺寸偏差控制在2mm以内，与开孔 中心线平行度≤1mm，开孔尺寸偏差在1mm内。现场一次穿孔率达到100％，保证了安 装的顺利进行。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：

图1钢板滚圆后的放样俯视图。其中炉壳1、设计孔Φ₁、平板开孔Φ₂。

图2锥带上平板上孔的布置图。其中，炉壳上的孔2、水冷壁中心线3、锥带平 板4。

图3直带上平板孔的布置图。其中，炉壳上的孔2、水冷壁中心线3、直带平板5。

图4直带炉壳开孔定位立面图。其中，孔标高6、直带炉壳板7、水平孔8、炉壳 上沿标高9。

图5锥带炉壳开孔定位立面图。其中，炉壳上沿标高5、孔标高6、水平孔8、垂 直孔10、锥带炉壳板11、炉壳上沿坡口12、锥带炉壳板角度13。

图6开孔角度立面示意图。其中，炉壳1、水平孔8、垂直孔10。

具体实施方式

图1～图6为本发明的具体实施方式。如图中所示，采用以下步骤施工：