熱風(fēng)爐在投入使用后要在酸性氣體環(huán)境下承受高溫和交變高壓應(yīng)力作用，工況惡劣，在此情況下焊縫易出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕裂紋。而穹頂殼體是由多塊殼體瓣分片組裝焊接而成，穹頂殼體鋼板*大厚度為50mm。由于體積大，鋼板厚，穹頂殼體焊縫殘余應(yīng)力值高，*大實(shí)測(cè)值近400MPa，所以設(shè)計(jì)要求要對(duì)穹頂進(jìn)行消除應(yīng)力處理。
傳統(tǒng)的消除應(yīng)力方法是采用電加熱方式，但此方法存在很大的弊端。所以熱風(fēng)爐生產(chǎn)廠家找到南京聚航，希望我們能夠提供更有效地方法，經(jīng)過雙方商討后，決定采用振動(dòng)時(shí)效設(shè)備消除熱風(fēng)爐穹頂?shù)臍堄鄳?yīng)力。
根據(jù)熱風(fēng)爐穹頂情況選型
高爐系統(tǒng)熱風(fēng)爐整體高度為49.5m，直徑為10-11.34m，重量為404t，材質(zhì)分為兩種，直通段殼體為Q235B，穹頂（即高溫帶）材質(zhì)為Q345B。
高溫帶殼體位于38.6m以上的高空，重量達(dá)110t，因受吊裝能力所限，無法在地面焊接并消除應(yīng)力處理完成后整體吊裝，須在分辨吊裝到位并與直筒段焊接為一整體后，對(duì)整個(gè)殼體進(jìn)行消除應(yīng)力處理，熱風(fēng)爐殼體總質(zhì)量達(dá)404t，確定使用JH-700振動(dòng)時(shí)效設(shè)備，選擇多點(diǎn)激振和多頻率工藝處理。
工藝參數(shù)的確定
1. 多點(diǎn)激振、多頻率工藝：由試振得出殼體的共振頻率有4個(gè)，根據(jù)其振動(dòng)形式優(yōu)化選擇*佳頻率組，確定兩個(gè)（4659HZ和5915HZ）處理頻率。
2. 處理時(shí)間為每個(gè)頻率處理25-35min。
3. 激振點(diǎn)應(yīng)選擇剛性較大的厚板處，以便能帶動(dòng)殼體產(chǎn)生共振。由于殼體質(zhì)量和形體較大，為使殼體各部分都能產(chǎn)生共振，焊接殘余應(yīng)力均勻降低，激振點(diǎn)選擇在殼體頂部正中的Φ1800mm人孔法蘭，法蘭位于殼體對(duì)稱中*點(diǎn)，與殼體焊接連接，可使殼體各部分都能產(chǎn)生振幅基本一致的共振，焊接殘余應(yīng)力能均勻降低?？紤]到結(jié)構(gòu)軸對(duì)稱的特點(diǎn)，選擇2個(gè)激振點(diǎn)分別位于法蘭邊沿直徑兩端點(diǎn)。
4. 拾振點(diǎn)選在遠(yuǎn)離激振器且在振幅較大處，熱風(fēng)爐穹頂時(shí)效振動(dòng)按懸臂時(shí)效方式考慮，選在穹頂下沿，與殼體焊接連接，見下圖。
5.支撐點(diǎn)選取。一般情況下，穹頂通過橡膠墊和枕木支撐在支架上進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效作業(yè)，由于熱風(fēng)爐穹頂位于38.6-50m的高空，為防止振動(dòng)過程出現(xiàn)跌落，將熱風(fēng)爐直筒段與穹頂焊接完成形成整體，對(duì)穹頂按懸臂時(shí)效方式進(jìn)行處理。熱風(fēng)爐殼體底部通過地腳螺栓與混凝土承臺(tái)連接，通過試振，得出熱風(fēng)爐殼體振動(dòng)波形，底部螺栓連接對(duì)38m高度以上的高溫帶殼體的振幅不影響消除應(yīng)力效果，故對(duì)底部固定螺栓只做一般性緊固，以防止振動(dòng)過程中熱風(fēng)爐發(fā)生水平位移即可。
工藝實(shí)施
按照試振確定的處理頻率，對(duì)熱風(fēng)爐進(jìn)行主振，觀測(cè)振中時(shí)效曲線（a-t曲線）。振動(dòng)時(shí)間控制，根據(jù)時(shí)效曲線（a-t曲線）出現(xiàn)上升后變平或上升后下降然后變平情況后，再振動(dòng)3min，結(jié)束時(shí)效。實(shí)際振動(dòng)時(shí)間，在激振點(diǎn)1，振動(dòng)37min，在激振點(diǎn)2，振動(dòng)時(shí)間32min。
數(shù)據(jù)分析
總的應(yīng)力水平（即平均應(yīng)力）從振前的333.2MPa下降至29.6MPa，下降率為91.1%，超過機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中固定的指標(biāo)，說明振動(dòng)時(shí)效工藝效果顯*、可*。
采用振動(dòng)時(shí)效設(shè)備消除熱風(fēng)爐穹頂殘余應(yīng)力效果更均勻，避免了電加熱處理時(shí)部分電加熱毯易損壞，加熱不均勻，容易出現(xiàn)局部無效果的問題，而且比電加熱處理更節(jié)能環(huán)保。
以上就是振動(dòng)時(shí)效設(shè)備對(duì)熱風(fēng)爐穹頂?shù)膽?yīng)用案例，如果您還想了解振動(dòng)時(shí)效設(shè)備更多信息，可直接咨詢南京聚航，我們歡迎您的選購(gòu)！
