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我国是以煤为主要能源的国家,资源十分丰富,已探明的地质储量达7700亿吨,居世界第三位。但把固态煤转化为气体燃料,目前化工合成原料率的水平还比较低。因此,依托河南省义马煤气化工程,对鲁齐加压气化炉关键技术进行科技攻关,做到对鲁齐加压气化炉的自行开发、设计和制造,用以代替进口整机和备件,可为国家节省大量外汇,其意义是十分重大的。 河南义马煤气化工程,采用德国鲁齐加压气化技术,引进鲁齐公司MARK—Ⅳ/4型φ3800mm炉技术软件,由哈尔滨锅炉厂有限责任公司承担制造任务。该产品集大型(重120吨),双夹套结构等特点为一身,按照德国鲁齐和GB150工程规范进行设计制造和验收,在制造过程中简体冷卷成形结合冷精校压制成型,整体深内腔炉蓖面机加和大直径阀门密封面堆焊工艺等均为新的制造工艺,制造难度大。 本文主要工作有以下几个方面: 1.通过借助于计算机模拟方法,采用ANSYS程序,用其强大的前处理及后处理功能对大直径薄壁简体卷制过程进行模拟,并采取冷卷成形结合冷精校压制成型技术,保证简体环形水冷夹套内外间隙的装配要求。 2.产品整体热处理后要求保证炉篦两传动轴套与炉篦支撑面的垂直度要求90°±1′,炉体上下法兰密封面与炉体中心线的垂直度要求90°±5′。鉴于产品属大型(重120吨),结构复杂,通过机械加工方法的研究并结合无接触三坐标测量技术,为大型石化设备、核电产品整体机械加工提供了宝贵的经验和依据。 3.气化炉的煤锁上、下阀门密封面要求堆焊硬质合金,堆焊面积大,硬度高,质量要求极其严格。通过工艺试验,在国内首次采用等离子弧自动堆焊的方法,使产品的堆焊及加工质量完全满足图纸和技哈尔滨工程大学硕士学位论文术条件的要求。 4.采用ANSYS程序对气化炉关键件的温度场、应力场进行应力分析,并按JB4732一95《钢制压力容器分析设计标准》进行应力评定,从而更深入的洞察材料在塑性成形过程中发生的变形、微观组织的变化,为探索新的塑性成形工艺打下基础。 用于制取城市煤气和化工合成气的鲁齐加压气化炉是国际上公认的成熟而先进的煤制气设备。但从目前情况看,我国煤炭加压气化的理论研究,气化炉制造技术研究等方面和鲁齐公司相比仍有较大差距。因此,开展鲁齐加压气化炉关键件技术攻关工作是十分必要的。