摘要:当前我国工业锅炉制造已经建立了较为完善的生产体系,但是伴随着生产力的发展,社会对于工业锅炉的需求提出了更高要求。工业锅炉制造工艺需要不断优化,提升产品的质量和生产效率,以获得更加强大的国际竞争力。
关键词:工业锅炉;制造工艺;技术发展
引言
伴随着我国对于节能环保的重视程度日益提升,对工业锅炉的效率、质量、稳定性等产生了更高要求。国内工业锅炉生产企业需要不断的优化自身制造工艺,提升自身的核心竞争力。工业锅炉是是工业生产中必不可少的设备,而中国已经提出了“中国制造2025”的产业升级计划,工业锅炉生产企业要应对中国的产业升级,加强技术研发以及工艺优化,以此满足国家工业发展的需求。
一、工业锅炉的相关概述
工业锅炉作为人们生产生活中不可或缺的一种动力设备,根据其用途可以划分为热水锅炉和蒸汽锅炉。其中蒸汽锅炉主要应用于发电或者供气,如化肥厂以煤作为原料,利用蒸汽的气化作用,组合成为化肥,也就是我们常说的工业锅炉。工业锅炉多数以燃煤作为燃料,而燃气则是利用余热锅炉回收废热。工业锅炉中应用较为广泛的有循环流化床锅炉,所以工业锅炉是工业生产中非常重要的热能动力设备。
二、当前工业锅炉的制造工艺
目前国内工业锅炉生产所使用的机械设备,普遍存在着设施陈旧、超期服役、简单设施较多等情况。机械加工、成型以及设备装配的误差较大,所以导致工业锅炉生产设备的效率较低、精细化程度不高。其次是需要较多的人工操作步骤,机械化程度较低、自动化程度更是远远不能满足产业升级的需求。如通过人工进行划线、切割下料、焊接、装配、油漆、磨削、搬运等等。工业锅炉生产过程需要较多的劳动力,同时生产的效率较低,不能保证工业锅炉生产和制造的精度。在工业锅炉制造中,焊接工艺的非常重要,焊接的工作量占据了整个生产流程的一半以上,然而当前除了锅筒纵环焊缝可以使用自动焊接技术以外,其他焊缝依然使用人工焊接的方式进行。此外在焊接流程所应用的设备上,很少运用气体保护焊,也缺乏专用的焊接设施。双面焊接中间挑焊根缺少打磨工艺,手工碳弧气刨的焊根不平整,所以不能打磨,不能满足射线探伤标准。
工业锅炉生产流水线上配套不齐全,一些生产企业由于资金不足,流水线不齐备,难以保证生产质量。如蛇形管生产线和膜式壁生产线等,彼此之间的工艺流程差别较大,如果缺少某项设备,必然会导致工业锅炉不能满足质量标准。炉排片作为层燃料链条炉排的主要燃烧设备,没有选择专业生产厂家提供的炉排片,劣质炉排片的位置精度不够、尺寸不合适、表层粗糙,在实际应用和装配中会出现加大误差,使炉排在实际工作运行的时候漏风,进而使炉排脱落或者断裂。砌筑炉墙也是保障工业锅炉运行效能的核心,炉墙砌筑不达标会使烟气出现问题,所以一定要严格按照砌筑要求进行操作,现场操作人员在砌筑炉墙时,应当由专业的技术人员对其监督和技术指导。
三、工业锅炉制造工艺的发展趋势
(一)工业锅炉的锻压工艺
在工业锅炉的生产工艺中,锻压技术作为体积成型的技术方案,可以提供毛坯产品。而冲压技术则是板料成形,可以直接产生成品。首先要改进金属组织,提升其力学性能。锻压一般应用在需要承受动载荷的核心零件上。其次是锻压所产出的部件较为精密,不需要对其进行切削处理。锻压工艺可以提升工业锅炉的生产效率,使工业锅炉的生产速度加快,质量也得到提升。提升对于材料的利用率、复杂零件的成形能力、模具使用时间。进一步提升锻造技术的整体化与大型化。在工业锅炉内部需要承受压力的部件使用锻造工艺。当前应用较为广泛的锻压机械主要有油压机、水压机、卷板机、弯管机等,应用在筒体、弯管、管板、阀门、封头等压力部件的制造上。
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(二)工业锅炉所使用的的焊接工艺
当前市场上的焊接热源已经非常丰富,如各种电子束、超声与火焰、电阻和电弧等,并且开发焊接热源的研究并没有停止。主要发展趋势有如下一些方面:1、对当前现有热源进行优化和改进,提升其经济性、便捷性以及效率,如电子束技术。2、研发更加高效的热源,通过集中热源进行叠加,从而获得更高的能量密度,如将激光束与电弧焊结合等。3、向节能环保的方向发展。工业锅炉在焊接过程中需要消耗大量的能量,并且存在较强的污染性,所以需要讲究较为环保和绿色的热源技术,典型的有太阳能焊接等。
(三)使用计算机控制焊接
在焊接过程中利用计算机控制焊接。目前已经有科研团队开发出使用计算机控制焊接的技术,通过计算机强大的运算能力,构建出多维度控制系统,如自适应控制体系、最佳控制体系等。这种自动控制系统已经广泛的应用在钎焊以及电弧焊等焊接方式中。其次是利用计算机的模拟焊接应力。还可以使用计算机建立起焊工的数据库、以及焊接材料的数据库等。通过CAD等软件技术的应用,拓展焊接柔性系统。
(四)智能化焊接和焊接机器人
在焊接自动化的发展过程中,逐渐演化出焊接机器人,这是一种自动化焊接发展的必然产物,改变了传统焊接中刚性自动化的模式,产生了柔性自动化的焊接方法。焊接机器人有着可以提升焊接质量、保证焊接产品一致性等优势,还能大幅度提升焊接的效率,全天候的持续工作能力,在恶劣环境下保持长期工作。降低和减少所需要的人工劳动力,此外还能降低工业锅炉焊接工艺中对于人工操作的要求,实现快速和批量焊接的自动化。通过智能化焊接和焊接机器人,可以有效的提升生产效率,这也是推动和促进工业锅炉工艺发展的驱动力之一。此外焊接机器人技术的发展和应用必然是未来工业锅炉生产的主要方向,这一点也和当前国家所提出的产业升级、中国制造2025密切相关,所以相关生产企业可以加大对于智能化设备的引入和焊接机器人的应用。
(五)优化工业锅炉制造的工艺细节,提升生产效率
提升工业锅炉制造工艺的细节,如优化焊接熔敷率,引入手工焊中的铁粉焊、重力焊,埋弧焊中的多丝焊、热丝焊。同时降低熔敷金属量和坡口界面,针对窄间隙的焊接,可以使用单丝或者双丝进行焊接,由于焊接的间隙窄,需要使用的熔敷金属量也会随之降低。焊接对于工业锅炉制造而言,有着非常重要的作用,所以优化工业锅炉的制造工艺,可以从制造过程中的焊接技术着手,不断探索和调整焊接工艺,以实现生产效率的提升。
总结
工业锅炉制造工艺的提升与发展,首先要更新与优化生产设备,提升工艺水平。引入高效率、高稳定性的设备。此外还应当关注工业锅炉的重要元件,特别是一些燃烧设备和受压元件的制造工艺,对于当前工业锅炉制造中加工质量不稳定、工作量大等问题,需要进一步探索新工艺和新设备。工业锅炉的生产企业同时要应用节能技术,提升设备的信息化和自动化程度,以降低燃料的使用、人力的使用、污染排放等等,从而创造出更高的生产效益。在工业锅炉的全球化竞争中,通过技术的研发和工艺的优化,为我国的工业锅炉生产产业提供更加强大的竞争力,在国际竞争市场上获得更加广阔的生存与发展空间。
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论文作者:李招弟,高洁
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6