烟气轮机法兰锥体结构及制造工艺改进

金森乾，刘致远

（1.渤海装备兰州石油化工机械厂，兰州 730060；2.甘肃省炼化特种装备工程技术研究中心，兰州 730060）

0 引 言

烟气轮机是石油炼制过程——催化裂化装置上再生烟气能量回收系统的关键设备，工作在600～720℃的高温和腐蚀性的石油烟气中，工作环境恶劣。烟气轮机壳体是烟机气动流道的重要组成部分，法兰锥体是烟机壳体中的关键零件。法兰锥体作为整体铸造件，结构如图1 所示。该铸件的材质为ZG1Cr18Ni9，铸造成本较高。根据烟气轮机功率大小不同，该件的重量也不同，一般小则接近1 t，大则重4～5 t。

图1 法兰锥体结构示意图

由法兰锥体的结构示意图可以看出，该件由两部分组成，即法兰部分与锥体部分。法兰部分截面厚大，一般超过100 mm 以上，形状也不规则，因此适合于铸造成型。锥体部分壁较薄，最大的壁厚也不超过20 mm。为消除黑皮、夹砂和夹渣等铸造缺陷以及保证壁厚，在铸造工艺设计时锥体单边的加工余量至少10 mm，两边为2 0mm，加工量总和超过了铸件本身的厚度。这样导致后续的机械加工量大、加工周期长。而且由于加工余量过大，导致里面的疏松缺陷暴露出来，而这些薄壁部分又无法通过放置冒口补缩来消除内部缺陷，只能通过自补缩，内部的疏松缺陷难以避免，往往需要补焊处理。

由以上分析可知，法兰锥体的这种结构不适合整体铸造，由于制造成本高、工期长，工件的质量也难以保障，需要技术人员进行必要的改进。

1 法兰锥体结构改进

为减少毛坯铸造缺陷及机加工的工作量，我们将烟气轮机法兰锥体的结构进行了改进。……