【冶金行业标准(YB)】 冶金用钢水罐

ICS77.180
中华人民共和国黑色治金行业标准YB/T4175—2008
冶金用钢水罐
Teemingladleformetallurgy
2008-03-12发布
2008-09-01实施
中华人民共和国国家发展和改革委员会发布
本标准由中国钢铁工业协会提出。前言
本标准由冶金工业信息标准研究院归口。本标准由无锡巨力重工机械有限公司起草。本标准起草人：王凤良、华恂之。YB/T4175--2008
1范围
冶金用钢水罐
YB/T41752008
本标准规定了冶金用钢制焊接钢水罐的类别、材料、设计、制造、检验和试验、质量证明书、标志、油漆、包装、贮存和运输的要求，本标准适用于额定容量不大于400t的冶金用钢制焊接钢水罐。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T699优质碳素结构钢
GB/T700碳素结构钢
GB713-1997锅炉用钢板
GB/T985碳钢、低合金钢焊缝坡口的基本型式与尺寸GB/T986埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸（GB/T986—1988neqDIN8551-T4-1976）GB/T1804—2000一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差（GB/T1804—2000eqVISO2768-1:1989)
GB/T1591低合金高强度结构钢
GB/T2970厚钢板超声波检验方法GB6654--1996压力容器用钢板
JB/T4730.1--2005承压设备无损检测第1部分：通用要求JB/T4730.22005承压设备无损检测第2部分：射线检测JB/T4730.3—2005承压设备无损检测第3部分：超声检测JB/T4730.4-2005
第4部分：磁粉检测
承压设备无损检测
JB/T4730.5—2005
承压设备无损检测
第5部分：渗透检测
JB/T5000.1
重型机械通用技术条件
产品检验
JB/T5000.2
重型机械通用技术条件
JB/T5000.3
重型机械通用技术条件
重型机械通用技术条件
JB/T5000.4
JB/T5000.6
重型机械通用技术条件
JB/T5000.7
JB/T5000.8
重型机械通用技术条件
重型机械通用技术条件
JB/T5000.9重型机械通用技术条件火焰切割件
焊接件
铸铁件
铸钢件
铸钢件补焊
切削加工件
重型机械通用技术条件
JB/T5000.10
JB/T5000.11
重型机械通用技术条件
JB/T5000.12重型机械通用技术条件涂装bZxz.net
JB/T5000.13
重型机械通用技术条件
JB/T6963钢制件熔化焊工艺评定YB/T4175-2008
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
额定容量ratedcapacity
钢水罐正常使用条件下所规定的钢水载入量标称值。3.2
最大载入量Max.loadingcapacity钢水罐在满足安全使用前提下允许装载的最大钢水量。3.3
自由空间高度freeheight
钢水载入后，钢水液面至钢水罐罐口平面之间的距离。4钢水罐的类别
4.1钢水罐分为普通钢水罐和精炼钢水罐。4.2钢水罐的容量类别等级按表1。表1
额定容量A
普通钢水罐
精炼钢水罐
220t≤A<300t
300≤A≤400t
80tA<150t150A<220t
A<150t
4.3钢水罐的承载元件为罐壁、罐底、耳轴和耳轴座等。5材料
150A<300t
300A400t
5.1钢水罐承载元件用钢应符合本标准的规定。非承载元件用钢，当与承载元件焊接时，也应是焊接性能良好的钢材。
5.2钢水罐用钢应附有钢材生产单位的钢材质量证明书，制造单位应按质量证明书对钢材进行验收。用于第Ⅲ及以上钢水罐主要承载用钢，应按炉批号进行复验。5.3选择钢水罐承载元件用钢应考虑钢水罐的使用条件、材料的焊接性能、钢水罐的制造工艺以及经济合理性。
5.4当对钢材有特殊要求时（如要求特殊冶炼方法、较高的冲击功指标、附加保证高温屈服强度、提高无损检测要求、增加力学性能检验率等），设计单位应在图纸或相应的技术文件中注明。5.5钢板
5.5.1钢水罐用钢板应符合GB/T699、GB/T700、GB713、GB/T1591、GB6654的规定。5.5.2对钢水罐制造过程中需进行热处理的碳索钢和低合金钢钢板，钢厂可以热轧状态交货。5.5.3用于承载元件且厚度大于30mm的碳素钢、低合金钢钢板，应在正火状态下使用，5.5.4用于承载元件且厚度大于30mm的钢板，应逐张进行超声检测，钢板的超声检测按GB/T2970的规定，质量等级应不低于亚级。5.6锻件
5.6.1锻件用钢的化学成分(熔炼分析)应符合表2的规定。采用表2以外的其他牌号的锻件用钢，应由供需双方协商并符合JB/T5000.8的规定。2
20CrMo
20MnMo
0.32~0.38
0.17~0.37
0.17~0.37
0.17~0.37
0.17~0.24
0.17~0.23
18MnMoNb0.16~0.22
0.17~0.37
0.17~0.37
化学成分（质量分数)/%
0.50~0.80
0.50~~0.80
0.40~0.70
0.15~0.25
0.90~~1.30
1.20~1.50
0.45~0.60
5.6.2锻件的验收应符合JB/T5000.8的规定。5.7铸钢件
5.7.1铸钢件用钢应符合JB/T5000.6的规定。5.7.2铸钢件的验收应符合JB/T5000.6的规定。5.7.3铸钢件的补焊应符合JB/T5000.7的规定。6设计
6.1材料要求
材料的选用应符合本标准的要求。6.2主要设计参数
0.80~1.10
钢水罐的主要设计参数，应符合用户在订货合同中提出的要求。主要设计参数包括：
额定容量；
最大钢水载入量；
钢水比重；
额定容量或最大载人量时自由空间高度；钢水罐上口外径；
罐底外径；
耳轴工作处直径；
耳轴工作处中心距（起重机龙门钩钩距）：钢水罐总高；
耐材厚度；
耐材比重。
6.3径高比
钢水罐上口液面直径与液高的比值(径高比)应接近于1。精炼钢水罐的径高比应不小于1。6.4耳轴中心
耳轴中心应高于钢水罐（含新硼耐材）满罐合成重心以上200mm～400mm。6.5强度计算
6.5.1钢水罐的罐壁、罐底、耳轴应进行强度计算和校核。YB/T4175—2008
0.0300.020
0.0300.020
0.030/0.020
0.0300.020
0.0300.020
6.5.2对于第I、Ⅱ、Ⅲ类钢水罐，可以采用比照设计的方法进行。比照设计时，若有下列情形之一的，3
YB/T4175-2008
应重新进行计算和校核。
a）额定容量增大10%以上；
b）主要结构形式改变；
c）主要承载元件材料改变；
d）主要承载元件规格、尺寸变小。6.5.3对于第IV、V类钢水罐，除进行计算外，还应使用有限元建模等方法进行强度、变形、重心等仿真计算、分析、校核。
6.6基本结构形式
钢水罐由罐体、耳轴与耳轴箱、腰箍、罐底座、倾翻机构、平衡块、吹氩装置、滑动水口和耐火材料等部分组成。
6.6.1罐体由罐壁和罐底组成，罐壁一般为直筒体或锥形简体，罐底一般为平底、平封头底和碟形封头底（见图1)。
a)苹底
b）平封头底
c）碟形封头底
D一钢水罐上口内径；D一钢水罐下口内径(罐底内直径)，H一钢水罐罐体总高。图1
6.6.2耳轴与耳轴箱结构基本形式(见图2)。c)
1一上腰箍；2-耳轴箱侧板；3一耳轴；4一耳轴箱面板；5—下腰箍；6—筋板；7-耳轴座。图2
6.6.3腰箍结构基本形式(见图3)。a）型钢腰箍
6.7罐壁与罐底应开设透气孔。
b)H型腰箍
e)板形腰瓶
YB/T4175-2008
d）箱形腰箍
开设的透气孔不得影响钢水罐罐体的强度，透气孔的直径应不大于12mm，问距230mm～300mm。7制造
一般要求
钢水罐的制造除应符合本标准规定外，还应符合图纸和技术文件要求。7.2冷热加工成形
7.2.1根据制造工艺确定加工裕量，以确保罐壁和罐底成形后的厚度不小于该部件的公称厚度减去钢板负偏差。
7.2.2制造中应避免钢板表面的机械损伤。对于尖锐伤痕、刻槽等缺陷应予修磨，修磨范围的斜度至少为1：3。修磨的深度应不大于该部位钢材厚度，的5%，且不大于2mm，否则应予补焊。7.2.3坡口表面要求
a）坡口表面不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷。b）施焊前，应清除坡口及其母材两侧表面20mm范围内（以离坡口边缘的距离计）的氧化物、油污、熔渣及其它有害杂质。
7.2.4火焰切割件的要求应符合JB/T5000.2的规定。7.2.5切削加工件的要求应符合JB/T5000.9的规定。7.2.6机械加工表面和非机械加工表面的线性尺寸的极限偏差，分别按GB/T1804—2000中的m级和c级的规定。
7.2.7罐壁与罐底
平底、平封头底与碟形封头底（见图4)的加工允许偏差不应大于表3的要求。7.2.7.1
罐底内直径允许偏差AD
最大最小罐底内直径之差e
表面局部允许凹凸量6
罐底直边高度允许偏差Ahz
罐底曲面高度允许偏差hi
罐底总高允许偏差Ah
≤1700
在下列罐底内直径D,范围内的允许偏差1701~2600
2601~3200
3201~4000
单位为毫米
YB/T4175—2008
a）平底
b）平封头底
c）碟形封头底
D—罐底内直径；h—箍底总高；hl—罐底曲面高度；h2—罐底直边高度；b表面局部允许凹凸量；△D一罐底内直径允许偏差；Ah一罐底总高允许偏差；Ahi—罐底曲面高度允许偏差；Ah2—罐底直边高度充许偏差。图4
7.2.7.2平封头底和碟形封头底，其过渡区转角半径不得小于图纸的规定值。7.2.7.3罐壁和罐底拼接接头对口错边量t见图5)应符合表4的规定。3一钢板厚度一对口错边量。
对口处钢板厚度8
>12~20
>20~40
>40~50
纵焊缝
≤1/48
1/168，且4
对口错边量t
单位为毫米
环焊缝
≤1/48
≤1/48
≤1/88
1/88%，且≤8
7.2.7.4罐壁在拼接接头环向形成的棱角E，不得大于（g/10+2)mm，且不大于5mm（见图6)。图6
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7.2.7.5罐壁与罐底的拼接接头，当两侧钢材厚度不等时，若薄板厚度不大于10mm，两板厚度差超过3mm；若薄板厚度大于10mm，两板厚度差大于薄板厚度的30%，或超过5mm时，均应进行单面或双面削薄厚板边缘。
当两板厚度差小于上列数值时，则对口错边量t按7.2.7.3要求，且对口错边量以较薄板为基准确定。在测量对口错边量t时，不应计人两板厚度的差值。7.2.7.6除图纸另有规定外，罐壁直线度允差应不大于罐壁长度的1%。7.2.7.7罐壁筒节同一断面上最大内直径与最小内直径之差，应不大于该断面设计内直径的7%，且不大于25mm。
7.2.7.8罐壁简节单节长度应不小于300mm。组装时，相邻罐壁简节纵向拼接焊缝中心线间外圆弧长应大于钢材厚度?，的3倍，且不小于100mm。罐底拼接焊缝中心线与相邻罐壁筒节纵向拼接焊缝中心线间外圆弧长应大于钢材厚度的3倍，且不小于100mm。
7.2.7.9罐壁的拼接焊缝不得与耳轴、腰箍等与罐壁的连接焊缝重合，两者之间的距离应大于罐壁厚度9，的3倍，且不小于100mm。
罐壁的环向拼接焊缝允许穿过耳轴与罐壁的连接焊缝。罐底的拼接焊缝应避免穿过罐底水口开孔。7.2.8耳轴与腰箍
7.2.8.1耳轴的铸造、锻造应符合JB/T5000.6和JB/T5000.8的规定。7.2.8.2耳轴应进行调质处理。
7.2.8.3耳轴变径处应圆角过渡（见图7)，圆角半径R按表5的规定。表5
耳轴工作处直径D
>200～300
>300～400
单位为毫米
7.2.8.4耳轴端面倾斜度△c（见图8）不大于耳轴端面外径的1%（耳轴端面外径小于100mm时，按100mm计），且不大于5mm。
Do一耳轴工作处直径;R一圆角半径。图7
7.2.8.5两耳轴工作处外圆同轴度△e（见图9)不大于耳轴工作处中心距的1%（耳轴工作处中心距小于2000mm时，按2000mm计），且不大于5mm。7
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7.2.8.6钢水罐耳轴工作处中心距偏差按表6的规定。表6
钢水罐耳轴工作处中心距
钢水罐耳轴工作处中心距偏差
≤2000
7.2.8.7耳轴整体加工应在热处理后进行。2001～3000
3001~4000
4001~5000
单位为毫米
7.2.8.8腰箍允许拼接，最小拼接弧长不小于300mm，箱形腰箍各板之间相邻拼接焊缝中心线间外圆弧长应大于钢材厚度，的3倍，且不小于100mm。腰箍拼接接头对口错边量t不得大于钢材厚度.的1/8，且不大于3mm。7.2.9钢水罐的总高偏差按表7的规定。表7
钢水罐的总高
钢水罐的总高偏差
≤2000
2001～3000
3001~4000
7.2.10罐底座底平面不平度应不大于3mm/m，且不大于8mm。4001~5000
7.2.11倾翻机构的拉杆若用钢板加工时，其长度方向应与钢板轧制方向一致。7.3焊接
7.3.1钢水罐的焊接应符合JB/T5000.3的规定。7.3.2主要承载元件的焊接工艺评定，应按JB/T6963进行。焊接坡口应符合GB/T985、GB/T986的规定，特殊接头应在图纸上注明。7.3.3
7.3.4焊接返修
7.3.4.1当承载元件焊缝需要返修时，其返修工艺应进行焊接工艺评定。单位为毫米
7.3.4.2承载元件焊缝的返修，一般应在热处理前进行。如在热处理后返修，补焊后应作必要的热处理。7.4焊后去应力处理
7.4.1钢水罐应进行焊后去应力处理。焊后去应力处理应优先采用热处理方法。7.4.2焊后热处理方法
7.4.2.1焊后热处理应优先采用整体在炉内加热的方法，其操作应符合如下规定：a）钢水罐进炉时炉内温度不得高于400℃；8
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b）钢水罐升温至400℃后，加热区升温速度不得超过5000/8,℃/h（，为拼接接头处钢材厚度，mm），且不得超过200℃/h；
c）升温时，加热区内任意5000mm长度内的温差不得大于120℃；d）保温时，加热区内最高与最低温度之差不得超过65℃；e）升温及保温时应控制加热区气氛，防止钢水罐表面过度氧化f
炉温高于400℃时，加热区降温速度不得超过6500/8℃/h，且不得超过260℃/h；g）钢水罐出炉时，炉温不得高于400℃，出炉后应在静止空气中继续冷却。7.4.2.2局部热处理时，焊缝每侧加热宽度不小于钢材厚度，的两倍。靠近加热区的部位应采取保温措施，使温度梯度不致影响材料的组织和性能。7.4.3制造单位应保存所有去应力处理的记录，保存期限不得少于7年。7.5配管
钢水罐的配管应符合JB/T5000.11的规定。7.6装配
钢水罐的装配应符合JB/T5000.10的规定。8检验和试验
8.1无损检测
8.1.1一般要求
钢水罐的拼接焊缝，经形状尺寸及外观检查合格后，再进行本规定的无损检测。锻件和钢件在调质处理后，再进行本规定的无损检测。无损检测的方法应符合JB/T4730.1~.5的要求。8.1.2无损检测的范围
8.1.2.1第V类钢水罐的罐壁、罐底拼接焊缝，进行100%超声检测和25%射线检测。焊缝交叉部位应全部检测，检测长度可计入局部检测长度之内。8.1.2.2第IV类钢水罐和第Ⅲ类精炼钢水罐的罐壁、罐底拼接焊缝，进行100%超声检测和10%射线检测。焊缝交叉部位应全部检测，检测长度可计入局部检测长度之内。8.1.2.3第I、Ⅱ类钢水罐和第Ⅲ类普通钢水罐的罐壁、罐底拼接焊缝，进行100%超声检测。8.1.2.4板形腰箍和箱形腰箍的拼接焊缝，进行100%超声检测。8.1.2.5、耳轴/耳轴座与罐壁的连接焊缝，进行100%超声检测。8.1.2.6铸造与锻造耳轴，进行100%超声检测。8.1.2.7对有无损检测要求的角接接头、T形接头焊缝，不能进行射线或超声检测时，应作100%磁粉或渗透检测。
8.1.2.8腰箍与罐壁的连接焊缝、耳轴箱体连接焊缝，进行100%磁粉或渗透检测。8.1.3无损检测要求
8.1.3.1焊缝的射线检测应符合JB/T4730.2的规定，其透照质量不应低于AB级，其合格级别不低于Ⅲ级。8.1.3.2焊缝的超声检测应符合JB/T4730.3的规定，其技术等级不应低于B级，其合格级别不低于Ⅱ级。8.1.3.3焊缝的磁粉检测应符合JB/T4730.4的规定，其合格级别不低于I级。8.1.3.4焊缝的渗透检测应符合JB/T4730.5的规定，其合格级别不低于I级。8.1.3.5锻钢件和铸钢件的超声检测应符合JB/T4730.3的规定，其技术等级不应低于B级，其合格级别不低于Ⅱ级。
8.2倾翻试验
8.2.1制造完工的钢水罐应按图纸和技术文件的规定进行倾翻试验。9
YB/T4175—2008
8.2.2试验时应将耳轴工作处作为支点，并对耳轴采取保护措施。8.2.3试验时，利用钢水罐自身的倾翻机构，将钢水罐翻转180°并回转复位。倾翻过程中，各构件间应转动灵活、平稳、无卡阻、无干涉、无异响，回转复位可靠。9质量证明书、标志、油漆、包装、贮存和运输9.1质量证明书
钢水罐出厂质量证明文件应包括以下三部分。9.1.1产品合格证
9.1.2产品说明书。钢水罐说明书至少应包括下列内容：a）钢水罐特性包括额定容量、最大钢水载人量、额定容量时自由空间高度、钢水罐上口外径、耳轴工作处直径、耳轴工作处中心距、钢水罐总高等；钢水罐峻工总图；
钢水罐使用安全注意事项。
质量证明书。质量证明书至少应包括下列内容：主要承载元件材料的化学成分和力学性能；无损检测要求和结果；
焊接质量的检查结果；
主要尺寸的检验结果；
焊后去应力处理报告；
倾翻试验结果；
与本标准和图纸与技术文件不符的项目。9.2钢水罐标志
钢水罐的铭牌应固定于明显的位置。铭牌应包括以下内容：
额定容量；
钢水罐类别：
制造单位名称；
制造单位对该钢水罐的编号；
制造日期；
制造标准号。
9.3油漆
钢水罐的油漆应符合JB/T5000.12的规定。用户有特殊要求时，按用户要求执行。9.4包装
钢水罐的包装应符合JB/T5000.13的规定。用户有特殊要求时，按用户要求执行。9.5存
钢水罐贮存期间不允许放置在腐蚀性的环境中，要防雨、防潮、注意通风，钢水罐在安装使用前应进行检查。
9.6运输
在钢水罐运输时，应予以固定，严防滚动、碰撞。装卸时，必须按起吊位置吊装。10
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