CN101935724A

CN101935724A - 冷却壁进出水管保护装置

Info

Publication number: CN101935724A
Application number: CN 201010284797
Authority: CN
Inventors: 祁四清; 朱进锋; 魏丽; 李学金; 张波; 段国建; 于洪波; 王建昌
Original assignee: Zhongye Jingcheng Engineering Technology Co Ltd
Current assignee: Zhongye Jingcheng Engineering Technology Co Ltd
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2011-01-05

Abstract

本发明公开了一种冷却壁进出水管保护装置，其进出水管的一端穿过炉壳而焊接在冷却壁上，保护装置包括保护套管，保护套管位于进出水管与炉壳之间，且保护套管的一端焊接在冷却壁上。本发明通过保护装置的保护套管能有效地对进出水管形成保护，将进出水管与冷却壁之间的剪切应力转移到保护套管上，从而可以有效的解决进出水管与炉壳之间因为剪切力作用而发生破坏，可以有效地防止进出水管与铜冷却壁本体焊接处受剪切力而发生漏水事故；同时该连接方式下冷却壁与炉壳之间、进出水管与炉壳之间不被完全约束，能有效吸收各种形变和位移，为冷却壁的安全工作提供了保障。

Description

冷却壁进出水管保护装置

技术领域

本发明是有关于一种冷却壁进出水管保护装置，特别是关于一种防剪切的铜冷却壁进出水管保护装置。

背景技术

高炉的炉腹、炉腰及炉身中下部，温度高、热应力大、环境恶劣，目前这些部位开始大量采用铜冷却壁进行冷却。但是由于温度高、热应力大，铜冷却壁发生变形是不可避免的，因此会对进出水管产生交变的剪切力。

在高炉灌浆时由于传统的保护套管内部容易进入灌浆料，使进出水管失去活动空间，在铜冷却壁变形产生的交变应力作用下，水管无法吸收形变，容易导致铜质水管断裂、裂缝以及水管与铜冷却壁本体焊缝处产生裂纹，导致铜冷却壁发生漏水事故。同时，铜质水管容易在冷却壁变形时被炉壳剪切发生变形、裂纹甚至发生断裂。国内南京钢铁公司2000m³高炉和本溪钢铁公司2850m³高炉就出现过铜冷却壁水管产生裂纹、断裂以及水管和壁体处焊缝产生裂缝现象，从而发生铜冷却壁漏水的严重事故，造成高炉停产。

因此有必要开发一种铜冷却壁进出水管保护装置，保证铜冷却壁的正常工作，延长高炉寿命。

发明内容

本发明的目的是，提供一种冷却壁进出水管保护装置，通过保护装置的保护套管能有效地对进出水管形成保护，将进出水管与冷却壁之间的剪切应力转移到保护套管上，同时该保护装置使得冷却壁与炉壳之间、进出水管与炉壳之间不被完全约束，能有效吸收各种形变和位移，为冷却壁的安全工作提供了保障。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种冷却壁进出水管保护装置，进出水管的一端穿过炉壳而焊接在冷却壁上，保护装置包括保护套管，保护套管位于进出水管与炉壳之间，且保护套管的一端焊接在冷却壁上。

在优选的实施方式中，所述保护套管包括同心设置的第一套管和第二套管，第一、二套管之间通过环壁连接，第一套管的直径大于第二套管的直径，第一套管焊接在所述冷却壁上，第二套管位于所述进出水管与炉壳之间。

在优选的实施方式中，所述保护装置还包括硅胶垫圈，硅胶垫圈套设在所述第二套管外，并位于所述炉壳与环壁之间。

在优选的实施方式中，所述进出水管外的周向上均匀地焊接有多个定位块，多个定位块对应地位于所述第二套管远离第一套管的端部内侧。

在优选的实施方式中，所述定位块为圆钢制成。

在优选的实施方式中，所述进出水管的外侧周向上缠绕有石棉绳，石棉绳位于所述第二套管远离第一套管的端部内侧，且位于定位块的内侧端。

在优选的实施方式中，所述进出水管外侧套设有波纹补偿器，波纹补偿器的一端焊接在炉壳的外部。

在优选的实施方式中，所述进出水管的外侧焊接有钢套，所述波纹补偿器的远离炉壳的一端焊接在钢套上。

在优选的实施方式中，所述冷却壁为铜冷却壁，所述进出水管为铜制的进出水管，所述保护套管为钢制的保护套管。

本发明实施例的特点及优点是：

1、可以有效的解决进出水管与炉壳之间因为剪切力作用而发生破坏的漏水事故，可以有效地防止进出水管与铜冷却壁本体焊接处受剪切力而发生漏水事故；

2、在几乎不增加成本和安装难度及工作量的前提下，能有效的降低进出水管在冷却壁表面连接处和炉壳处发生剪切破坏而漏水的几率；

3、该保护装置使得铜冷却壁与炉壳之间、进出水管与炉壳之间不被完全约束，能有效吸收各种形变和位移，为铜冷却壁的安全工作提供了保障，延长高炉的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的保护装置的结构示意图；

图2是本发明的定位块的位置分布示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1所示，本发明实施例提出的冷却壁进出水管保护装置中，进出水管1的一端穿过炉壳而焊接在冷却壁2上，保护装置包括保护套管3，保护套管3位于进出水管1与炉壳4之间，且保护套管3的一端焊接在冷却壁2上。

本发明实施例中，保护套管3焊接在冷却壁2上，且保护套管3位于进出水管1与炉壳4之间，即保护套管3分别与进出水管1和炉壳4之间没有形成焊接关系，保护套管3与炉壳4之间不密封、不固定，使得保护套管3能有效地对进出水管1形成保护，将进出水管1与冷却壁2之间的剪切应力转移到保护套管3上，能有效地降低进出水管1在冷却壁2表面的焊缝处以及进出水管1与炉壳4接触处发生剪切破坏而导致漏水的几率。此外，保护套管3的设置还能防止灌浆时灌浆料进入保护套管3与进出水管1之间。

其中，冷却壁2可为铜冷却壁，进出水管1可为铜制的进出水管，保护套管3可为钢制的保护套管。

根据本发明的一个实施方式，所述保护套管3包括同心设置的第一套管31和第二套管32，第一、二套管31、32之间通过环壁33连接，第一套管31的直径大于第二套管32的直径，第一套管31焊接在冷却壁2上，第二套管32位于进出水管1与炉壳4之间。

进一步而言，所述保护装置还包括硅胶垫圈5，硅胶垫圈5套设在第二套管32外，并位于炉壳4与环壁33之间。硅胶垫圈5安装在保护套管3与炉壳4之间，从而能在冷却壁2与炉壳4之间起到缓冲作用。此外，硅胶垫圈5位于炉壳4与环壁33之间，使得硅胶垫圈5还能防止灌浆时灌浆料进入炉壳4与保护套管3之间，进而避免灌浆料进入下面提到的波纹补偿器8内。

根据本发明的一个实施方式，所述进出水管1外的周向上均匀地焊接有多个定位块6，多个定位块6对应地位于第二套管32远离第一套管31的端部内侧。也就是说，多个定位块6分别安装在保护套管3与进出水管1之间，其中，保护套管3仅仅是搭接在定位块6上，并没有与定位块6形成焊接等固定连接。如图2所示，此处，具有三个定位块6，其分别呈120度角均匀地焊接在进出水管1圆周外侧。定位块6用来保证保护套管3与进出水管1的同心度，以便于保护套管3能顺利地套设在进出水管1外，使进出水管1不易断。其中，定位块6可为圆钢制成。

根据本发明的一个实施方式，所述进出水管1的外侧周向上缠绕有石棉绳7，石棉绳7位于第二套管32远离第一套管31的端部内侧，且位于定位块6的内侧端(即靠近炉壳4内部的一侧)。也就是说，如图1所示，石棉绳7位于第二套管32与进出水管1之间，并位于定位块6的右侧。如果硅胶垫圈5被损坏使得在灌浆时灌浆料进入保护套管3与炉壳4之间，石棉绳7能起到二次密封的作用，防止进入保护套管3与炉壳4之间的灌浆料从保护套管3的端部流入保护套管3内。

根据本发明的一个实施方式，所述进出水管1外侧套设有波纹补偿器8，波纹补偿器8的一端焊接在炉壳4的外部。波纹补偿器8在实现进出水管1与炉壳4之间的密封的同时，还对进出水管1的位移进行补偿，具体是对进出水管1在横向和纵向方向的位移进行补偿，减轻进出水管1与炉壳4的剪切应力，缓冲冷却壁2与炉壳4间变形，减轻进出水管1的变形。

进一步而言，进出水管1的外侧焊接有钢套81，波纹补偿器8的远离炉壳4的一端焊接在钢套81上。其中，钢套81可以较短，即为短钢管，只需波纹补偿器8的一端能焊接其上即可。

本发明的冷却壁进出水管的保护装置的安装过程描述如下：

制作保护套管3；将定位块6焊接在进出水管1上，并在进出水管1上缠绕石棉绳7；接着，将保护套管3焊接在冷却壁2上，并使保护套管3位于进出水管1与炉壳4之间，把硅胶垫圈5套在保护套管1上；接着安装冷却壁2，待冷却壁2螺栓等安装到位后，在进出水管1上焊钢套81，并安装波纹补偿器8，使波纹补偿器8与炉壳4、进出水管1分别进行焊接，安装完毕。

综上所述，本发明实施例具有下述特点和优点：

1、由于铜制的进出水管1强度差，受到剪切力易于破坏，采用钢制的保护套管3并穿出炉壳4这种设计，可以有效的防止铜制的进出水管1在出炉壳4处受到剪切力而发生破坏；

2、有效的将原本应该由铜制的进出水管1承受的剪切力转移到钢制的保护套管3上，而且还能防止灌浆时灌浆料进入保护套管3与进出水管1之间而导致的进出水管1失去吸收冷却壁2位移的能力；

3、保护套管3还能防止灌浆时灌浆料进入保护套管3内部使进出水管1失去缓冲余地而剪断或产生裂纹，其中，灌浆料的进入也是公知技术中导致铜冷却壁进出水管在焊缝处出现漏水事故的重要原因。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种冷却壁进出水管保护装置，其特征在于，进出水管的一端穿过炉壳而焊接在冷却壁上，保护装置包括保护套管，保护套管位于进出水管与炉壳之间，且保护套管的一端焊接在冷却壁上。

2.根据权利要求1所述的冷却壁进出水管保护装置，其特征在于，所述保护套管包括同心设置的第一套管和第二套管，第一、二套管之间通过环壁连接，第一套管的直径大于第二套管的直径，第一套管焊接在所述冷却壁上，第二套管位于所述进出水管与炉壳之间。

3.根据权利要求2所述的冷却壁进出水管保护装置，其特征在于，所述保护装置还包括硅胶垫圈，硅胶垫圈套设在所述第二套管外，并位于所述炉壳与环壁之间。

4.根据权利要求2或3所述的冷却壁进出水管保护装置，其特征在于，所述进出水管外的周向上均匀地焊接有多个定位块，多个定位块对应地位于所述第二套管远离第一套管的端部内侧。

5.根据权利要求4所述的冷却壁进出水管保护装置，其特征在于，所述定位块为圆钢制成。

6.根据权利要求4所述的冷却壁进出水管保护装置，其特征在于，所述进出水管的外侧周向上缠绕有石棉绳，石棉绳位于所述第二套管远离第一套管的端部内侧，且位于定位块的内侧端。

7.根据权利要求6所述的冷却壁进出水管保护装置，其特征在于，所述进出水管外侧套设有波纹补偿器，波纹补偿器的一端焊接在炉壳的外部。

8.根据权利要求7所述的冷却壁进出水管保护装置，其特征在于，所述进出水管的外侧焊接有钢套，所述波纹补偿器的远离炉壳的一端焊接在钢套上。

9.根据权利要求4所述的冷却壁进出水管保护装置，其特征在于，所述冷却壁为铜冷却壁，所述进出水管为铜制的进出水管，所述保护套管为钢制的保护套管。