CN104043809A - 一种电石冶炼炉出炉嘴及制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电石冶炼技术领域，具体涉及一种电石冶炼炉出炉嘴及制作工艺，包括由两竖直设置的侧支架和与两侧支架同一端部固定连接的顶支架构成的门型框架，其特征在于，在门型框架内浇铸有供冷却介质通过的冷却管。通过向冷却管中注入冷却介质，能够达到对出炉嘴整体的冷却目的，且冷却效果相对于现有技术中的喷射冷却法，效果非常好，从而能够快速降低出炉嘴的温度，延长出炉嘴的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电石冶炼技术领域，具体涉及一种电石冶炼炉出炉嘴及制作工艺。
背景技术
电石冶炼出炉嘴需要在持续高温的环境下工作，因而需要对其进行冷却降温，现有出炉嘴的结构为实心的，在冷却时，采用外部喷射冷却液的方式，对出炉嘴进行冷却，但是这种方式的冷却，仅能够冷却出炉嘴的表面，其内部及整体并不能够有效的降温，这是现有技术中出炉嘴存在的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构设计合理、具有自身冷却结构、且冷却效果好的电石冶炼炉出炉嘴及制作工艺。
实现本发明的发明目的的技术方案如下：
一种电石冶炼炉出炉嘴，包括由两竖直设置的侧支架和与两侧支架同一端部固定连接的顶支架构成的门型框架，在门型框架内浇铸有供冷却介质通过的冷却管。
进一步地，为了使通入的冷却介质能够对整个出炉嘴进行冷却，所述冷却管呈迂回式分布在两侧支架、顶支架中，相邻冷却管的之间焊接有支撑架。
采用了上述方案，通过向冷却管中注入冷却介质，能够达到对出炉嘴整体的冷却目的，且冷却效果相对于现有技术中的喷射冷却法，效果非常好，从而能够快速降低出炉嘴的温度，延长出炉嘴的使用寿命。
一种电石冶炼炉出炉嘴制作工艺，包括如下步骤，
(1)、制作U型盘管：将冷却管迂回冷弯并制成整体U型的盘管；
(2)、对盘管进行射线探伤，检查盘管内是否具有缺陷；
(3)、通球测试：用压缩空气将外径略小于盘管内径的小球压入盘管中，通过压缩空气促使小球从盘管一端进入，并从另一端排出，以排出盘管内的杂物；
(4)、水压测试：通过升压泵向盘管中注入水，压力为1900kpa—2000kpa,保压时间为50min—70min；
(5)、将盘管放置于浇铸模中，采用灰铁进行浇铸，浇注过程中向冷却管中通入冷却将盘管放置于浇铸模中，采用灰铁进行浇铸，浇注过程中向冷却管中通入冷却介质进行降温，其中，通入冷却介质的速度：0.5—0.7吨/分钟，浇铸的速度为：1.4—1.6吨/分钟，浇铸成型的出炉嘴坯件留有外加工余量；
(6)、待出炉嘴坯件冷却后，依次重复上述步骤(3)、(4)；
(7)、再将出炉嘴坯件的加工余量加工掉，便完成出炉嘴的制作。
在浇铸前和浇铸后，采用4—5立方米每小时的水通入盘管中对盘管进行流量和压差测试，并记录盘管两端之间的压差。
在步骤(5)或(6)后，采用超声波探测并记录盘管处于出炉嘴坯件中的位置，然后根据记录的数据判断盘管的偏移量，调整出炉嘴坯件各面的加工量，实现调整盘管的位置偏移；出炉嘴坯件的加工余量切掉后，再用超声波探测盘管处于出炉嘴坯件中的位置。
在步骤(5)或(6)后，向盘管中通入流体，并用红外线拍片探伤，通过热成像原理，检测盘管与出炉嘴坯件之间的融合情况。
采用上述的制作工艺，能够制作出具有埋入式盘管的出炉嘴，且能够保证盘管与出炉嘴之间90％以上的融合率，出炉嘴内的盘管位置公差为±5mm左右，
附图说明
图1为本发明出炉嘴的结构示意图；
图2为本发明中盘管的结构示意图；
具体实施方式
参见图1、2，一种电石冶炼炉出炉嘴，包括由两竖直设置的侧支架1和与两侧支架同一端部固定连接的顶支架2构成的门型框架3，侧支架与顶支架为一体浇铸而成，在门型框架内浇铸有供冷却介质通过的冷却管4。为了增加冷却管与门型框架内的接触面积，冷却管呈迂回式分布在两侧支架、顶支架中，相邻冷却管的之间焊接有支撑架5，支撑架的作用是在冷却管弯曲成型后，更好的保证弯曲成型后构成盘管的牢固强度。U形框架直接受高温，因此需要内部埋管，在工作中通水以保证整个框架低温。门型框架在工作时表面温度需要温度均匀，特别是内部受热面，因此框架内部盘管的位置需要保证在一定的公差内。具体实施中可在框架内部通过两路的盘管路线，增加通水速率达到快速降温的目的。
一种电石冶炼炉出炉嘴制作工艺，包括如下步骤，
(1)、制作U型盘管：将冷却管迂回冷弯并制成整体U型的盘管；冷却管为钢管，采用冷弯能够防止冷却管的内部应力，而影响冷却管的偏离尺寸；
相邻冷却管的之间焊接有支撑架，在焊接过程中的焊接公差±2mm左右，冷却管可以由多段构成，这样每一段冷却管需要开全熔透坡口，便于与相邻端冷却管焊接；焊接采用氩弧全熔透焊接，单面焊接双面成型，不准有咬边、错边等缺陷；焊接时，采用工装，以便控制焊接误差(焊接完成需要整形，便于控制尺寸)；
(2)、对盘管进行射线探伤，检查盘管内是否具有缺陷；如有缺陷便需要更换有问题的盘管端，重新焊接；
(3)、通球测试：用压缩空气将外径略小于盘管内径的小球压入盘管中，通过压缩空气促使小球从盘管一端进入，并从另一端排出，以排出盘管内的杂物；小球的直径根据不同盘管的内径来确定。压缩空气由空气压缩机来提供，具体的压力值根据需要来调整，仅需要让小球通过盘管即可。
(4)、水压测试：通过升压泵向盘管中注入水，压力为1900kpa或1950kpa或2000kpa,保压时间为50min或60min或70min；以此测试盘管的耐压性能。
(5)、将盘管放置于浇铸模中，采用灰铁进行浇铸，浇注过程中向冷却管中通入冷却介质进行降温，其中，通入冷却介质的速度：0.5吨/分钟或0.6吨/分钟或0.7吨/分钟，浇铸的速度为：1.4吨/分钟或1.5吨/分钟或1.6吨/分钟，浇铸成型的出炉嘴坯件留有外加工余量，浇铸的方位工作人员可以根据浇铸的情况进行调整，以保证浇铸的质量；浇铸时必须防止钢管融化，同时保证浇铸不能产生裂纹，特别是钢管与灰铁结合处不能有冷裂。为此铸造时，我们采用通水冷却法，通水的速度必须严格控制，以防通水慢，水气化不能将钢管热量散出，产生巨量气压，引起爆炸等安全问题。通水快，钢管温度过低与铁水融合时产生大量的细密裂纹。而且在浇铸铁水时，浇铸速度相应在范围内进行调整，以达到融合率的要求，因为浇铸速度过快会造成盘管与铁水融合不充分，过慢，则会降低铁水的浇铸质量。这样在通过不断的试制，调试浇铸速度及通水速度及其相应的措施，达到融合率90％以上的要求。浇铸成型的出炉嘴坯件留有外加工余量；为防止铸造收缩等因素影响盘管在铸件内偏离，铸件需要有足够的余量，便于后期加工对盘管偏离的调整。
(6)、待出炉嘴坯件冷却后，依次重复上述步骤(3)、(4)；这样再次对盘管的相关性能进行测试，避免浇铸过程中，盘管出现的损坏。
(7)、再将出炉嘴坯件的加工余量加工掉，便完成出炉嘴的制作。
其中，在浇铸前和浇铸后，采用4或4.5或5立方米每小时的水通入盘管中对盘管进行流量和压差测试，并记录盘管两端之间的压差。
在步骤(5)或(6)后，采用超声波探测并记录盘管处于出炉嘴坯件中的位置，然后根据记录的数据判断盘管的偏移量，调整出炉嘴坯件各面的加工量，实现调整盘管的位置偏移；出炉嘴坯件的加工余量切掉后，再用超声波探测盘管处于出炉嘴坯件中的位置，然后可以根据探测的数据来对出炉嘴坯件进行精加工。
在步骤(5)或(6)后，向盘管中通入流体，并用红外线拍片探伤，通过热成像原理，检测盘管与出炉嘴坯件之间的融合情况。可以使用热水或冷水，水和冷却器之间的温差大约为50℃。应按一秒的间隔时间连续拍照，直到铸件内的温度稳定为止。在有条件的情况下，最好用视频(avi格式)代替图像。重要的是在有限的温度范围内选择高对比度的颜色，以突出细微的温差，这样能够更好的检测出盘管与出炉嘴坯件之间的融合情况。
Claims (6)
1.一种电石冶炼炉出炉嘴，包括由两竖直设置的侧支架和与两侧支架同一端部固定连接的顶支架构成的门型框架，其特征在于，在门型框架内浇铸有供冷却介质通过的冷却管。
2.根据权利要求1所述的一种电石冶炼炉出炉嘴，其特征在于，所述冷却管呈迂回式分布在两侧支架、顶支架中，相邻冷却管的之间焊接有支撑架。
3.一种电石冶炼炉出炉嘴制作工艺，其特征在于，包括如下步骤，
(1)、制作U型盘管：将冷却管迂回冷弯并制成整体U型的盘管；
(2)、对盘管进行射线探伤，检查盘管内是否具有缺陷；
(3)、通球测试：用压缩空气将外径略小于盘管内径的小球压入盘管中，通过压缩空气促使小球从盘管一端进入，并从另一端排出，以排出盘管内的杂物；
(4)、水压测试：通过升压泵向盘管中注入水，压力为1900kpa—2000kpa,保压时间为50min—70min；
(5)、将盘管放置于浇铸模中，采用灰铁进行浇铸，浇注过程中向冷却管中通入冷却介质进行降温，其中，通入冷却介质的速度：0.5—0.7吨/分钟，浇铸的速度为：1.4—1.6吨/分钟，浇铸成型的出炉嘴坯件留有外加工余量；
(6)、待出炉嘴坯件冷却后，依次重复上述步骤(3)、(4)；
(7)、再将出炉嘴坯件的加工余量加工掉，便完成出炉嘴的制作。
4.根据权利要求3所述的一种电石冶炼炉出炉嘴制作工艺，其特征在于，在浇铸前和浇铸后，采用4—5立方米每小时的水通入盘管中对盘管进行流量和压差测试，并记录盘管两端之间的压差。
5.根据权利要求3所述的一种电石冶炼炉出炉嘴制作工艺，其特征在于，在步骤(5)或(6)后，采用超声波探测并记录盘管处于出炉嘴坯件中的位置，然后根据记录的数据判断盘管的偏移量，调整出炉嘴坯件各面的加工量，实现调整盘管的位置偏移；出炉嘴坯件的加工余量切掉后，再用超声波探测盘管处于出炉嘴坯件中的位置。
6.根据权利要求3所述的一种电石冶炼炉出炉嘴制作工艺，其特征在于，在步骤(5)或(6)后，向盘管中通入流体，并用红外线拍片探伤，通过热成像原理，检测盘管与出炉嘴坯件之间的融合情况。
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