CN114085944B - 烟道系统组合式胎架及烟道系统组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烟道系统组合式胎架及烟道系统组装方法，烟道系统组合式胎架包括由若干个弧形板拼接成的圆环状的加强圈，加强圈的板面与其中心轴线垂直，在加强圈一侧的板面上可滑动设置有若干活动卡板，活动卡板的内端设有弧形缺口，弧形缺口位于加强圈内圈的内侧，在活动卡板上设置有穿接板，U型卡箍的两个支臂穿过穿接板，U型卡箍的弧形部位于加强圈内圈的内侧。烟道系统组装方法利用上述的烟道系统组合式胎架，对各个受热面管进行固定和定位。本发明组合式胎架便于调节、操作简单、可周转使用，施工效率高、成本低，对组装施工人员的技术水平要求低，且能够保证烟道系统的质量。

Description

烟道系统组合式胎架及烟道系统组装方法

技术领域

本发明涉及一种转炉汽化冷却烟道系统，具体地说是一种烟道系统组合式胎架及烟道系统组装方法。

背景技术

转炉汽化冷却烟道系统是转炉炼钢的主要配套设备之一，用于收集转炉冶炼过程中的高温烟气并将其冷却，以满足下一步除尘和煤气回收的要求，保证转炉炼钢的安全生产；同时可以产生蒸汽回收大量热能供公司的生产和生活使用，降低转炉炼钢的生产成本。

转炉汽化冷却烟道系统结构形式多为数根受热面管通过上、下相连组装而成，烟道系统的断面大多为圆形。烟道系统在制作厂组装过程中，需要将加工好的受热面管根据烟道断面形式一根一根组装成型，组装过程中需要采用加固圈作为组装胎具，将受热面管在其胎具内组装，并采用焊接方式将受热面管进行临时固定。此项工作需要耗费较多的材料进行胎具制作，胎具使用完毕后将会进行破坏性拆除，为一次性工具，不能重复利用，造成较大的材料成本损失。同时临时焊接固定需要破坏拆除，会对受热面管造成损伤，降低产品质量。

发明内容

本发明的目的之一就是提供一种烟道系统组合式胎架，以解决现有转炉汽化冷却烟道系统组装胎具耗费材料多、不能重复利用并且破坏拆除会对受热面管造成损伤的问题。

本发明的目的之二就是提供一种烟道系统组装方法，以解决现有转炉汽化冷却烟道系统组装施工时成本高、会对受热面管造成损伤的问题。

本发明的目的之一是这样实现的：一种烟道系统组合式胎架，包括由若干个弧形板拼接成的圆环状的加强圈，所述加强圈的板面与其中心轴线垂直，在所述加强圈一侧的板面上可滑动设置有若干活动卡板，所述活动卡板的内端设有弧形缺口，所述弧形缺口位于所述加强圈内圈的内侧，在所述活动卡板上设置有穿接板，U型卡箍的两个支臂穿过所述穿接板，所述U型卡箍的弧形部位于所述加强圈内圈的内侧。

进一步地，在所述加强圈的板面上设有若干圈T型滑槽，在所述T型滑槽内设置有若干T型螺栓，所述T型螺栓的头部卡接于所述T型滑槽内，所述T型螺栓的杆部穿过所述活动卡板并配合螺母将所述活动卡板固定。

进一步地，所述T型滑槽共有两个，在每个所述活动卡板上设有三个螺栓孔，其中两个螺栓孔和位于内圈的T型滑槽对应，另外一个螺栓孔和位于外圈的T型滑槽对应，在每个螺栓孔内穿接有一个所述T型螺栓。

进一步地，相邻两个所述弧形板之间通过连接板固定连接，所述连接板和两个所述弧形板的端部板面贴合，且所述连接板和所述弧形板之间通过螺栓连接。

本发明的目的之二是这样实现的：一种烟道系统组装方法，包括以下步骤。

a.根据烟道系统的设计图纸对受热面管逐根进行加工制作，并根据受热面管数量准备足量活动卡板、U型卡箍以及T型螺栓，活动卡板的一端设有弧形缺口，在活动卡板上设置有用于穿接U型卡箍支臂的穿接板，在活动卡板的板面上加工有螺栓孔。

b.根据烟道系统的设计尺寸制作若干个圆环状的加强圈，加强圈的板面与其中心轴线垂直，在加强圈一侧的板面上加工出若干圈T型滑槽，加强圈由至少两个弧形板拼接而成。

c.为相邻两个弧形板的拼接位置配备连接板，连接板和弧形板的端部进行配钻加工。

d.在组装平台上放置烟道系统1:1投影地样，根据烟道断面各部件固定高程点在地样上设置固定胎具支架。

e.根据受热面管数量在T型滑槽内安装T型螺栓，然后将弧形板组合成加强圈整体并用连接板进行固定，根据受热面管数量及布局要求，通过螺母和T型螺栓将活动卡板与加固圈进行固定，且使活动卡板的弧形缺口位于加强圈内圈的内侧。

f.将所有组装好的加强圈按照设计角度放置并固定在相应的胎具支架上。

g.将加工好的受热面管逐根穿过加强圈，且放置于相应活动卡板的弧形缺口内，使用U型卡箍将受热面管逐根固定在活动卡板上。

h.所有受热面管固定完毕后，采用密封条将受热面管之间的缝隙进行整体密封并焊接，待烟道系统本体整体热处理完毕，烟道系统本体冷却至环境温度且无收缩及应力后，逐个拆除U型卡箍，将活动卡板从加强圈上拆除，拆除连接板，加强圈以多个弧形板的形式从烟道本体上拆除。

i.对烟道本体上拆除加强圈候露出的点状缝隙进行封焊处理。

j.将所有配件进行清理后存放库房以备后期重复使用。

进一步地，在每个所述加强圈的板面上设有两个所述T型滑槽，在每个所述活动卡板上设有三个螺栓孔，其中两个螺栓孔和位于内圈的T型滑槽对应，另外一个螺栓孔和位于外圈的T型滑槽对应，在每个螺栓孔内穿接有一个所述T型螺栓。

进一步地，每个所述加强圈分为两个半圆的弧形板。

进一步地，所述活动卡板为标准配件，可预先批量加工制作备用，U型卡箍和T型螺栓选用成品件批量采购。

进一步地，所述加强圈整体制作并加工T型槽，加工完毕后将所述加强圈拆分为若干片弧形板。

本发明的烟道系统组合式胎架，采用组合式的加强圈，加强圈由弧形板拼接而成，活动卡板通过T型螺栓固定在加强圈上的T型滑槽内，通过U型卡箍和活动卡板上的弧形缺口配合将受热面管和活动卡板固定为一体，活动卡板的位置可沿T型滑槽调节，以控制烟道系统受热面管的位置。受热面管和活动卡板之间采用非焊接固定，固定方式不会对受热面管的质量造成损害，并且在拆除时，将U型卡箍取下即可，不会对受热面管造成破坏，保证了受热面管的质量。除加强圈外，活动卡板、U型卡箍以及T型螺栓都为标准件，可批量生产或采购，并可重复使用，且对于相同尺寸的烟道系统，部分加强圈也可重复使用，大大降低了材料的消耗和成本的损失。胎架组装方便，活动卡板的位置可调，适用于具有特殊设计（如在侧壁上预留开口）的烟道系统。

本发明的烟道系统组装方法，利用上述的烟道系统组合式胎架，能够快速的组装胎架装置，并根据设计图纸调节活动卡板位置，以对各个受热面管进行有效固定和定位，有效提高施工质量。胎架的各个部件能够方便的安装或拆卸，能够有效提高烟道系统的组装施工效率，且胎架的安装或拆除不会对受热面管造成损害，不会影响受热面管的质量。胎架的各部件的重复利用率高，能够大大降低施工成本。采用U型卡箍连接方式，避免因焊接固定对承压管件母材造成损伤，同时可有效抵消因烟道整体密封焊接产生焊接应力，保证了产品质量。

本发明组合式胎架便于调节、操作简单、可周转使用，施工效率高、成本低，对组装施工人员的技术水平要求低，且能够保证烟道系统的质量。

附图说明

图1是本发明烟道系统组合式胎架的结构图。

图2是本发明弧形板的结构图。

图3是本发明活动卡板与U型卡箍的结构图。

图4是本发明烟道系统组装的示意图。

图中：1、加强圈；2、T型滑槽；3、T型螺栓；4、活动卡板；5、穿接板；6、U型卡箍；7、受热面管；1-1、弧形板；1-2、连接板；4-1、弧形缺口。

具体实施方式

如图1、图2以及图3所示，本发明的烟道系统组合式胎架，包括圆环状的加强圈1，加强圈1由若干个弧形板1-1依次首尾拼接而成，加强圈1的板面与其中心轴线垂直。在加强圈1一侧的板面上可滑动安装有若干活动卡板4，在活动卡板4的内端设有弧形缺口4-1，弧形缺口4-1位于加强圈1内圈的内侧，在活动卡板4上固定有穿接板5，U型卡箍6的两个支臂穿过穿接板5，U型卡箍6的弧形部位于加强圈1内圈的内侧，将受热面管7穿过弧形缺口4-1和U型卡箍6的弧形部之间后，在U型卡箍6的两个支臂上旋接并拧紧螺母，从而将受热面管7卡接固定在活动卡板4上。

在加强圈1的板面上设有若干圈T型滑槽2，在每圈T型滑槽2内分别安装有若干数量的T型螺栓3，T型螺栓3的头部卡接于T型滑槽2内，T型螺栓3能够沿T型滑槽2滑动。T型螺栓3的杆部穿过活动卡板4，在T型螺栓3上旋接并拧紧螺母，T型螺栓3将无法沿T型滑槽2滑动，从而将活动卡板4固定在加强圈1上。需要再次调节活动卡板4位置时，只需稍微拧松T型螺栓3上的螺母即可使活动卡板4能够沿T型滑槽2滑动。

具体的，T型滑槽2共有两个，在每个活动卡板4上设有三个螺栓孔，其中两个螺栓孔和位于内圈的T型滑槽2对应，另外一个螺栓孔和位于外圈的T型滑槽2对应，在每个螺栓孔内穿接有一个T型螺栓3。活动卡板4为长条板，当活动卡板4安装在相应的三个T型螺栓3上后，活动卡板4的长度方向和加强圈1的半径方向一致，使活动卡板4内端的弧形缺口4-1正对加强圈1的中心。

相邻两个弧形板1-1之间通过连接板1-2固定连接，连接板1-2和两个弧形板1-1的端部板面贴合，且连接板1-2和弧形板1-1之间通过螺栓连接。

烟道系统组合式胎架采用组合式的加强圈1，加强圈1由弧形板1-1拼接而成，活动卡板4通过T型螺栓3固定在加强圈1上的T型滑槽2内，通过U型卡箍6和活动卡板4上的弧形缺口4-1配合将受热面管7和活动卡板4固定为一体，各部件之间能够方便地进行组装或拆卸。

活动卡板4的位置可沿T型滑槽2调节，能够方便地调整烟道系统受热面管7的位置。受热面管7和活动卡板4之间采用非焊接固定，固定方式不会对受热面管7的质量造成损害，并且在拆除时，将U型卡箍6取下即可，不会对受热面管7造成破坏，保证了受热面管7的质量。

除加强圈1外，活动卡板4、U型卡箍6以及T型螺栓3都为标准件，可批量生产或采购，并可重复使用，且对于相同尺寸的烟道系统，部分加强圈1也可重复使用，大大降低了材料的消耗和成本的损失。

胎架组装方便，活动卡板4的位置可调，适用于具有特殊设计的烟道系统，如有些转炉汽化冷却烟道系统，使用面广。

如图4所示，本发明的烟道系统组装方法，包括以下步骤。

a.根据烟道系统的设计图纸对受热面管7逐根进行加工制作，并根据受热面管7数量准备足量活动卡板4、U型卡箍6以及T型螺栓3，活动卡板4的一端设有弧形缺口4-1，在活动卡板4上设置有用于穿接U型卡箍6支臂的穿接板5，在活动卡板4的板面上加工有螺栓孔。

烟道系统一般至少存在一个拐角，且烟道系统前后直径一般不一致，所以每一根受热面管7的形状一般都不相同，需要按照图纸对每一根受热面管7进行加工。同时根据设计图纸便可确定所需的活动卡板4、U型卡箍6以及T型螺栓3的数量，为保证施工的顺利进行，准备大于所需数量的上述各种配件。其中，活动卡板4为标准配件，可预先批量加工制作备用，U型卡箍6和T型螺栓3选用成品件批量采购。

b.根据烟道系统的设计尺寸制作若干个圆环状的加强圈1，加强圈1的板面与其中心轴线垂直，在加强圈1一侧的板面上加工出若干圈T型滑槽2，加强圈1由至少两个弧形板1-1拼接而成。

根据设计图纸确定的定位点确定加强圈1的个数以及每个加强圈1的直径大小，对于直径小于2.5m的加强圈，采用整体加工制作的方式，采用立式车床整体制作加强圈并加工T型槽，加工完毕后将加强圈拆分为若干片弧形板，以保证各弧形板和T型槽的圆度以及同心度。

对于直径较大的加强圈，为了降低加工的难度，先将加强圈1分为至少两个弧形板1-1，在弧形板1-1上进行T型滑槽2的加工，加工时应保证各个弧形板1-1以及T型滑槽2的同心度以及圆度，使弧形板1-1拼接成加强圈1后，得到符合尺寸精度要求的加强圈1。

c.为相邻两个弧形板1-1的拼接位置配备连接板1-2，连接板1-2和弧形板1-1的端部进行配钻加工。

连接板1-2用于搭接在两个弧形板1-1的端部，且连接板1-2也为弧形，其弧度和弧形板1-1一致，在连接板1-2的两端和弧形板1-1的两端分别钻有多个螺栓孔。

后面安装加强圈1时，两个弧形板1-1端部拼接在一起后，将连接板1-2搭接在没有T型滑槽2一侧的板面上，并使连接板1-2上的螺栓孔和弧形板1-1上的螺栓孔相互对应，在螺栓孔上穿接螺栓并旋接螺母，通过连接板1-2将多个弧形板1-1连接为加强圈1整体。

d.在组装平台上放置烟道系统1:1投影地样，根据烟道断面各部件固定高程点在地样上设置固定胎具支架。

胎具支架的位置与烟道系统的定位点在组装平台上的投影点相对应，且根据设计图纸确定该位置定位点的高度，以确定该位置胎具支架的高度。

e.根据受热面管7数量在T型滑槽2内安装T型螺栓3，然后将弧形板1-1组合成加强圈1整体并用连接板1-2进行固定，根据受热面管7数量及布局要求，通过螺母和T型螺栓3将活动卡板4与加固圈进行固定，且使活动卡板4的弧形缺口4-1位于加强圈1内圈的内侧。

由于弧形板1-1之间通过连接板1-2连接固定，在弧形板1-1端部穿接有螺栓，螺栓会阻碍活动卡板4的滑动，所以预先根据设计图确定好每一个弧形板1-1上活动卡板4的数量，从而确定该弧形板1-1上安装T型螺栓3的数量，避免T型螺栓3跨弧形板1-1移动。

f.将所有组装好的加强圈1按照设计角度放置并固定在相应的胎具支架上。

由于烟道系统具有拐角，所以每个定位点所在位置（即安装加强圈1的位置）的横截面与水平面的夹角都需要根据设计图进行确定，以保证定位精度。

g.将加工好的受热面管7逐根穿过加强圈1，且放置于相应活动卡板4的弧形缺口4-1内，使用U型卡箍6将受热面管7逐根固定在活动卡板4上。

受热面管7依次穿过各个加强圈1，然后根据设计图纸确定该受热面管7所在位置，并将其放置于该位置的活动卡板4的弧形缺口4-1内，然后将U型卡箍6的两个支臂从加强圈1内侧穿过穿接板5，该受热面管7位于两个支臂之间，并在两个支臂上旋接螺母，将螺母拧紧以固定该受热面管7。

h.所有的受热面管7都固定完毕后，采用密封条将受热面管7之间的缝隙进行整体密封并焊接，待烟道系统本体整体热处理完毕，烟道系统本体冷却至环境温度且无收缩及应力后，逐个拆除U型卡箍6，将活动卡板4从加强圈1上拆除，拆除连接板1-2，加强圈1以多个弧形板1-1的形式从烟道本体上拆除。

i.对烟道本体上拆除加强圈1候露出的点状缝隙进行封焊处理。

j.将所有配件进行清理后存放库房以备后期重复使用。

具体的，在每个加强圈1的板面上设有两个T型滑槽2，在每个活动卡板4上设有三个螺栓孔，其中两个螺栓孔和位于内圈的T型滑槽2对应，另外一个螺栓孔和位于外圈的T型滑槽2对应，在每个螺栓孔内穿接有一个T型螺栓3。

每个加强圈1分为两个半圆的弧形板1-1。

本发明的烟道系统组装方法，利用上述的烟道系统组合式胎架，能够快速的组装胎架装置，并根据设计图纸调节活动卡板4位置，以对各个受热面管7进行有效固定和定位，有效提高施工质量。胎架的各个部件能够方便的安装或拆卸，能够有效提高烟道系统的组装施工效率，且胎架的安装或拆除不会对受热面管7造成损害，不会影响受热面管7的质量。胎架的各部件的重复利用率高，能够大大降低施工成本。采用U型卡箍6连接方式，避免因焊接固定对承压管件母材造成损伤，同时可有效抵消因烟道整体密封焊接产生焊接应力，保证了产品质量。

本发明组合式胎架便于调节、操作简单、可周转使用，施工效率高、成本低，对组装施工人员的技术水平要求低，且能够保证烟道系统的质量。

Claims (8)

1.一种烟道系统组合式胎架，其特征在于，包括由若干个弧形板拼接成的圆环状的加强圈，所述加强圈的板面与其中心轴线垂直，在所述加强圈一侧的板面上可滑动设置有若干活动卡板，所述活动卡板的内端设有弧形缺口，所述弧形缺口位于所述加强圈内圈的内侧，在所述活动卡板上设置有穿接板，U型卡箍的两个支臂穿过所述穿接板，所述U型卡箍的弧形部位于所述加强圈内圈的内侧，在所述加强圈的板面上设有若干圈T型滑槽，在所述T型滑槽内设置有若干T型螺栓，所述T型螺栓的头部卡接于所述T型滑槽内，所述T型螺栓的杆部穿过所述活动卡板并配合螺母将所述活动卡板固定。

2.根据权利要求1所述的烟道系统组合式胎架，其特征在于，所述T型滑槽共有两个，在每个所述活动卡板上设有三个螺栓孔，其中两个螺栓孔和位于内圈的T型滑槽对应，另外一个螺栓孔和位于外圈的T型滑槽对应，在每个螺栓孔内穿接有一个所述T型螺栓。

3.根据权利要求1所述的烟道系统组合式胎架，其特征在于，相邻两个所述弧形板之间通过连接板固定连接，所述连接板和两个所述弧形板的端部板面贴合，且所述连接板和所述弧形板之间通过螺栓连接。

4.一种烟道系统组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.根据烟道系统的设计图纸对受热面管逐根进行加工制作，并根据受热面管数量准备足量活动卡板、U型卡箍以及T型螺栓，活动卡板的一端设有弧形缺口，在活动卡板上设置有用于穿接U型卡箍支臂的穿接板，在活动卡板的板面上加工有螺栓孔；

b.根据烟道系统的设计尺寸制作若干个圆环状的加强圈，加强圈的板面与其中心轴线垂直，在加强圈一侧的板面上加工出若干圈T型滑槽，加强圈由至少两个弧形板拼接而成；

c.为相邻两个弧形板的拼接位置配备连接板，连接板和弧形板的端部进行配钻加工；

d.在组装平台上放置烟道系统1:1投影地样，根据烟道断面各部件固定高程点在地样上设置固定胎具支架；

e.根据受热面管数量在T型滑槽内安装T型螺栓，然后将弧形板组合成加强圈整体并用连接板进行固定，根据受热面管数量及布局要求，通过螺母和T型螺栓将活动卡板与加固圈进行固定，且使活动卡板的弧形缺口位于加强圈内圈的内侧；

f.将所有组装好的加强圈按照设计角度放置并固定在相应的胎具支架上；

g.将加工好的受热面管逐根穿过加强圈，且放置于相应活动卡板的弧形缺口内，使用U型卡箍将受热面管逐根固定在活动卡板上；

h.所有受热面管固定完毕后，采用密封条将受热面管之间的缝隙进行整体密封并焊接，待烟道系统本体整体热处理完毕，烟道系统本体冷却至环境温度且无收缩及应力后，逐个拆除U型卡箍，将活动卡板从加强圈上拆除，拆除连接板，加强圈以多个弧形板的形式从烟道本体上拆除；

i.对烟道本体上拆除加强圈后 露出的点状缝隙进行封焊处理；

j.将所有配件进行清理后存放库房以备后期重复使用。

5.根据权利要求4所述的烟道系统组装方法，其特征在于，在每个所述加强圈的板面上设有两个所述T型滑槽，在每个所述活动卡板上设有三个螺栓孔，其中两个螺栓孔和位于内圈的T型滑槽对应，另外一个螺栓孔和位于外圈的T型滑槽对应，在每个螺栓孔内穿接有一个所述T型螺栓。

6.根据权利要求4所述的烟道系统组装方法，其特征在于，所述加强圈整体制作并加工T型槽，加工完毕后将所述加强圈拆分为若干片弧形板。

7.根据权利要求4所述的烟道系统组装方法，其特征在于，所述活动卡板为标准配件，可预先批量加工制作备用，U型卡箍和T型螺栓选用成品件批量采购。

8.根据权利要求6所述的烟道系统组装方法，其特征在于，每个所述加强圈分为两个半圆的弧形板。

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