一種高爐銅冷卻壁在線鉆孔裝置以及鉆孔方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鉆孔技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于高爐銅冷卻壁的鉆孔裝置以及使用該裝置進(jìn)行鉆孔的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]銅冷卻壁是更新的一種冷卻設(shè)備，其導(dǎo)熱性好，冷卻能力強(qiáng)，并且不易破損，國內(nèi)外已較普遍推廣。例如在梅鋼四號高爐上就采用了銅冷卻壁的形式，由于受到制造、焊接、運(yùn)輸、安裝以及現(xiàn)場使用中的震動，銅冷卻壁部分銅冷卻水管漏水，這一現(xiàn)象較為普遍。銅冷卻壁中的銅冷卻水管漏水會造成銅冷卻壁的冷卻效果下降，冷卻不均勻且局部熱應(yīng)力大，嚴(yán)重的會造成銅冷卻壁開裂，后果不堪設(shè)想。
[0003]國內(nèi)鋼鐵企業(yè)多采用穿管技術(shù)與焊接技術(shù)來解決這一問題，通常對銅冷卻壁與銅冷卻水管漏水點(diǎn)進(jìn)行在線焊接，但是經(jīng)過一段時(shí)間的使用后又出現(xiàn)了泄漏情況。目前梅鋼四號高爐共出現(xiàn)三處銅冷卻壁銅冷卻水管漏水的情況，現(xiàn)場漏水情況較為嚴(yán)重，梅鋼公司現(xiàn)采用法蘭硅膠密封形式，這樣就需要對銅冷卻壁進(jìn)行在線鉆孔，這在國內(nèi)屬于首例。因此，研制出一種能夠適用于高爐銅冷卻壁的鉆孔裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員所急需解決的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種用于高爐銅冷卻壁的鉆孔裝置以及使用該裝置進(jìn)行鉆孔的方法。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種高爐銅冷卻壁在線鉆孔裝置，包括吸鐵鉆操作平臺、定心套、鉆孔鉆模以及攻絲模具；吸鐵鉆操作平臺由板狀平臺以及圓管狀套筒組成；板狀平臺平行固定于圓管狀套筒的端面；并且板狀平臺上設(shè)有絲桿；圓管狀套筒沿著軸向?qū)ΨQ設(shè)有兩個(gè)定位螺栓孔；定心套包括大定心套與小定心套；大定心套套設(shè)于圓管狀套筒中，其底部設(shè)有圓柱狀凸起；小定心套的頂部設(shè)有與圓柱狀凸起相配合的圓柱狀凹槽；鉆孔鉆模包括鉆模套筒、鉆孔臺以及鉆孔臺階面；鉆孔臺固定于鉆模套筒中，并且鉆孔臺均勻鉆削有8個(gè)鉆模孔；鉆孔臺階面為環(huán)狀，固定于鉆模套筒頂部邊緣，并且對稱設(shè)有兩個(gè)腰形孔；攻絲模具呈柱狀，其底部設(shè)有與鉆孔臺階面相配合的攻絲臺階面，并且攻絲模具的軸向均勻鉆削有8個(gè)攻絲孔，攻絲孔的位置與鉆模孔相對應(yīng)。
[0006]本發(fā)明提供了一種高爐銅冷卻壁在線鉆孔裝置，由吸鐵鉆操作平臺、定心套、鉆孔鉆模以及攻絲模具組成。本發(fā)明中吸鐵鉆操作平臺由板狀平臺以及圓管狀套筒連接固定組成，板狀平臺沿著圓管狀套筒的端面的邊緣與圓管狀套筒相固定，并且板狀平臺與圓管狀套筒的端面保持平行，并且板狀平臺上設(shè)有絲桿，用于在后續(xù)使用中通過調(diào)節(jié)使其與銅冷卻壁保持平行，保證平面平行度；圓管狀套筒上沿著軸向設(shè)有對稱的兩個(gè)定位螺栓孔，用于在后續(xù)使用中對其他工件進(jìn)行固定。
[0007]本發(fā)明中的定心套由大定心套與小定心套組成，大定心套與小定心套通過圓柱狀凸起與圓柱狀凹槽相配合進(jìn)行固定與定位，小定心套與銅冷卻水管相配合進(jìn)行定位，大定心套與吸鐵鉆操作平臺的圓管狀套筒相配合定位，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)圓管狀套筒與銅冷卻水管之間相定位，保證圓管狀套筒的中心與銅冷卻水管的中心重合。
[0008]本發(fā)明中的鉆孔鉆模由鉆模套筒、鉆孔臺以及鉆孔臺階面組成，鉆孔臺固定于鉆模套筒中，且鉆孔臺在其軸向不完全位于鉆模套筒中，使得鉆模套筒與鉆孔臺的軸向截面為倒置的“凸”字；鉆孔臺階面為帶有兩個(gè)對稱的腰形孔的環(huán)狀，用于將鉆孔鉆模放入圓管狀套筒時(shí)對其進(jìn)行固定，以保持鉆孔時(shí)的穩(wěn)定性。
[0009]使用該裝置進(jìn)行鉆孔的方法為:
(1)將高爐爐殼開口處用磨光機(jī)打磨光滑，把銅冷卻水管的長度修至小于60mm；
(2)將小定心套的底部放入銅冷卻水管內(nèi)，利用銅冷卻水管的內(nèi)孔壁對小定心套進(jìn)行定位，并在小定心套的頂部放入大定心套；
(3)將吸鐵鉆操作平臺的圓管狀套筒套入大定心套，調(diào)節(jié)板狀平臺上的絲桿，使得板狀平臺與銅冷卻壁保持平行；并調(diào)節(jié)吸鐵鉆操作平臺的位置，使得大定位套能夠自由出入圓管狀套筒；調(diào)節(jié)完成后將吸鐵鉆操作平臺焊接在高爐爐殼上；
(4)依次取出大定心套、小定心套以及銅冷卻水管，并將鉆孔鉆模放入吸鐵鉆操作平臺的圓管狀套筒中，將鉆孔臺階面上的腰形孔與圓管狀套筒上的定位螺栓孔對齊，并用定位螺栓進(jìn)行固定；
(5)將攻絲模具放入鉆孔鉆模中進(jìn)行鉆孔。
[0010]使用本發(fā)明提供的裝置進(jìn)行鉆孔時(shí)，首先將高爐爐殼開口處使用磨光機(jī)打磨光滑，便于后續(xù)過程中使用鉆孔鉆模進(jìn)行鉆模，并將銅冷卻水管的長度修至小于60_，便于在后續(xù)操作中取出銅冷卻水管；之后將小定心套放入銅冷卻水管中，利用銅冷卻水管的內(nèi)孔壁對小定心套進(jìn)行定位，對小定心套定位完成后，將大定心套放入小定心套的頂部，利用大定心套底部的圓柱狀凸起與小定心套頂部的圓柱狀凹槽相配合，進(jìn)行定位；隨后將吸鐵鉆操作平臺的圓管狀套筒套在大定心套的外部，調(diào)節(jié)板狀平臺的絲桿，使得板狀平臺與銅冷卻壁保持平行，保證吸鐵鉆操作平臺的平面與銅冷卻壁的平面的平行度，完成后調(diào)節(jié)吸鐵鉆操作平臺的上下、左右的位置，使得大定位套能夠自由出入吸鐵鉆操作平臺的圓管狀套筒，以保證圓管狀套筒的中心與銅冷卻水管的中心重合，待所有調(diào)節(jié)完成后，將吸鐵鉆操作平臺焊接與高爐爐殼上，以保證鉆孔過程中吸鐵鉆操作平臺的穩(wěn)定性，為后續(xù)操作定下基準(zhǔn)。
[0011]待吸鐵鉆操作平臺焊接定位完成后，依次取出大定心套與小定心套后，將銅冷卻水管取出，并將鉆孔鉆模放入，使得鉆孔鉆模鉆孔臺階面上的兩個(gè)腰形孔與圓管狀套筒上的定位螺栓孔對齊，并使用定位螺栓將鉆孔鉆模與圓管狀套筒相固定，最后使用攻絲模具即可進(jìn)行鉆孔。
[0012]作為優(yōu)選，絲桿的數(shù)量為三個(gè)。
[0013]本發(fā)明中板狀平臺上絲桿的數(shù)量優(yōu)選為三個(gè)，首先通過兩個(gè)絲桿確定板狀平臺所處平面，最后通過第三個(gè)絲桿確定板狀平臺所處平面是否與銅冷卻壁相平行，保證吸鐵鉆操作平臺的平面與銅冷卻壁的平行度足夠好。
[0014]作為優(yōu)選，圓管狀套筒的內(nèi)側(cè)底部還貼合有隔離鋼圈；隔離鋼圈的高度大于或等于鉆孔臺位于鉆模套筒外部的軸向長度，并且隔離鋼圈的頂部距圓管狀套筒的頂部的長度與鉆模套筒的軸向長度相同。
[0015]本發(fā)明在圓管狀套筒的內(nèi)側(cè)底部貼合有隔離鋼圈，隔離鋼圈的頂部距圓管狀套筒的頂部的長度與鉆模套筒的軸向長度相同，使得放入鉆孔鉆模后，鉆模套筒能夠恰好抵住隔離鋼圈，增強(qiáng)鉆孔操作時(shí)的穩(wěn)定性；并且隔離鋼圈的高度大于或等于鉆孔臺位于鉆模套筒外部的軸向長度，該設(shè)置使得放入鉆孔鉆模后鉆孔臺不會由于長度過長導(dǎo)致鉆孔臺階面無法與圓管狀套筒的頂部相貼合，影響固定。
[0016]作為優(yōu)選，攻絲孔的直徑大于鉆?？椎闹睆健?br>[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果為:(1)填補(bǔ)了國內(nèi)銅冷卻壁在線鉆孔技術(shù)的空白；(2)能夠進(jìn)行準(zhǔn)確定位定心，鉆孔精度有保障；(3)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。<