本發(fā)明涉及一種高爐冷卻壁壞水管的穿管裝置，屬于高爐冷卻壁維修設備技術領域。

背景技術：

高爐爐役后期，爐體冷卻壁水管大面積破損，嚴重影響高爐的順利運行，威脅高爐的生產安全。高爐冷卻壁水管破損，大量冷卻水漏入高爐內部，會造成爐內熱量下降，引發(fā)冷卻壁內側渣皮的大面積脫落，冶煉指標的大幅退步，甚至誘發(fā)了爐況的氣流失常。傳統(tǒng)的冷卻壁水管破損處理方法是排查出的壞水管并切斷水路后，一般采取兩種方式處理：一種進行爐皮開孔安裝點式冷卻器，這種處理方式的安裝費用和備件費用造價昂貴，安裝作業(yè)為壞水管處間隔一定距離開孔，插入的冷卻器僅頂端起冷卻作用，冷卻面積非常小，冷卻效率僅為原先壁體水管的15%左右；另外一種處理方式是在壞水管內穿入比原水管稍細的水管，進行穿管處理，此法相當于對壞冷卻壁水管進行修復，不僅備件價格低廉，而且能恢復壞冷卻壁約70%的冷卻效率。但是，爐內冷卻壁破損水管容易進入焦炭等異物，且管路彎曲復雜，尤其是銅冷卻壁內部水管存在多處直角拐彎，穿管操作難度大，成功率低。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種耗材造價低廉、操作便捷、成功率高、冷卻效果良好的高爐冷卻壁壞水管的穿管裝置。

解決上述技術問題的技術方案是：

一種高爐冷卻壁壞水管的穿管裝置，它包括穿管引導裝置和穿管裝置，穿管引導裝置由引導彈簧、彈簧連接桿、手電鉆和搖把組成，引導彈簧的前端為彈簧鉆頭，彈簧鉆頭的最大直徑與壞水管的內徑相匹配，引導彈簧的后端與彈簧連接桿的前端相連接，彈簧連接桿的后端與手電鉆的卡頭相連接，穿管由內外絲變徑接頭、橡膠墊圈、波紋管套環(huán)、外絲接頭和不銹鋼波紋管組成，不銹鋼波紋管的兩端分別穿過兩個外絲接頭，橡膠墊圈位于不銹鋼波紋管前端，波紋管套環(huán)套在外絲接頭前端的不銹鋼波紋管上，不銹鋼波紋管的前端嵌入內外絲變徑接頭的內孔中，兩個內外絲變徑接頭分別與兩個外絲接頭相連接，不銹鋼波紋管的長度與壞水管的長度相匹配，不銹鋼波紋管的外徑與壞水管的內徑最狹窄處相匹配。

上述高爐冷卻壁壞水管的穿管裝置，所述引導彈簧前端的彈簧鉆頭為兩端是錐形的彈簧圈，彈簧鉆頭的長度為80-110mm，彈簧鉆頭的后部連接直筒彈簧，直筒彈簧的直徑與彈簧鉆頭兩端的錐形彈簧圈的小內徑端相匹配，彈簧連接桿的前部為圓鋼管，后部為圓鋼桿，圓鋼管的內孔直徑與引導彈簧后部的直筒彈簧的外徑相匹配，直筒彈簧的后部嵌入在彈簧連接桿的前端圓鋼管的內孔中。

上述高爐冷卻壁壞水管的穿管裝置，它還有穿管密封裝置，穿管密封裝置為鋼制環(huán)形套筒，環(huán)形套筒的上端由鋼板封閉，鋼板上有一個或兩個穿管孔，穿管孔的直徑與內外絲變徑接頭的外徑相匹配，環(huán)形套筒的側壁上開有灌漿孔，灌漿孔處焊接四分管，四分管上外接閥門與灌漿管。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明用手電鉆和搖把將引導彈簧穿入到壞水管的進水口中，并從壞水管的出水口穿出，通過引導彈簧的后端將不銹鋼波紋管穿入的壞水管中，然后在不銹鋼波紋管的兩端安裝內外絲變徑接頭和外絲接頭，最后將穿管密封裝置與爐皮固定密封連接，不銹鋼波紋管兩端的內外絲變徑接頭分別與冷卻水的進水管和出水管相連接。

本發(fā)明結構簡單、操作便捷、適應性強、成功率高，適用于各種高爐，其中的引導彈簧采用高彈性高錳鋼，彈簧鉆頭形狀經過專門設計，非常有利于裝置在復雜水管內穿行，尤其在借助手電鉆的幫助，穿管速度大幅度提升，克服了現(xiàn)有技術中穿管難度大、效率不高、成功率低的問題，也避免了由于壞冷卻壁安裝點式冷卻器冷卻效率不足缺點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的穿管的結構示意圖；

圖2是圖1的左視圖；

圖3是圖1的剖視圖；

圖4是引導彈簧和彈簧連接桿的連接示意圖；

圖5是搖把和彈簧連接桿的連接示意圖；

圖6是單孔穿管密封裝置的結構示意圖；

圖7是圖6的左視圖；

圖8是雙孔穿管密封裝置的結構示意圖；

圖9是圖8的左視圖；

圖10是本發(fā)明的使用狀態(tài)示意圖；

圖11是圖10的局部放大示意圖。

圖中標記如下：內外絲變徑接頭1、外絲接頭2、不銹鋼波紋管3、橡膠墊圈4、波紋管套環(huán)5、搖把6、引導彈簧7、彈簧連接桿8、彈簧鉆頭9、直筒彈簧10、灌漿孔11、穿管密封裝置12、穿管孔13、爐皮14、耐火材料15、冷卻壁16、冷卻壁破損口17。

具體實施方式

本發(fā)明包括穿管引導裝置、穿管和穿管密封裝置三部分。

穿管引導裝置部分由引導彈簧7、彈簧連接桿8、手電鉆和搖把6組成。

圖4顯示，引導彈簧7由彈簧鉆頭9和直筒彈簧10組成，引導彈簧7的前端為彈簧鉆頭9，彈簧鉆頭9的最大直徑與壞水管的內徑相匹配，彈簧鉆頭9的后部連接直筒彈簧10。

圖4顯示，彈簧鉆頭9為兩端是錐形的彈簧圈，彈簧鉆頭9的長度為80-110mm，鋼絲間隔加大，便于穿管時向前穿透，直筒彈簧10的直徑與彈簧鉆頭9兩端的錐形彈簧圈的小內徑端相匹配。本發(fā)明的一個實施例的彈簧鉆頭9的長度為100mm。

圖4、5顯示，彈簧連接桿8的前部為圓鋼管，后部為圓鋼桿，圓鋼管的內孔直徑與引導彈簧7后部的直筒彈簧10的外徑相匹配，直筒彈簧10的后部嵌入在彈簧連接桿8的前端圓鋼管的內孔中。彈簧連接桿8的后端與手電鉆的卡頭相連接，或者與搖把6相連接，由手電鉆或搖把6驅動彈簧連接桿8帶動引導彈簧7轉動，進入壞水管。

穿管部分由內外絲變徑接頭1、橡膠墊圈4，波紋管套環(huán)5，外絲接頭2和不銹鋼波紋管3組成。

圖1、2、3顯示，兩個內外絲變徑接頭1與兩個外絲接頭2相連接，中間夾住橡膠墊圈4和波紋管套環(huán)5。不銹鋼波紋管3的兩端被兩個波紋管套環(huán)5與內外絲變徑接頭1緊緊夾住，將內外絲變徑接頭1與銹鋼波紋管3密封連接。不銹鋼波紋管3的長度與壞水管的長度相匹配，不銹鋼波紋管3的外徑與壞水管的內徑最狹窄處相匹配。

連接時，首先將不銹鋼波紋管3穿過壞水管，不銹鋼波紋管3的長度與壞水管的長度相匹配，外徑與壞水管的內徑最狹窄處相匹配。再將不銹鋼波紋管3穿過外絲接頭2，然后將波紋管套環(huán)5圓周上的豁口掰開套到不銹鋼波紋管3第一個波谷里，由于波紋管套環(huán)5的內徑介于不銹鋼波紋管3的波峰與波谷外徑之間，裝上后能緊緊套住不銹鋼波紋管3，接著擰緊內外絲變徑接頭1和外絲接頭2，將不銹鋼波紋管3與兩個接頭連接起來。由于波紋管套環(huán)5外徑介于內外絲變徑接頭1內徑與外絲接頭2外徑之間，兩個接頭擰緊后能將帶波紋管套環(huán)5與橡膠墊圈4擠在中間，起到密封作用。不銹鋼波紋管3另外一端也采用同樣方法連接。最后，兩個內外徑變徑接頭1外接進出水管即可。

管密封裝置12用于將穿管部分與高爐的爐皮14相連接。

圖6、7、8、9顯示，穿管密封裝置12為鋼制環(huán)形套筒，環(huán)形套筒的上端由鋼板封閉，鋼板上有穿管孔13，一種普通冷卻壁16用單穿管孔13，可以密封單根水管，還有一種為銅冷卻壁專用的雙穿管孔13，可以密封兩根水管。穿管孔13的直徑與內外絲變徑接頭1的外徑相匹配，環(huán)形套筒的側壁上開有灌漿孔11，灌漿孔11處焊接四分管，四分管上外接閥門與灌漿管，用于灌漿。

本發(fā)明的使用過程如下：

（1）高爐休風并關水后，首先用電氣焊割開冷卻壁16壞水管閥門前的進、出水管。

（2）將穿管引導裝置的引導彈簧7前端的彈簧鉆頭9插入冷卻壁水管中，爐外一端用手電鉆旋轉穿管引導裝置，引導彈簧7逐漸前進。遇到拐彎處與阻力較大的地方要停止手電鉆，改用搖把6，小心搖動，使引導彈簧7緩慢前進，阻力過大時可以反轉裝置，使用引導彈簧7清理出異物后，再正轉反復幾次，一般可以通過；通過障礙后可以改回手電鉆，直到從冷卻壁16的出水口穿出。另外操作時，遇到存在岔道的銅冷卻壁水路時可以先將引導彈簧7朝需要的方向掰彎，反復多次一般能成功。

（3）穿管引導裝置穿過水管后，卸下?lián)u把6或手電鉆，將穿管引導裝置的引導彈簧7的后端與穿管的不銹鋼波紋管3用膠帶緊密連接，小心從冷卻壁16的出水口出拉動引導彈簧7，將引導彈簧7拉出壞水管并將不銹鋼波紋管3帶入壞水管內，兩端分別比壞水管的進出水管長100mm，讓不銹鋼波紋管3徹底穿過壞水管。

（4）卸下引導彈簧7，將冷卻壁16進水端的不銹鋼波紋管3超出100mm左右處剪斷，再將不銹鋼波紋管3套上外絲接頭2與波紋管套環(huán)5，在內外絲變徑接頭1內放好橡膠墊圈4，然后擰緊外絲接頭2與內外絲變徑接頭1，擰緊后，波紋管套環(huán)5和橡膠墊圈4將不銹鋼波紋管3的一端緊緊壓住，起到密封與連接作用。

（5）將不銹鋼波紋管3兩端從穿管密封裝置12中穿出，將穿管密封裝置12與舊水管、外絲接頭2分別焊好密封，穿管密封裝置的灌漿孔11要求朝上。穿管孔13直徑要比外絲接頭2外徑稍大，確保外絲接頭2能夠順利穿過。

（6）在灌漿孔11中灌入漿料，不銹鋼波紋管3兩端的內外絲變徑接頭1接上進水管和出水管，穿管完畢。