一種用于整澆爐頂爐襯的管式水冷裝置制造方法
【專利摘要】一種用于整澆爐頂爐襯的管式水冷裝置，設(shè)有一個用于冷卻水流通的水冷管和一個包裹在水冷管外的外套管，所述的水冷管和外套管埋設(shè)在整澆爐頂部的耐火爐襯中，水冷管的外徑與外套管內(nèi)徑的大小設(shè)置使水冷管受熱膨脹時能夠沿外套管滑動延伸，所述水冷管的兩端從耐火爐襯中伸出。在受熱膨脹或停爐冷卻時，水冷管可沿著外套管的軸向向兩端自由延伸或收縮，避免了水冷管在工作中因與耐火爐襯膨脹率不同所承受的擠壓力和固定力，保護(hù)了水冷管的使用安全和冷卻水不泄漏，解決爐內(nèi)漏水的安全隱患；該水冷裝置用材和制造簡單，造價低廉，冷卻效率高，適用于各種爐型。
【專利說明】一種用于整澆爐頂爐襯的管式水冷裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶化熱設(shè)備爐爐襯的冷卻裝置，具體的說是一種用于整澆爐頂爐襯的管式水冷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于冶化工藝的發(fā)展和節(jié)能環(huán)保的需要，冶化熱設(shè)備爐型越來越大，爐頂形狀更加復(fù)雜，整澆爐襯成為發(fā)展方向。隨之而來，爐頂爐襯結(jié)構(gòu)跨度也越來越大，爐頂爐襯的穩(wěn)定性和強(qiáng)度受到挑戰(zhàn)。而現(xiàn)代冶化工藝更加復(fù)雜多變，冶化反應(yīng)強(qiáng)度更加激烈，溫度更高，給爐頂爐襯帶來的熱震動影響更大。熱設(shè)備爐頂爐襯成為最容易受到破壞失去強(qiáng)度和穩(wěn)定性的區(qū)域之一，爐頂中心部位和局部經(jīng)受更高溫度和高溫干擾的部位更容易軟化變形和被熔蝕造成坍塌損壞，一旦損壞，帶熱修復(fù)危險而又困難；且停爐檢修時間長，損失巨大。
[0003]在爐頂爐襯上安裝水冷裝置，降低爐頂爐襯的溫度是一種直接而又有效的方法。但是由于爐頂部位特殊，有漏水隱患，現(xiàn)在只有兩種爐頂爐襯水冷裝置在實(shí)踐中得到應(yīng)用。一種是在熱設(shè)備的爐頂爐襯上加裝長條形狀的槽形水冷梁，一種是對熱設(shè)備爐頂采用全覆蓋式水箱。這兩種水冷裝置都是用厚鋼板切割焊接而成，有長而多的焊縫，鋼板和焊縫具有不同的耐高溫強(qiáng)度和熱膨脹率，而在高溫下可能會造成焊縫變形被撕裂漏水。因此，這兩種水冷裝置都存在制造和安裝復(fù)雜，體形沉重而水冷效率低，以及造價高昂的缺陷；更重要的是這兩種水冷方法都不能徹底解決爐內(nèi)漏水的安全隱患，所以它的應(yīng)用受到很大限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中，因爐襯冷卻裝置在高溫下熱膨脹造成撕裂漏水和安裝復(fù)雜的缺陷，提供一種用于整澆爐頂爐襯的管式水冷裝置。
[0005]本發(fā)明為解決上述問題所采用的技術(shù)方案為:一種用于整澆爐頂爐襯的管式水冷裝置，設(shè)有一個用于冷卻水流通的水冷管和一個包裹在水冷管外的外套管，所述的水冷管和外套管埋設(shè)在整澆爐頂部的耐火爐襯中，水冷管的外徑與外套管內(nèi)徑的大小設(shè)置使水冷管受熱膨脹時能夠沿外套管滑動延伸，所述水冷管的兩端從耐火爐襯中伸出。
[0006]所述的外套管的上側(cè)設(shè)有沿其軸向延伸的開口，該開口處暴露在耐火爐襯外部。該水冷裝置中外套管上開口的設(shè)置，對于冷卻水用水安全還具有在發(fā)生突發(fā)事件時的有效危機(jī)處理功能和報警功能，即:正常使用時，水在水冷管中流動不會泄露。若萬一有泄漏，夕卜層的外套管還是一層保障水管，防止向爐內(nèi)漏水；如果外套管有泄漏，外套管外面的的耐火爐襯就是很好的耐火混凝土水管，還會有效的阻止向爐內(nèi)漏水，此時，泄漏的水沿外套管管道內(nèi)壁散開，在爐頂?shù)母邷刈饔孟滤查g變成蒸汽，順著外套管上部開口迅速向空中散發(fā)，所散發(fā)水蒸汽的過程既給泄漏的水找到了出路，保證不向爐內(nèi)漏水，產(chǎn)生的大量水蒸氣同時給現(xiàn)場工作人員及時報警，由工作人員進(jìn)行處理。
[0007]進(jìn)一步的，外套管的上側(cè)設(shè)有連接第一錨固件的吊耳，且吊耳分布在外套管上側(cè)開口的兩側(cè)；外套管上側(cè)開口部位的弧長為外套管周長的四分之一。[0008]本發(fā)明中的水冷管為無縫不銹鋼管，且水冷管和外套管之間呈間隙配合，即內(nèi)部的水冷管可以沿外套管的內(nèi)壁滑動。所述外套管通過第一錨固件吊掛在耐火爐襯上部設(shè)置的外鋼架上，則水冷管在工作中不作為耐火爐襯的承重結(jié)構(gòu)承擔(dān)爐頂爐襯的重量，避免水冷管熱脹冷縮的作用對爐頂爐襯的穩(wěn)定性和強(qiáng)度造成影響。
[0009]所述水冷管伸出耐火爐襯的兩端分別安裝有用于控制進(jìn)水、出水的閥門。
[0010]所述外套管的外周面上焊接有固定在耐火爐襯中的第二錨固件。
[0011]有益效果:(I)、在受熱膨脹或停爐冷卻時，水冷管可沿著外套管的軸向向兩端自由延伸或收縮，避免了水冷管在工作中因與耐火爐襯膨脹率不同所承受的擠壓力和固定力，保護(hù)了水冷管的使用安全和冷卻水不泄漏，解決爐內(nèi)漏水的安全隱患；
(2)、水冷管若萬一有漏水，外層的外套管還是一層保障水管，防止向爐內(nèi)漏水；如果外套管有泄漏，外套管外面的的耐火爐襯還會有效的阻止向爐內(nèi)漏水，進(jìn)一步保障水冷工作安全運(yùn)行；
(3)、本發(fā)明能夠避免現(xiàn)有水套裝置的故障制造和安裝缺陷，該水冷裝置用材和制造簡單，造價低廉，冷卻效率高，適用于各種爐型，不受爐頂爐襯形狀和孔洞的限制；使用時，可以根據(jù)熱設(shè)備爐頂?shù)男枰{(diào)節(jié)水冷管的進(jìn)水壓力和流速，從而可以在較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)爐頂爐襯的冷卻效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)截面圖。
[0013]附圖標(biāo)記:1、水冷管,2、外套管,3、吊耳,4、第二錨固件,5、閥門,6、第一錨固件,7、外鋼架,8、耐火爐襯。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1和圖2所示，一種用于整澆爐頂爐襯的管式水冷裝置，設(shè)有一個用于冷卻水流通的水冷管I和一個包裹在水冷管I外的外套管2,所述的水冷管I和外套管2埋設(shè)在整澆爐頂部的耐火爐襯8中，水冷管I的外徑與外套管2內(nèi)徑的大小設(shè)置使水冷管I受熱膨脹時能夠沿外套管2滑動延伸，所述水冷管I的兩端從耐火爐襯8中伸出，水冷管I伸出耐火爐襯8的兩端分別安裝有用于控制進(jìn)水、出水的閥門；外套管2的上側(cè)設(shè)有沿其軸向延伸的開口，該開口處暴露在耐火爐襯8外部，外套管2上側(cè)開口部位的弧長為外套管2周長的四分之一，所述外套管2的上側(cè)設(shè)有連接第一錨固件6的吊耳3，且吊耳3分布在外套管2上側(cè)開口的兩側(cè)。
[0015]該水冷裝置中，外套管2通過第一錨固件6吊掛在耐火爐襯8上部的外鋼架7上，外套管2的外周面上焊接有固定在耐火爐襯8中的第二錨固件4。
[0016]本發(fā)明中，水冷管I為無縫不銹鋼管，且水冷管I和外套管2間隙配合。水冷管I和外套管2組成的雙層水管組合件，通過用第一錨固件6掛在爐頂上的外鋼架7上，本身重量以及與爐襯結(jié)合在一起承受的爐襯不平衡力由外鋼架7承擔(dān)，水冷管I和外套管2不會因承擔(dān)爐襯的外力而疲勞損壞。
[0017]本發(fā)明中，外套管2上部開口沿外套管2外周面最高點(diǎn)的豎直高度占外套管2直徑的四分之一，使內(nèi)部的無縫不銹鋼制的水冷管I上表面裸露出來五分之一，即水冷管I裸露出來在外的周面，沿其外周面最高點(diǎn)的豎直高度占水冷管I直徑的五分之一，水冷管I和外套管2的組件一同埋在澆注料爐襯中，只露出開口的上平面。
[0018]本發(fā)明在使用時，原理具體說明如下:確定所需要冷卻的爐頂爐襯范圍，截取相應(yīng)長度的無縫不銹鋼管作為水冷管1，若需接長水冷管I需要亞弧焊并且無損探傷，水冷管I外面包裹一根直徑大于水冷管I直徑的普通鋼管做為外套管2，也可以用鋼板卷制；將外套管2上端切去1/4弧長，將內(nèi)部的無縫不銹鋼制的水冷管I上表面弧長裸露出來1/5，然后將這水冷管I和外套管2 —同煨制成爐頂需要冷卻部位的形狀，再將外套管2的上邊雙側(cè)邊緣焊吊耳3，外層的外套管2周身焊接不銹鋼金屬的第二錨固件4，水冷管I兩端伸出爐頂部位分別安裝進(jìn)水、出水的閥門。水管在需要冷卻的地方進(jìn)行安裝，兩端伸出爐外即可。
[0019]爐頂爐襯施工前，先將雙層管狀水冷裝置用第一錨固件6吊掛固定在爐襯上部的外鋼架7上，施工中將水冷管I和外套管2埋設(shè)在爐頂?shù)哪突馉t襯8中，外套管2的上表面開孔處裸露在外部空氣中，使水冷管I和外套管2成為爐頂爐襯的一部分，外套管2用錨固件和爐襯固定在一起，內(nèi)部的水冷管I可以沿外套管2的內(nèi)壁滑動，而且水冷管I在高溫工作狀態(tài)下中可以沿外套管2的內(nèi)壁滑動膨脹。
[0020]使用時，在無縫不銹鋼制的水冷管I中通水，水在水冷管I中流動，由于水冷管I是承壓管，有相應(yīng)的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)可以借鑒，所以可以根據(jù)熱設(shè)備爐頂?shù)男枰{(diào)節(jié)進(jìn)水的壓力和流速，從而可以在較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)爐頂爐襯的冷卻效率。
[0021]本發(fā)明的水冷管I和外套管2組成管狀雙層管，在水冷工作段通體焊縫極少，水冷管I為可承壓無縫不銹鋼管，管壁承壓和焊縫強(qiáng)度都有完整的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)供檢驗(yàn)和借鑒，水冷管I在工作中不作為爐襯的承重結(jié)構(gòu)承擔(dān)爐頂爐襯的重量，在受熱膨脹時和停爐冷卻時，可以沿著外套管2向兩端自由延伸和收縮，避免了無縫不銹鋼管在高溫工作中因與爐襯膨脹率不同所承受的擠壓力和固定力，保護(hù)了通水管的使用安全和冷卻水不泄漏。
[0022]本發(fā)明對于冷卻水用水安全具有發(fā)生突發(fā)事件時的有效危機(jī)處理功能和報警功能，即:正常使用時，水在無縫不銹鋼管即水冷管I中流動不會泄露，若萬一有泄露，外層的外套管2還是一層水管，防止向爐內(nèi)漏水。如果外套管2有泄漏，外套管2外面的的耐火爐襯8就是很好的耐火混凝土水管，還會有效的阻止向爐內(nèi)漏水。此時，泄露的水會沿外套管2管道內(nèi)壁散開，在爐頂?shù)母邷刈饔孟滤查g變成蒸汽，順著外套管2的上部缺口迅速向空中散發(fā)，所散發(fā)水蒸氣的過程既給泄漏的水找到了出路保證了不向爐內(nèi)漏水，產(chǎn)生的大量水蒸氣也是給現(xiàn)場工作人員及時報警，由工作人員進(jìn)行處理。
[0023]本發(fā)明中，水冷管I材料采用無縫不銹鋼管，水冷管I外面有一層比水冷管I內(nèi)徑稍大的外套管2，外套管2上端切除并焊裝金屬吊耳3，露出水冷管I上部；外套管2外壁焊有不銹鋼金屬錨固件。
【權(quán)利要求】
1.一種用于整澆爐頂爐襯的管式水冷裝置，其特征在于:設(shè)有一個用于冷卻水流通的水冷管(I)和一個包裹在水冷管(I)外的外套管(2),所述的水冷管(I)和外套管(2)埋設(shè)在整澆爐頂部的耐火爐襯(8)中，水冷管(I)的外徑與外套管(2)內(nèi)徑的大小設(shè)置使水冷管(I)受熱膨脹時能夠沿外套管(2 )滑動延伸，所述水冷管(I)的兩端從耐火爐襯(8 )中伸出。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于整澆爐頂爐襯的管式水冷裝置，其特征在于:所述的外套管(2)的上側(cè)設(shè)有沿其軸向延伸的開口，該開口處暴露在耐火爐襯(8)外部。
3.如權(quán)利要求2所述的一種用于整澆爐頂爐襯的管式水冷裝置，其特征在于:所述外套管(2)的上側(cè)設(shè)有連接第一錨固件(6)的吊耳(3)，且吊耳(3)分布在外套管(2)上側(cè)開口的兩側(cè)。
4.如權(quán)利要求2所述的一種用于整澆爐頂爐襯的管式水冷裝置，其特征在于:所述外套管(2)上側(cè)開口部位的弧長為外套管(2)周長的四分之一。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于整澆爐頂爐襯的管式水冷裝置，其特征在于:所述外套管(2)通過第一錨固件(6)吊掛在耐火爐襯(8)上部的外鋼架(7)上。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于整澆爐頂爐襯的管式水冷裝置，其特征在于:所述水冷管(I)伸出耐火爐襯(8)的兩端分別安裝有用于控制進(jìn)水、出水的閥門。
7.如權(quán)利要求1所述的一種用于整澆爐頂爐襯的管式水冷裝置，其特征在于:所述外套管(2)的外周面上焊接有固定在耐火爐襯(8)中的第二錨固件(4)。
【文檔編號】F27D1/12GK103913067SQ201410162665
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】李朝俠, 黃河 申請人:洛陽洛華窯業(yè)有限公司