專利名稱：熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管不在同一高度的熱風(fēng)管道補償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱風(fēng)爐熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管不在同一高度的熱風(fēng)管道補償裝置。
下面的說明以三座頂燃式熱風(fēng)爐為例。
背景技術(shù)：
高爐冶煉需要溫度足夠高的熱風(fēng)，熱風(fēng)爐是提供這種熱風(fēng)的裝置，熱風(fēng)爐的送風(fēng)溫度一般在1000-1200℃左右，將熱風(fēng)從熱風(fēng)爐送到高爐的熱風(fēng)管道的溫度高且管道內(nèi)部襯磚，熱風(fēng)管道補償裝置設(shè)計的合理性對管道和磚襯的壽命有很大的影響，對高爐的生產(chǎn)起到關(guān)鍵的作用，影響高爐的生產(chǎn)。特別是頂燃式熱風(fēng)爐，其熱風(fēng)出口較高，比熱風(fēng)圍管高出約5-8m，這種熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管不在同一高度的熱風(fēng)管道補償裝置，需考慮的因素較多，設(shè)計復(fù)雜?，F(xiàn)有的補償裝置和方法均無法保證其合理性和可靠性。如何設(shè)計一種合理的熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管不在同一高度的熱，風(fēng)管道補償裝置，是本實用新型的出發(fā)點。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于，在熱風(fēng)支管、熱風(fēng)總管、熱風(fēng)豎管、熱風(fēng)圍管上及之間設(shè)置合理的限制性固定點、固定點和不同形式的高溫補償器，提供一種消除管道溫度應(yīng)力，補償熱風(fēng)爐爐體、熱風(fēng)豎管和管道的變形，消除盲端力，減小對管道支架推力的熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管不在同一高度的熱風(fēng)管道補償裝置。
本實用新型的基本構(gòu)思是，熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管不在同一高度，其連接通過熱風(fēng)豎管連接。熱風(fēng)管道內(nèi)襯耐火磚，管道的變形影響接口部位內(nèi)襯的脫落，因此熱風(fēng)主管和支管處，只允許有限制性整體位移，同時要避免熱風(fēng)主管因熱膨脹產(chǎn)生的軸向位移傳給熱風(fēng)豎管，因此熱風(fēng)主管和支管處設(shè)為限制性固定點。熱風(fēng)圍管上部設(shè)有垂直吊掛和水平拉緊裝置，下部設(shè)有風(fēng)口裝置，因此圍管形心視為固定點。熱風(fēng)豎管下部設(shè)為固定點。整個熱風(fēng)管道補償裝置共設(shè)3個限制性固定點和2個固定點。
頂燃式熱風(fēng)爐由于熱風(fēng)支管處于爐子上部和爐殼直徑最大處，該處溫度最高，爐子升溫引起的有高度方向的位移和爐殼徑向的位移，但高度方向的位移大于爐殼徑向的位移，因此爐體高度方向的位移為主要考慮因素，爐殼徑向的位移為次要因素，同時，熱風(fēng)支管處有熱風(fēng)支管升溫引起的軸向位移，設(shè)置的高溫補償器和結(jié)構(gòu)應(yīng)能補償所述的位移。在每個熱風(fēng)支管設(shè)一高溫橫向補償器，補償爐子升溫引起的高度方向的位移。同時高溫橫向補償器拉桿范圍內(nèi)的管道軸向位移可以補償。由于將熱風(fēng)支管與熱風(fēng)總管處設(shè)為限制性固定點，即導(dǎo)向點，允許向熱風(fēng)爐組中心線垂直方向移動，不能沿?zé)犸L(fēng)主管的軸向方向移動，這樣可補償爐殼徑向的位移、熱風(fēng)支管除高溫橫向補償器外的軸向位移、高溫橫向補償器拉桿的位移。
熱風(fēng)主管有溫升引起的軸向位移，熱風(fēng)支管沿?zé)犸L(fēng)爐組中心線垂直方向移動產(chǎn)生的橫向位移，熱風(fēng)豎管受熱后的高度方向的位移和徑向的位移。
由于將熱風(fēng)支管與熱風(fēng)總管處設(shè)為導(dǎo)向點，在兩兩導(dǎo)向點間設(shè)一高溫軸向型補償器，以補償兩個導(dǎo)向點間熱風(fēng)總管的熱膨脹，但這樣兩端熱風(fēng)支管導(dǎo)向點承受的盲端力太大，因此用長拉桿將熱風(fēng)總管兩端拉住，抵消盲端力，消除對兩端熱風(fēng)支管導(dǎo)向點的盲端力。這樣即補償了熱風(fēng)主管的軸向位移又消除了盲端力。但熱風(fēng)支管沿?zé)犸L(fēng)爐組中心線垂直方向移動產(chǎn)生的橫向位移和由于設(shè)長拉桿而產(chǎn)生的拉桿的軸向位移仍無法補償。需在靠近熱風(fēng)豎管的長拉桿外側(cè)設(shè)一高溫橫向補償器，來補償熱風(fēng)支管沿?zé)犸L(fēng)爐組中心線垂直方向移動產(chǎn)生的橫向位移，在熱風(fēng)總管靠近1#熱風(fēng)爐外端的大拉桿內(nèi)設(shè)高溫一軸向補償器，補償拉桿受熱和拉桿受拉后產(chǎn)生的伸長。
熱風(fēng)豎管有溫升引起的高度方向位移和豎管徑向的位移，用靠近熱風(fēng)豎管的長拉桿外側(cè)的高溫橫向補償器補償溫升引起的高度方向位移，用靠近1#熱風(fēng)爐外端的大拉桿內(nèi)側(cè)的高溫軸向補償器補償豎管徑向的位移。
下部熱風(fēng)主管主要是軸向位移，設(shè)高溫軸向補償器補償軸向位移，同時為消除盲板力用長拉桿將高溫軸向補償器和下部熱風(fēng)主管拉住，再在靠近熱風(fēng)豎管處設(shè)一高溫壓力平衡型補償器補償拉桿受熱和受拉后產(chǎn)生的變形，同時平衡盲端力，減小對支架的推力。
本實用新型同樣適用于熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管不在同一高度的內(nèi)燃式、球式、外燃式熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道補償裝置。
本實用新型有益效果消除管道溫度應(yīng)力，補償熱風(fēng)爐爐體、熱風(fēng)豎管和管道的變形，消除盲端力，減小對管道支架的推力，確保熱風(fēng)管道設(shè)計的合理性。
以下結(jié)合附圖和結(jié)構(gòu)實例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，本發(fā)明有附圖4頁，共4幅。


圖1熱風(fēng)管道平面圖。
圖2熱風(fēng)管道立面圖。
圖3實施二熱風(fēng)管道平面圖。
圖4熱風(fēng)管道柔性支架示意圖。
圖中代號為1、3、6、9、16、27高溫軸向補償器2、5、7限制性固定點或固定點4、上部熱風(fēng)總管14、25下部熱風(fēng)總管8、15、26長拉桿10、21、22、23、24高溫橫向補償器11、熱風(fēng)豎管12、17固定點13、壓力平衡型補償器18、熱風(fēng)圍管19、熱風(fēng)爐20、熱風(fēng)支管具體實施方式
如
圖1-2，是本實用新型的實施例一的平面和立面圖，展示的是熱風(fēng)管道采用限制性固定點和固定點相結(jié)合的情況。
在熱風(fēng)支管(20)與上部熱風(fēng)總管(4)交叉處設(shè)置限制性固定點(2、5、7)，即導(dǎo)向點，限制上部熱風(fēng)總管(4)的軸向位移，允許沿與熱風(fēng)爐組中心線垂直的方向移動，這樣可補償爐殼徑向的位移、熱風(fēng)支管除高溫橫向補償器外的軸向位移、高溫橫向補償器拉桿的位移，設(shè)一高溫橫向補償器(21、22、23)，補償爐子升溫引起的高度方向的位移。
由于將熱風(fēng)支管與主上部熱風(fēng)總管處設(shè)為限制性導(dǎo)向點，在兩兩限制性導(dǎo)向點間設(shè)一高溫軸向型補償器(3、6)，以補償兩兩限制性導(dǎo)向點間上部熱風(fēng)總管的熱膨脹，但這樣兩兩限制性導(dǎo)向點承受的盲端力太大，因此用長拉桿(8)將上部熱風(fēng)總管(4)兩端拉住，抵消盲端力，消除對兩兩限制性導(dǎo)向點的盲端力。這樣即補償了熱風(fēng)主管的軸向位移又消除了盲端力。但熱風(fēng)支管(20)沿與熱風(fēng)爐組中心線垂直的方向移動產(chǎn)生的橫向位移和由于設(shè)長拉桿而產(chǎn)生的拉桿的軸向位移仍無法補償。在靠近熱風(fēng)豎管(11)的長拉桿(8)外側(cè)設(shè)一高溫橫向補償器(10)，來補償熱風(fēng)支管(21、22、23)沿與熱風(fēng)爐組中心線垂直的方向移動產(chǎn)生的橫向位移，在長拉桿(8)內(nèi)從靠近熱風(fēng)豎管(11)的1#熱風(fēng)爐到熱風(fēng)豎管(11)之間的上部熱風(fēng)總管(4)上設(shè)置一高溫軸向型補償器(9)，補償長拉桿(8)受熱、受拉后產(chǎn)生的伸長和熱風(fēng)豎管(11)徑向的位移。在長拉桿(8)內(nèi)3#熱風(fēng)爐外側(cè)設(shè)高溫軸向補償器(1)用于補償長拉桿(8)的熱膨脹和熱風(fēng)豎管(11)的徑向膨脹，下部熱風(fēng)主管(14)主要是軸向位移，設(shè)高溫軸向補償器(16)同時為不傳遞位移，用長拉桿(15)將高溫軸向補償器(16)和下部熱風(fēng)總管(14)拉住，再在靠近熱風(fēng)豎管(11)下部處設(shè)一高溫壓力平衡型補償器(13)補償拉桿受熱和拉桿受拉后產(chǎn)生的伸長，同時平衡盲端力，減小對支架的推力。
如圖3，是本實用新型的實施例二的平面圖，展示的是熱風(fēng)豎管(11)到熱風(fēng)圍管(18)的管道不是一條直線的平面圖。
上部熱風(fēng)總管(4)側(cè)的布置同
圖1-2，在下部熱風(fēng)總管(14、25)上設(shè)置兩個長拉桿(15、26)，以抵消熱風(fēng)管(14、25)產(chǎn)生的盲端力。在長拉桿(15、26)內(nèi)設(shè)置高溫軸向補償器(16、27)，用于補償長拉桿(15、26)內(nèi)的熱風(fēng)總管(14、25)的熱膨脹，在兩個長拉桿(15、26)之間的熱風(fēng)總管(14)上設(shè)置高溫橫向型補償器(24)，用于補償長拉桿(26)的熱膨脹，在靠近熱風(fēng)豎管(11)的下部，設(shè)置高溫壓力平衡型補償器(13)，用于補償長拉桿(15)及拉桿外管道的熱膨脹。
如圖4，展示的是熱風(fēng)管道采用固定點時，熱風(fēng)管道柔性支架示意圖。
此方法將熱風(fēng)支管(20)與上部熱風(fēng)總管(4)處設(shè)為固定點，爐殼徑向的位移、熱風(fēng)支管除橫向補償器外的軸向位移、拉桿的位移就無法補償，唯一的方法將管道鋼支架設(shè)計為柔性，允許在固定處產(chǎn)生變形，以補償爐殼徑向的位移、熱風(fēng)支管(20)除橫向補償器外的軸向位移、拉桿的位移。其布置同
圖1-3，只是固定點(2、5、7)的管道支架應(yīng)為柔性支架。
權(quán)利要求1.一種熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管不在同一高度的熱風(fēng)管道補償裝置，其特征在于，由熱風(fēng)支管(20)、上部熱風(fēng)總管(4)、熱風(fēng)豎管(11)、下部熱風(fēng)總管(14)、熱風(fēng)圍管(18)、高溫軸向補償器(1、3、6、9、16)、限制性固定點(2、5、7)、長拉桿(8、15)、高溫橫向補償器(10、21、22、23)、固定點(12、17)、高溫壓力平衡型補償器(13)組成，熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管不在同一高度，其連接通過熱風(fēng)豎管(11)連接，通過在熱風(fēng)支管(20)、上部熱風(fēng)總管(4)、熱風(fēng)豎管(11)、下部熱風(fēng)總管(14)、熱風(fēng)圍管(18)上及之間設(shè)置合理的限制性固定點和不同形式的高溫補償器，消除管道溫度應(yīng)力，補償熱風(fēng)爐爐體、熱風(fēng)豎管和管道的變形，消除盲端力，減小對管道支架的推力。
2.如權(quán)利要求1所述的一種熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管不在同一高度的熱風(fēng)管道補償裝置，其特征在于，在熱風(fēng)支管(20)與上部熱風(fēng)總管(4)交叉處設(shè)置限制性固定點(5、6、7)，限制上部熱風(fēng)總管(4)的軸向位移，在熱風(fēng)豎管(11)下部及熱風(fēng)圍管(18)處設(shè)置固定點(12、17)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管不在同一高度的熱風(fēng)管道補償裝置，其特征在于，在熱風(fēng)支管(20)上設(shè)置橫向型補償器(21、22、23)，用于補償熱風(fēng)爐受熱后爐體上移產(chǎn)生的位移。
4.如權(quán)利要求1所述的一種熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管不在同一高度的熱風(fēng)管道補償裝置，其特征在于，在靠近熱風(fēng)豎管(11)的上部設(shè)置高溫橫向型補償器(10)，補償熱風(fēng)豎管(11)受熱上漲產(chǎn)生的位移和上部熱風(fēng)總管(4)沿與熱風(fēng)爐組中心線垂直的方向移動產(chǎn)生的位移。
5.如權(quán)利要求1所述的一種熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管不在同一高度的熱風(fēng)管道補償裝置，其特征在于，在上部熱風(fēng)總管(4)設(shè)置長拉桿(8)，以抵消上部熱風(fēng)總管(4)產(chǎn)生的盲端力，減小對限制性固定點(5、6、7)和熱風(fēng)豎管(11)的推力，在長拉桿(8)內(nèi)設(shè)置高溫軸向補償器(1、3、6、9)，高溫軸向補償器(1)用于補償長拉桿(8)的熱膨脹和熱風(fēng)豎管(11)的徑向膨脹，高溫軸向補償器(9)用于補償長拉桿(8)的熱膨脹、熱風(fēng)豎管(11)的徑向膨脹和從1#爐到熱風(fēng)豎管(11)的上部熱風(fēng)總管(4)的熱膨脹，高溫軸向補償器(3、6)用于補償限制性固定點(5、6、7)之間管道的熱膨脹。
6.如權(quán)利要求1所述的一種熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管不在同一高度的熱風(fēng)管道補償裝置，其特征在于，在下部熱風(fēng)總管(14)上設(shè)置長拉桿(15)，以抵消下部熱風(fēng)總管(14)產(chǎn)生的盲端力，在長拉桿(15)內(nèi)設(shè)置高溫軸向補償器(16)，用于補償長拉桿(15)內(nèi)的下部熱風(fēng)總管(14)熱膨脹，在靠近熱風(fēng)豎管(11)的下部，設(shè)置高溫壓力平衡型補償器(15)，用于補償長拉桿(15)及拉桿外管道的熱膨脹。
7.如權(quán)利要求1所述的一種熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管不在同一高度的熱風(fēng)管道補償裝置，其特征在于，如果下部熱風(fēng)總管(14)不是直線，增設(shè)固定點(28)，在下部熱風(fēng)總管(14、25)上設(shè)置兩個長拉桿(15、26)，以抵消熱風(fēng)管產(chǎn)生的盲端力，在長拉桿(15、26)內(nèi)設(shè)置高溫軸向補償器(16、27)，用于補償長拉桿(15、26)內(nèi)的熱風(fēng)管道的熱膨脹，在兩個長拉桿(15、26)之間的下部熱風(fēng)總管(14)上設(shè)置高溫橫向型補償器(24)，用于補償長拉桿(26)和圍管的熱膨脹，在靠近熱風(fēng)豎管(11)的下部，設(shè)置高溫壓力平衡型補償器(13)，用于補償長拉桿(15)及拉桿外管道的熱膨脹。
8.如權(quán)利要求1所述的一種熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管不在同一高度的熱風(fēng)管道補償裝置，其特征在于，可將補償限制性固定點(5、6、7)設(shè)置固定點，此時此處的管道支架應(yīng)為柔性支架。
9.如權(quán)利要求1所述的一種熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管不在同一高度的熱風(fēng)管道補償裝置，其特征在于，補償器均為高溫補償器。
專利摘要本實用新型涉及一種熱風(fēng)爐熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管不在同一高度的熱風(fēng)管道補償裝置。用于解決現(xiàn)有的補償裝置和方法均無法實現(xiàn)的熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管不在同一高度的熱風(fēng)管道補償問題。該裝置由熱風(fēng)支管(20)、上部熱風(fēng)總管(4)、熱風(fēng)豎管(11)、下部熱風(fēng)總管(14)、熱風(fēng)圍管(18)、高溫軸向補償器(1、3、6、9、16)、限制性固定點(2、5、7)、長拉桿(8、15)、高溫橫向補償器(10、21、22、23)、固定點(12、17)、高溫壓力平衡型補償器(13)組成。本實用新型的有益效果在于，消除管道溫度應(yīng)力，補償熱風(fēng)爐爐體、熱風(fēng)豎管和管道的變形，消除盲端力，減小對管道支架的推力，確保熱風(fēng)管道補償裝置的合理性。
文檔編號F16L51/00GK2755101SQ20042000633
公開日2006年2月1日 申請日期2004年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月23日
發(fā)明者黃東生, 吳洪勛, 王榮恩, 姚朝勝, 衣忠德 申請人:山東省冶金設(shè)計院