專(zhuān)利名稱(chēng)：水冷活動(dòng)煙罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水冷活動(dòng)煙罩。
背景技術(shù)：
為了收集煉鋼產(chǎn)生的煙氣，通常在轉(zhuǎn)爐上方裝有固定煙罩和設(shè)置在固定煙罩和轉(zhuǎn) 爐之間的活動(dòng)煙罩。煙氣經(jīng)過(guò)活動(dòng)煙罩和固定煙罩后進(jìn)入冷卻煙道或廢熱鍋爐以利用廢 熱，然后進(jìn)入凈化冷卻系統(tǒng)?；顒?dòng)煙罩的設(shè)置主要用來(lái)最大化收集從爐口噴出的爐氣及其 燃燒產(chǎn)物，也就是將這些爐氣及其燃燒產(chǎn)物最大限度地引導(dǎo)到固定煙罩中。具體地，活動(dòng)煙 罩可自由升降，從而根據(jù)轉(zhuǎn)爐在操作時(shí)的實(shí)際位置調(diào)整活動(dòng)煙罩的升降，以盡可能減小活 動(dòng)煙罩和固定煙罩之間的縫隙大小，從而盡可能避免煙氣外泄。轉(zhuǎn)爐活動(dòng)煙罩一般為水冷煙罩，水冷煙罩一般由多個(gè)水冷管(低碳鋼管)卷制成 的圓環(huán)狀管層疊焊接密封，以形成圓筒狀，其中每個(gè)水冷管通過(guò)進(jìn)水聯(lián)箱(進(jìn)水管)和出水 聯(lián)箱(出水管)通有冷卻水。轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)生的煙氣的溫度高達(dá)1100 1400°C，含有CO、 C02、N2、S等氣體及高溫渣、鐵粒、石灰等大量粉塵。由于受到多種固體粉塵沖刷及氣體產(chǎn)生 的高溫腐蝕，活動(dòng)煙罩處于惡劣的工作環(huán)境，因而水冷管的管壁受腐蝕、磨損而明顯減薄。 另外，由于轉(zhuǎn)爐間隙吹煉，水冷管的管壁忽冷忽熱受溫度變化的作用，長(zhǎng)期以來(lái)在管壁上產(chǎn) 生大量竹節(jié)狀的熱疲勞裂紋，加之濺起的液態(tài)渣與鐵水的高溫沖擊，活動(dòng)煙罩易產(chǎn)生麻點(diǎn) 甚至穿孔漏水。因此，轉(zhuǎn)爐煙罩的使用壽命很短，只有1年左右，而且在壽命期內(nèi)事故率很 高，經(jīng)常檢修。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明人采用激光測(cè)厚儀對(duì)生產(chǎn)中使用的活動(dòng)煙罩進(jìn)行測(cè)厚，發(fā)現(xiàn)活動(dòng)煙 罩中被腐蝕、侵蝕、沖刷最薄弱環(huán)節(jié)位于活動(dòng)煙罩的頂部。例如，由外徑為55mm、厚度為5mm 的20鍋鋼制成水冷管，并用24層這種水冷管焊接形成活動(dòng)煙罩，使用半年后，測(cè)量結(jié)果顯 示活動(dòng)煙罩的從上至下的第1至第12層水冷管的管壁變薄。其中第1至第6層水冷管的 管壁變薄最為嚴(yán)重，最薄處只有l(wèi)_2mm左右并出現(xiàn)穿孔、裂紋等缺陷。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種水冷活動(dòng)煙罩，其中，該水冷活動(dòng)煙罩包括 上部煙罩和下部煙罩，所述上部煙罩和所述下部煙罩各自包括多個(gè)疊合在一起的環(huán)形水冷 管、一進(jìn)水管和一出水管，每個(gè)所述環(huán)形水冷管通過(guò)一進(jìn)水支管與進(jìn)水管連通并通過(guò)一出 水支管與出水管連通，上部煙罩的多個(gè)環(huán)形水冷管與下部煙罩的多個(gè)環(huán)形水冷管一起形成 為上下開(kāi)口的直筒形或錐筒形結(jié)構(gòu)。通過(guò)本發(fā)明的上述技術(shù)方案，將水冷活動(dòng)煙罩分為上部煙罩和下部煙罩，當(dāng)使用 一段時(shí)間后，上部煙罩的磨損較為嚴(yán)重，短期內(nèi)維護(hù)時(shí)只需更換上部煙罩即可。因此，本發(fā) 明的水冷活動(dòng)煙罩能夠減輕維護(hù)的工作量，節(jié)約維護(hù)時(shí)間，提高了轉(zhuǎn)爐的作用效率。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式
部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的具體實(shí)施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中圖1是說(shuō)明本發(fā)明的活動(dòng)煙罩的結(jié)構(gòu)的立體示意圖；圖2是說(shuō)明圖1的活動(dòng)煙罩的頂部視圖；圖3是說(shuō)明本發(fā)明的活動(dòng)煙罩的水冷管的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明la:水冷管lb:進(jìn)水支管Ic 出水支管2a 上部煙罩的進(jìn)水管2b 下部煙罩的進(jìn)水管3a 上部煙罩的出水管3b 下部煙罩的出水管4:法蘭5:密封蒸汽總管6:密封蒸汽支管
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描 述的具體實(shí)施方式
僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。本發(fā)明的水冷活動(dòng)煙罩包括上部煙罩和下部煙罩，所述上部煙罩和所述下部煙罩 各自包括多個(gè)疊合在一起的環(huán)形水冷管la、一進(jìn)水管和一出水管，每個(gè)所述環(huán)形水冷管Ia 通過(guò)一進(jìn)水支管Ib與進(jìn)水管連通并通過(guò)一出水支管Ic與出水管連通，上部煙罩的多個(gè)環(huán) 形水冷管Ia與下部煙罩的多個(gè)環(huán)形水冷管Ia—起形成為上下開(kāi)口的直筒形或錐筒形結(jié) 構(gòu)。為了便于說(shuō)明，將上部煙罩的進(jìn)水管和出水管用附圖標(biāo)記2a和3a表示，下部煙罩 的進(jìn)水管和出水管用附圖標(biāo)記2b和3b表示。優(yōu)選地，環(huán)形水冷管Ia可以與進(jìn)水支管Ib和出水支管Ic 一體形成。如圖3所示， 進(jìn)水支管Ib和出水支管Ic從水冷管Ia伸出。為了便于布置，可以使進(jìn)水支管Ib和出水 支管Ic相反地設(shè)置。另外，為了便于與進(jìn)水管2a、2b以及出水管3a、3b連接，可以使層疊 的多個(gè)進(jìn)水支管Ib均設(shè)置在一側(cè)并將進(jìn)水管2a、2b設(shè)置在該側(cè)(例如圖2中的左側(cè))，多 個(gè)出水支管Ic均設(shè)置在另一側(cè)并將出水管3a、3b設(shè)置在該側(cè)(例如圖2中的右側(cè))。在所述上部煙罩和所述下部煙罩的每個(gè)中，多個(gè)水冷管Ia層疊密封設(shè)置，例如可 以層疊地密封焊接在一起，從而使上部煙罩和下部煙罩各自形成大致為筒體形狀。下部煙 罩設(shè)置在上部煙罩下方，從而使本發(fā)明的水冷活動(dòng)煙罩整體也大致形成為筒體形狀(直筒 形狀或錐筒形狀)。使用一段時(shí)間后，如果上部煙罩因腐蝕、沖刷而磨損嚴(yán)重，只需要更換新 的上部煙罩即可快速地恢復(fù)正常生產(chǎn)。換言之，只需要用新的上部煙罩代替磨損的上部煙 罩并設(shè)置在下部煙罩的上方即可完成更換操作。上部煙罩和下部煙罩可以通過(guò)各自的進(jìn)水管和出水管向各自的水冷管Ia提供和 排放冷卻水。在這種情況下，需要分別為上部煙罩和下部煙罩設(shè)置供水管路和排水管路等。 在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述上部煙罩的進(jìn)水管2a和所述下部煙罩的進(jìn)水管2b 密封連接并相互連通，所述上部煙罩的出水管3a和所述下部煙罩的出水管3b密封連接并 相互連通。通過(guò)這種布置，可以通過(guò)共用的供水管路向上部煙罩的進(jìn)水管2a或所述下部煙 罩的進(jìn)水管2b提供冷卻水，并通過(guò)所述上部煙罩的出水管3a或所述下部煙罩的出水管3b向共用的排水管路排放使用后的冷卻水。例如，可以使上部煙罩的進(jìn)水管2a連接于共用的 供水管路，并使下部煙罩的出水管3b連接于共用的排水管路。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可 以采用其它連接方式實(shí)現(xiàn)冷卻水的供給和排放。另外，可以對(duì)接安裝所述上部煙罩的進(jìn)水管2a和所述下部煙罩的進(jìn)水管2b以及 對(duì)接安裝所述上部煙罩的出水管3a和所述下部煙罩的出水管3b，從而將上部煙罩更加穩(wěn) 固地設(shè)置在下部煙罩的上方。優(yōu)選地，可以使所述上部煙罩的進(jìn)水管2a和所述下部煙罩的 進(jìn)水管2b可拆卸地連接，所述上部煙罩的出水管3a和所述下部煙罩的出水管3b可拆卸地 連接。從而在更換上部煙罩時(shí)能夠便于拆卸和安裝。在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
中，如 圖1和圖2所示，所述上部煙罩的進(jìn)支管2a和所述下部煙罩的進(jìn)水管2b通過(guò)法蘭4和螺 紋件連接，所述上部煙罩的出水管3a和所述下部煙罩的出水管3b通過(guò)法蘭4和螺紋件連 接。本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以采用其它方式實(shí)現(xiàn)上述可拆卸地安裝。另外，也可以使所述上 部煙罩的進(jìn)支管2a和所述下部煙罩的進(jìn)水管2b通過(guò)焊接連接，拆除上部煙罩時(shí)只要將焊 接處切開(kāi)即可，同樣地，所述上部煙罩的出水管3a和所述下部煙罩的出水管3b也可以通過(guò) 焊接連接。上部煙罩和下部煙罩可以根據(jù)需要而具有數(shù)量相同或不同的水冷管la。雖然根 據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人的研究，例如在24個(gè)層疊的水冷管Ia中，只有上部的6層水冷管Ia因 磨損嚴(yán)重而需要定期更換，但為了確?？拷景l(fā)明的水冷活動(dòng)煙罩的頂部的各個(gè)水冷管Ia 具有足夠的強(qiáng)度，并且為了對(duì)維護(hù)操作提供方便的操作空間，優(yōu)選地，所述上部煙罩和所述 下部煙罩各自具有相同數(shù)量的所述水冷管la。換言之，通過(guò)在維護(hù)時(shí)更換一半的水冷管Ia 來(lái)確保所述水冷活動(dòng)煙罩的安全性。其中，水冷管Ia的數(shù)量可以根據(jù)水冷管Ia的材料和 尺寸選擇。水冷管Ia可以使用具有適當(dāng)耐磨性和適當(dāng)強(qiáng)度的鋼管制成。例如，當(dāng)使用外徑 為55mm、厚度為5mm的20鍋鋼制成水冷管Ia時(shí)，上部煙罩和下部煙罩可以各自具有12個(gè) 層疊設(shè)置的水冷管la。本發(fā)明中，只要將上部煙罩穩(wěn)固地設(shè)置在下部煙罩上方即可，也可以通過(guò)上述密 封連接并連通進(jìn)水管2a和2b，以及密封連接并連通出水管3a和3b來(lái)加強(qiáng)穩(wěn)固效果，但上 部煙罩底部的水冷管Ia只需放置在下部煙罩頂部的水冷管Ia上即可。優(yōu)選地，所述上部 煙罩底部的水冷管Ia和所述下部煙罩頂部的水冷管Ia基本密封地貼合在一起。優(yōu)選地，如圖1和圖2所示，所述環(huán)形水冷管Ia為圓環(huán)形，從而整個(gè)水冷活動(dòng)煙罩 形成為圓筒或圓錐筒形狀，以適于與轉(zhuǎn)爐爐口的形狀匹配，便于密封配合。沿所述水冷活動(dòng)煙罩的高度方向，所述水冷管Ia的環(huán)形尺寸從上向下逐漸增大。 通過(guò)這種布置，可以使整個(gè)水冷活動(dòng)煙罩形成為錐筒形狀，從而便于在導(dǎo)向煙氣時(shí)將煙氣 集中，以方便收集并使收集的煙氣容易導(dǎo)向到設(shè)置在水冷活動(dòng)煙罩上方的固定煙罩中。當(dāng)水冷管Ia的環(huán)狀尺寸從上向下逐漸增大時(shí)，從上向下地，從水冷管Ia上伸出的 進(jìn)水支管Ib和出水支管Ic的位置會(huì)沿徑向向外偏移。因此，為了與進(jìn)水管和出水管連通， 從上向下地，需要增大進(jìn)水支管Ib和出水支管Ic的長(zhǎng)度。為盡可能少地增大進(jìn)水支管Ib和出水支管Ic的長(zhǎng)度，或者在環(huán)形水冷管Ia的尺 寸相同而形成直筒形水冷活動(dòng)煙罩時(shí)保持穩(wěn)定的重心，在圖1和圖2所示的優(yōu)選實(shí)施方式 中，所述進(jìn)水管2a、2b和所述出水管3a、3b的軸線與所述直筒形或錐筒形結(jié)構(gòu)的外表面基 本平行。當(dāng)所述水冷活動(dòng)煙罩為錐筒形狀時(shí)，通過(guò)使所述進(jìn)水管2a、2b和所述出水管3a、3b的軸線與錐筒形結(jié)構(gòu)的外表面基本平行，位于上方的水冷管Ia的尺寸較小，但進(jìn)水支管Ib 和出水支管Ic的長(zhǎng)度較大；位于下方的水冷管Ia的尺寸較大，但進(jìn)水支管Ib和出水支管 Ic的長(zhǎng)度較小。從而能夠使整個(gè)水冷活動(dòng)煙道具有更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。另外，為了密封所述水冷活動(dòng)煙罩和固定煙罩之間的間隙，所述水冷活動(dòng)煙罩還 包括環(huán)形供氣管5，該環(huán)形供氣管5設(shè)置在所述上部煙罩的頂部，該環(huán)形供氣管5具有進(jìn)氣 口和多個(gè)支管6，每個(gè)所述支管6的一端連通于所述環(huán)形供氣管5，另一端朝向所述水冷活 動(dòng)煙罩的內(nèi)部開(kāi)放，多個(gè)所述支管6沿所述環(huán)形供氣管5的周向間隔設(shè)置。使用時(shí)，可以通過(guò)相應(yīng)的供氣管路對(duì)環(huán)形供氣管5的進(jìn)氣口提供一定流量(例如 3. 1-3. 5噸/小時(shí))和壓力(例如0. 5-0. 6MPa)的氣體，該氣體通過(guò)支管6的另一端噴射， 使得水冷活動(dòng)煙罩內(nèi)的煙氣朝向中心集中，從而防止煙氣向外散開(kāi)并從水冷活動(dòng)煙罩和固 定煙罩之間的間隙泄漏。為了能夠通過(guò)氣體實(shí)現(xiàn)良好的密封效果，支管6噴射的氣體應(yīng)能夠覆蓋環(huán)形供氣 管5的環(huán)狀的內(nèi)緣。為此，應(yīng)選擇適當(dāng)數(shù)量和尺寸的支管6并使其以適當(dāng)?shù)拈g隔設(shè)置。例 如，當(dāng)環(huán)形供氣管5為圓環(huán)形，且該圓環(huán)形的內(nèi)緣直徑為3700-3800mm時(shí)，可以沿該內(nèi)緣等 角度間隔地設(shè)置185-200個(gè)支管6。另外，可以根據(jù)需要選擇適當(dāng)尺寸的環(huán)形供氣管5，以在提供足夠的氣體的同時(shí)保 持足夠的強(qiáng)度，從而能夠支撐支管6。為了進(jìn)一步防止煙氣泄漏，需要盡可能保證密封蒸汽裝置與上部煙罩的緊密貼 合，因此，所述環(huán)形供氣管5的的形狀與所述上部煙罩的頂部開(kāi)口的形狀相匹配。需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式
中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，可以通過(guò)任 何合適的方式進(jìn)行任意組合，其同樣落入本發(fā)明所公開(kāi)的范圍之內(nèi)。另外，本發(fā)明的各種不 同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本 發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容。以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí) 施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn) 單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。例如，可以將供水管路和排水管路分別連 接于上部煙罩的進(jìn)水管2a和出水管3a，或者將供水管路和排水管路分別連接于下部煙罩 的進(jìn)水管2b和出水管3b。
權(quán)利要求
一種水冷活動(dòng)煙罩，其特征在于，該水冷活動(dòng)煙罩包括上部煙罩和下部煙罩，所述上部煙罩和所述下部煙罩各自包括多個(gè)疊合在一起的環(huán)形水冷管(1a)、一進(jìn)水管(2a，2b)和一出水管(3a，3b)，每個(gè)所述環(huán)形水冷管(1a)通過(guò)一進(jìn)水支管(1b)與進(jìn)水管(2a，2b)連通并通過(guò)一出水支管(1c)與出水管(3a，3b)連通，上部煙罩的多個(gè)環(huán)形水冷管(1a)與下部煙罩的多個(gè)環(huán)形水冷管(1a)一起形成為上下開(kāi)口的直筒形或錐筒形結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷活動(dòng)煙罩，其中，所述上部煙罩的進(jìn)水管(2a)和所述下 部煙罩的進(jìn)水管(2b)密封連接并相互連通，所述上部煙罩的出水管(3a)和所述下部煙罩 的出水管(3b)密封連接并相互連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水冷活動(dòng)煙罩，其中，所述上部煙罩的進(jìn)水管(2a)和所述下 部煙罩的進(jìn)水管(2b)可拆卸地連接，所述上部煙罩的出水管(3a)和所述下部煙罩的出水 管(3b)可拆卸地連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水冷活動(dòng)煙罩，其中，所述上部煙罩的進(jìn)水管(2a)和所述下 部煙罩的進(jìn)水管(2b)通過(guò)法蘭(4)和螺紋件連接，所述上部煙罩的出水管(3a)和所述下 部煙罩的出水管(3b)通過(guò)法蘭(4)和螺紋件連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷活動(dòng)煙罩，其中，所述上部煙罩和所述下部煙罩各自具 有相同數(shù)量的所述環(huán)形水冷管(la)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷活動(dòng)煙罩，其中，在所述上部煙罩和所述下部煙罩的每 個(gè)中，多個(gè)所述環(huán)形水冷管(Ia)層疊地焊接在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷活動(dòng)煙罩，其中，所述上部煙罩底部的環(huán)形水冷管(Ia) 與所述下部煙罩頂部的環(huán)形水冷管(Ia)基本密封地貼合在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求1種任意一項(xiàng)所述的水冷活動(dòng)煙罩，其中，所述環(huán)形水冷管(Ia)為圓 環(huán)形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷活動(dòng)煙罩，其中，所述進(jìn)水管(2a，2b)和所述出水管 (3a, 3b)的軸線與所述直筒形或錐筒形結(jié)構(gòu)的外表面基本平行。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的水冷活動(dòng)煙罩，其中，所述水冷活動(dòng)煙罩還包 括環(huán)形供氣管(5)，該環(huán)形供氣管(5)設(shè)置在所述上部煙罩的頂部，該環(huán)形供氣管(5)具有 進(jìn)氣口和多個(gè)支管(6)，每個(gè)所述支管(6)的一端連通于所述環(huán)形供氣管(5)，另一端朝向 所述水冷活動(dòng)煙罩的內(nèi)部開(kāi)放，多個(gè)所述支管(6)沿所述環(huán)形供氣管(5)的周向間隔設(shè)置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的水冷活動(dòng)煙罩，其中，所述環(huán)形供氣管(5)的形狀與所述上 部煙罩的頂部開(kāi)口的形狀相匹配。
全文摘要
本發(fā)明提供一種水冷活動(dòng)煙罩，其中，該水冷活動(dòng)煙罩包括上部煙罩和下部煙罩，所述上部煙罩和所述下部煙罩各自包括多個(gè)疊合在一起的環(huán)形水冷管、一進(jìn)水管和一出水管，每個(gè)所述環(huán)形水冷管通過(guò)一進(jìn)水支管與進(jìn)水管連通并通過(guò)一出水支管與出水管連通，上部煙罩的多個(gè)環(huán)形水冷管與下部煙罩的多個(gè)環(huán)形水冷管一起形成為上下開(kāi)口的直筒形或錐筒形結(jié)構(gòu)。通過(guò)本發(fā)明的上述技術(shù)方案，將水冷活動(dòng)煙罩分為上部煙罩和下部煙罩，當(dāng)使用一段時(shí)間后，上部煙罩的磨損較為嚴(yán)重，短期內(nèi)維護(hù)時(shí)只需更換上部煙罩即可。因此，本發(fā)明的水冷活動(dòng)煙罩能夠減輕維護(hù)的工作量，節(jié)約維護(hù)時(shí)間，提高了轉(zhuǎn)爐的作用效率。
文檔編號(hào)C21C5/46GK101935736SQ20101027140
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者尹連剛, 曾建華, 李桂軍, 李青春, 楊森祥, 梁新騰, 陳均, 陳永 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)鋼鐵釩鈦股份有限公司;攀鋼集團(tuán)研究院有限公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司