专利名称：高炉冷却壁试压接头工具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钢铁高炉领域，具体说，涉及一种高炉冷却壁试压接头工具。
背景技术：
钢铁厂的高炉通常通过设置在高炉炉壳周围的冷却壁降温。所述高炉冷却壁一般为一块块扁平长方体形的铸铁块、铸钢块或铜块，在所述每个冷却壁的内部形成有冷却水通道，该冷却水通道一般通过铸入冷却水管(例如低碳钢管、合金管等)来形成，其进出口水管则露在该冷却壁之外。高炉正常生产时，炉内的热量传递给冷却壁基体，冷却壁基体的热量又由所述冷却水通道中的冷却水带到冷却壁外，因此，所述冷却壁起到冷却炉体、保护炉壳、维持高炉正常熔炼的关键作用。在安装冷却壁之前检查冷却壁内部的冷却水通道是否漏水是非常重要的。这个过程通常叫冷却壁试压。具体做法是，在冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管的管口处焊接试压接头，或者在冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管的管口上进行套丝，从而用套丝连接试压接头，然后通过所述试压接头将冷却壁内部的冷却水通道与试压管道及试压泵连成封闭的回路，最后将所述封闭回路中的冷却水的压强升高到2MPa以内，并在预定长度的时间(例如1小时)内观察该回路中的冷却水的压强变化，从而判断冷却壁内部的冷却水通道是否漏水。但是，所述试压接头不管是通过套丝还是通过焊接与所述冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管的管口进行连接，都需要非常大的工作量，因为冷却壁往往很多，而且冷却壁上的进出口水管的数目也很多。另外，在试压完毕后还要对接头进行处理，后续工作量也相当大。
实用新型内容本实用新型就是为解决上述技术问题而做出的，其目的在于提供一种高炉冷却壁试压接头工具，采用这种高炉冷却壁试压接头工具可以使高炉冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管与试压管道或试压泵快速连接，从而大幅节约人力和时间，并且试压结束后不需对各管道及接头进行后续处理。为了实现上述目的，本发明人通过计算和实践克服了传统的偏见，发现可以将所述试压接头做成圆锥形，利用胀接原理将这种形状的试压接头楔入高炉冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管的管口中。采用这种结构的试压接头完全满足试压的密封要求，并能大大提高工作速度。因此，本实用新型提供一种高炉冷却壁试压接头工具，其中，所述高炉冷却壁的内部形成有冷却水通道，该冷却水通道的进出口水管均露在该高炉冷却壁之外， 所述高炉冷却壁试压接头工具包括接头，呈截顶子弹形，该接头的一端附近的外侧面呈圆锥面形状，该接头的内部形成有冷却水通道，该冷却水通道的一个出口在该接头的所述一端的端面上，该冷却水通道的另一个出口在该接头的远离所述一端的外侧面上；连接管，该连接管的一端的管口与所述接头的冷却水通道的所述外侧面上的出口密封连接，该连接管的另一端的管口的外壁上形成有倒齿形结构；以及软管，该软管的一端的管口与所述连接管的形成有倒齿形结构的所述另一端的管口密封连接，该软管的另一端与其它管道或试压泵连接。所述接头的所述一端的端面的外径略小于所述高炉冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管的内径，而所述接头的远离所述端面的横截面的外径略大于所述冷却水通道的进出口水管的内径。当对所述高炉冷却壁内部的冷却水通道试压时，将所述接头的所述一端楔入所述高炉冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管的管口中，当所述冷却水通道试压完成后，将所述接头的所述一端从所述高炉冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管的管口中拔出。优选地，上述圆锥面的锥度可以在1 20到1 50之间。从上面的描述及实践可知，本实用新型所述的高炉冷却壁试压接头工具采用胀接原理与冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管进行快速胀接，然后进行试压。在试压完毕后可以将所述接头工具快速拆除，然后将其反复地用于其它冷却壁的试压工作中。另外，在试压完毕后不需要对冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管以及所述接头工具中的接头处进行处理。因此可以大大缩短了施工时间，大大地节省人力物力。另外，本实用新型所述的高楼冷却壁试压接头工具也可以用于类似的管径小于IOOmm的厚壁无缝钢管的试压工作，试压的压力范围一般小于2MPa。
图1示出了本实用新型所述的高炉冷却壁试压接头工具的一个实施例；图2示出了将本实用新型所述的高炉冷却壁试压接头工具与高炉冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管的管口进行胀接的示意图；以及图3示出了将本实用新型所述的高炉冷却壁试压接头工具从高炉冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管的管口进行拆除的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图来描述本实用新型所述的高炉冷却壁试压接头工具的一个实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，相同的附图标记表示相同或相似的部分。图1示出了本实用新型所述的高炉冷却壁试压接头工具的一个实施例。如图1所示，本实用新型所述的高炉冷却壁试压接头工具10包括接头11、连接管12和软管13。接头11由金属(例如碳钢)制成，呈截顶子弹形，其一端Ila附近的外侧面lib 呈圆锥面形状，优选地，该圆锥面的锥度可以在1 20到1 50之间。在接头11的内部形成有冷却水通道14，冷却水通道14的一个出口在该接头11的所述一端Ila的端面，而冷却水通道14的另一个出口在该接头11的远离所述一端Ila的外侧面Ilc上。连接管12由金属管(例如钢管)制成。连接管12的一端的管口与接头11的冷却水通道14在外侧面Ilc上的出口密封连接，例如，连接管12与接头11可以是一体化的， 也可以通过焊接进行密封连接。连接管12的另一端的管口的外壁上形成有(例如一体化地形成有)倒齿形结构15，用于增强连接管12与软管13结合时的牢固性和气密性。软管13的一端的管口与连接管12的所述形成有倒齿形结构15的一端的管口密封连接。例如，软管13可以为橡皮管，通过铁丝的捆扎与连接管12的形成有倒齿形结构15 的一端进行密封连接。另外，软管13的另一端则与其它管道或试压泵(未示出)连接。下面将结合图2和图3来描述本实用新型所述的高炉冷却壁试压接头工具的使用。其中，图2示出了将本实用新型所述的高炉冷却壁试压接头工具与高炉冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管的管口进行胀接的示意图，图3示出了将本实用新型所述的高炉冷却壁试压接头工具从高炉冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管的管口进行拆除的示意图。很显然，接头11的所述一端Ila的端面的外径要求略小于高炉冷却壁(未示出) 内部的冷却水通道的进出口水管20的内径，而接头11的远离所述端面Ila的横截面的外径要求略大于所述冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管20的内径，从而保证能够将接头11的锥形端Ila密封地楔入高炉冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管20的管口中。如图2所示，当对高炉冷却壁内部的冷却水通道试压时，通过锤子30将接头11的锥形端Ila楔入冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管20的管口中。由于接头11的远离端面Ila的横截面的外径比冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管20的内径略大，因此，在所述楔入过程中，接头11会使水管20的管口发生微小的弹性变形，从而利用这个弹性变形可以达到密封的效果。所述弹性变形使得接头11的被楔入的圆锥形外侧面部分lib与水管20的管口的内壁之间在有相对运动的趋势时会产生摩擦力。举例来说，设水管20的内径为60mm，水压试验的压力为1. 5MPa，接头11中的冷却水通道14的直径为20mm，接头11与水管20的结合面的圆锥度为1 20，结合面的长度(即楔入深度)为10mm，根据碳钢材料的弹性模量(2 X IO5MPa)、泊松比(0.3)以及摩擦系数(0. 15) 可以算出，试压时接头11所受的水的推力(约为1400N)远小于接头11与水管20之间的最大摩擦力(约为10000N)，因此，本实用新型所述的高炉冷却壁试压接头工具完全能够满足1. 5MPa下的试压要求。如图3所示，当所述冷却壁试压完成后，用锤子30轻轻敲击接头11的外侧面，就可以将接头11的楔入冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管20的管口中的一端Ila从该管口中拔出。由于接头11的楔入只使水管20的管口发生弹性形变，因此，当接头11从水管20的管口中拔出后，该水管20的管口就自动恢复成原来的状态，既不需要额外的恢复处理，也不会影响后续的处理。如上参照附图以示例的方式描述了本实用新型所述的高炉冷却壁试压接头工具。 但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的高炉冷却壁试压接头工具， 还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进和组合。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
权利要求1.一种高炉冷却壁试压接头工具，其中，所述高炉冷却壁的内部形成有冷却水通道，该冷却水通道的进出口水管均露在该高炉冷却壁之外，所述高炉冷却壁试压接头工具的特征在于，包括接头，呈截顶子弹形，该接头的一端附近的外侧面呈圆锥面形状，该接头的内部形成有冷却水通道，该冷却水通道的一个出口在该接头的所述一端的端面上，该冷却水通道的另一个出口在该接头的远离所述一端的外侧面上；连接管，该连接管的一端的管口与所述接头的冷却水通道的所述外侧面上的出口密封连接，该连接管的另一端的管口的外壁上形成有倒齿形结构；以及软管，该软管的一端的管口与所述连接管的形成有倒齿形结构的所述另一端的管口密封连接，该软管的另一端与其它管道或试压泵连接，其中，所述接头的所述一端的端面的外径略小于所述高炉冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管的内径，而所述接头的远离所述端面的横截面的外径略大于所述冷却水通道的进出口水管的内径，当对所述高炉冷却壁内部的冷却水通道试压时，将所述接头的所述一端楔入所述高炉冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管的管口中，当所述冷却水通道试压完成后，将所述接头的所述一端从所述高炉冷却壁内部的冷却水通道的进出口水管的管口中拔出。
2.根据权利要求1所述的高炉冷却壁试压接头工具，其特征在于，所述圆锥面的锥度在1 20至Ij 1 50之间。
专利摘要提供一种高炉冷却壁试压接头工具，其中，高炉冷却壁内形成有冷却水通道，该通道的进出口水管露在冷却壁之外，所述高炉冷却壁试压接头工具包括接头，呈截顶子弹形，其一端呈圆锥形状，其内部形成有冷却水通道，该通道的一个出口在接头的端面上，另一个出口在接头的外侧面上；连接管，其一端与接头的冷却水通道在外侧面上的出口密封连接，其另一端形成有倒齿形结构；以及软管，其一端与连接管的倒齿形结构端密封连接，其另一端与其它管道或试压泵连接。所述接头的横截面外径略大于冷却壁冷却水通道的进出口水管的内径，在试压时，将接头的锥形端楔入冷却壁内的冷却水通道的进出口水管中，当试压完成后，将接头拔出。
文档编号C21B7/10GK202164314SQ201120220380
公开日2012年3月14日 申请日期2011年6月27日 优先权日2011年6月27日
发明者沈洪斌 申请人:中国华冶科工集团有限公司