一种新型高炉用风口小套的制作方法

本实用新型涉及一种高炉冷却装置，特别涉及一种新型高炉用风口小套。

背景技术：

现代高炉为了提高冶炼强度、节省焦炭使用量，大多都采用喷煤冶炼。如图7所示，现有的高炉用焊接式风口小套通常包括法兰01、内套02、外套03和导流器04，外套03套设在内套02外侧，外套03后端和内套02后端均与法兰01固定连接，外套03、内套02和法兰01围成一内部空腔05，导流器04设置于内部空腔05内，内套02前端与外套03前端通过第一环形焊缝06连接，内套02后端与法兰01通过第二环形焊缝08连接，外套03后端与法兰01通过第三环形焊缝07连接。上述焊接式风口小套的主要导热件即法兰01、内套02和外套03，其材质一般为纯铜或者铜合金，不管是铸件、锻件（包括轧制件）或铸锻结合件，连接内套02、外套03的第一环形焊缝06都是设置在风口小套内侧面上的对接式环形焊缝，该第一环形焊缝06最近处到风口小套前端面的轴向距离一般为30～70mm。如果喷煤管中心线相对于内套中心线的角度、或喷煤管端部与风口小套前端面的距离调整不当，都极易造成偏吹即高速流动的煤粉与风口小套局部内侧面直接接触，加速接触区内第一环形焊缝06和母材的磨损，在风口小套还没有达到使用寿命时，以磨损为主因造成第一环形焊缝06开裂漏水，导致风口小套报废。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的问题是提供一种新型高炉用风口小套，这种新型高炉用风口小套能够避免煤粉冲刷到环形焊缝，有效避免因磨损而造成环形焊缝开裂漏水，延长风口小套的使用寿命。采用的技术方案如下：

一种新型高炉用风口小套，包括法兰、内套、外套和导流器，外套套设在内套外侧，外套后端和内套后端均与法兰固定连接，外套、内套和法兰围成一内部空腔，导流器设置于内部空腔内，其特征是：所述外套前端的内沿具有环形缩进部，环形缩进部的前端面处于外套的前端面的后侧，内套的前端面处于外套的前端面的后侧，内套前端的外侧面与环形缩进部之间通过第一环形焊缝连接。

通常，环形缩进部的前端面与内套的前端面平齐。

上述结构中，环形缩进部和内套前端都相对于外套的前端面缩进，内套前端的外侧面与环形缩进部之间通过焊接固定住，焊接后形成的第一环形焊缝隐藏在内套前端与环形缩进部之间，即使喷煤管发生偏吹，高速流动的煤粉只是与内套的内侧壁直接接触，由于内套具有一定的厚度，第一环形焊缝被具有一定厚度的内套遮挡住，高速流动的煤粉无法与第一环形焊缝直接接触，能够避免煤粉冲刷第一环形焊缝，不会使第一环形焊缝的所在区域发生磨损，从而有效避免因磨损而造成第一环形焊缝开裂漏水，延长风口小套的使用寿命，且方便焊接，操作性好，制造工艺简单，保证焊接质量。

通常，上述内套后端通过第二环形焊缝与法兰连接，外套后端通过第三环形焊缝与法兰连接。

通常，上述法兰上设有进水口和出水口，导流器将由外套、内套和法兰围成的内部空腔分隔而形成水冷却通道，水冷却通道两端分别与进水口、出水口连通。

一种优选方案中，上述内套前端的外侧面设有第一环形台阶，环形缩进部的内侧面设有第二环形台阶，第一环形台阶与第二环形台阶紧密接触。通过第一环形台阶与第二环形台阶接触配合，在焊接之前便于内套前端与环形缩进部前端准确对位，且使得内套与外套之间的配合更加紧密。

另一种优选方案，上述环形缩进部前端的内沿设有环形缺口，内套前端的外侧面与环形缺口的内壁围成环形凹槽，环形凹槽在环形缩进部的前端面上具有环形开口，环形凹槽的横截面面积自后至前逐渐增大；第一环形焊缝处于内套前端的外侧面与环形缺口的内壁之间。通过设置横截面面积自后至前逐渐增大的环形凹槽，更便于焊接作业。

本实用新型通过将第一环形焊缝隐藏在内套前端与环形缩进部之间，利用内套遮挡住第一环形焊缝，能够避免煤粉冲刷第一环形焊缝，不会使第一环形焊缝的所在区域发生磨损，有效避免因磨损而造成第一环形焊缝开裂漏水，延长风口小套的使用寿命。另外，本实用新型焊接方便，操作性好，制造工艺简单，有利于保证焊接质量。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例1各相关数据的标识图；

图3是本实用新型优选实施例2的结构示意图；

图4是本实用新型优选实施例2各相关数据的标识图；

图5是本实用新型优选实施例3的结构示意图；

图6是本实用新型优选实施例3各相关数据的标识图；

图7是背景技术中高炉用焊接式风口小套的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，这种新型高炉用风口小套包括法兰1、内套2、外套3和导流器4，外套3套设在内套2外侧，外套3后端和内套2后端均与法兰1固定连接，外套3、内套2和法兰1围成一内部空腔5，导流器4设置于内部空腔5内；外套3前端的内沿具有环形缩进部6，环形缩进部6的前端面61处于外套3的前端面31的后侧，内套2的前端面21处于外套3的前端面31的后侧，内套2前端的外侧面与环形缩进部6之间通过第一环形焊缝7连接。

本实施例中，环形缩进部6的前端面61与内套2的前端面21平齐。

内套2后端通过第二环形焊缝9与法兰1连接，外套3后端通过第三环形焊缝8与法兰1连接。

法兰1上设有进水口11和出水口（图中未画出出水口），导流器4将由外套3、内套2和法兰1围成的内部空腔5分隔而形成水冷却通道，水冷却通道两端分别与进水口11、出水口连通。

本实施例中，内套2前端的外侧面设有第一环形台阶22，环形缩进部6的内侧面设有第二环形台阶62，第一环形台阶22与第二环形台阶62紧密接触（参考图2，第一环形台阶22与第二环形台阶62具有接触面F）。通过第一环形台阶22与第二环形台阶62接触配合，在焊接之前便于内套2前端与环形缩进部6前端准确对位，且使得内套2与外套3之间的配合更加紧密。

参考图2，内套中心线L相对于法兰中心线L1的倾斜角度β= 0~ 15°，风口小套前端出风口的内径Φ=75~200mm。沿内套中心线L方向，环形缩进部6以及内套共同缩进的距离为2~20 mm。图1中，a= 5~50 mm，b=1~10 mm，c=0~3 mm，其中a为第一环形焊缝7的深度（即沿内套中心线L方向的尺寸），b为第一环形台阶22的宽度（即沿内套径向的尺寸），c为内套2前端的外侧面与环形缩进部6之间形成第一环形焊缝7处的间隙宽度（即沿内套径向的尺寸）。

上述新型高炉用风口小套中，第一环形焊缝7隐藏在内套2前端与环形缩进部6之间，工作时即使喷煤管发生偏吹，高速流动的煤粉只是与内套2的内侧壁直接接触，由于内套2具有一定的厚度，第一环形焊缝7被具有一定厚度的内套2遮挡住，高速流动的煤粉无法与第一环形焊缝7直接接触，能够避免煤粉冲刷第一环形焊缝7，不会使第一环形焊缝7的所在区域发生磨损，从而有效避免因磨损而造成第一环形焊缝7开裂漏水。

实施例2

如图3所示，这种新型高炉用风口小套包括法兰1、内套2、外套3和导流器4，外套3套设在内套2外侧，外套3后端和内套2后端均与法兰1固定连接，外套3、内套2和法兰1围成一内部空腔5，导流器4设置于内部空腔5内；外套3前端的内沿具有环形缩进部6，环形缩进部6的前端面61处于外套3的前端面31的后侧，内套2的前端面21处于外套3的前端面31的后侧，内套2前端的外侧面与环形缩进部6之间通过第一环形焊缝7连接。

外套3后端通过第三环形焊缝8与法兰1连接，内套2后端通过第二环形焊缝9与法兰1连接。

法兰1上设有进水口11和出水口（图中未画出出水口），导流器4将由外套3、内套2和法兰1围成的内部空腔5分隔而形成水冷却通道，水冷却通道两端分别与进水口11、出水口连通。

本实施例中，环形缩进部6前端的内沿设有环形缺口63，内套2前端的外侧面与环形缺口63的内壁围成环形凹槽10，环形凹槽10在环形缩进部6的前端面61上具有环形开口，环形凹槽10的横截面面积自后至前逐渐增大；第一环形焊缝7处于内套2前端的外侧面与环形缺口63的内壁之间。在纵截面上（内套2的中心线在该纵截面上），环形缺口63的内壁由线段631、弧632和线段633依次首尾相连而成。

参考图4，内套中心线L相对于法兰中心线L1的倾斜角度β= 0~ 15°，风口小套前端出风口的内径Φ=75~200mm。沿内套中心线L方向，环形缩进部6以及内套共同缩进的距离为2~20 mm。图4中，a1=5~50 mm，b1=5~50 mm，c1=0~20 mm，r1=2~20 mm，其中a1为环形凹槽10的环形开口的宽度（即沿内套径向的尺寸），b1为环形凹槽10的深度（即沿内套中心线L方向的尺寸），c1为环形凹槽10槽底的宽度（即沿内套径向的尺寸，也即线段631的长度），r1为弧632的半径。

实施例3

如图5和图6所示，本实施例与实施例2的不同之处在于：在纵截面上（内套的中心线在该纵截面上），环形缺口63的内壁由线段634、线段635和线段636依次首尾相连而成。本实施例的其余部分与实施例2相同。图6中，a2=5~50 mm，a3=0~15 mm，b2=5~40 mm，b3=3~35 mm，c2=0~15 mm，其中a2为环形凹槽10的深度（即沿内套中心线L方向的尺寸），a3为环形凹槽10前半部的深度（即沿内套中心线L方向的尺寸），b2为环形凹槽10的环形开口的宽度（即沿内套径向的尺寸），b3为环形凹槽10在线段635和线段636交界处的宽度（即沿内套径向的尺寸），c2为环形凹槽10槽底的宽度（即沿内套径向的尺寸，也即线段634的长度）。