专利名称：球团竖炉卸料机全水冷齿辊的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种球团竖炉卸料机全水冷齿辊，用于冶金、矿 山等行业球团竖炉卸料机。
技术背景球团竖炉是我国80年代从国外引进的技术，对促进我国钢铁行 业的发展起到了促进作用，特别是在钢铁选矿、烧结、冶炼采用先进 性工艺上实现了突破性进展，其特点是投资少、见效快、工艺简明、 建设周期短、适合国情。齿辊是球团竖炉的核心，关键部件，工矿特殊，长期在600 1000 'C高温、高压、大扭矩、重载下工作。国内球团竖炉齿辊经过第一代 "整体铸造齿辊"和第二代"穿片分体式齿辊"，技术有所进步，质量 有所提升。但第一代与第二代齿辊均为"半水冷式"，即第一代为"半 腔水冷"，第二代为"单纯轴冷"，只能适应在6001C以下工况环境下 工作。但随着竖炉球团产量的提高，工作环境温度的升高(目前国内 竖炉产量已提高了一倍，齿辊工况温度已升至900 10001C),第一代、 第二代齿辊已不能满足生产需要，其使用寿命短，维修频率高，运行 成本高等缺点日渐突出，成为提高竖炉球团产量、提升球团矿品质的 技术瓶颈。其存在的主要问题是第二代"穿片分体式齿辊"虽克服了第一代"整体铸造式齿辊" 的"易开裂漏水"现象，但因其水冷只局限于轴冷，齿片不能得到冷 却，齿片在高温、高压、大扭矩、重载工况下长期工作，早期出现严 重氧化烧蚀，开裂掉片现象，无法满足600 1000t的工况下长期正 常工作，提前失效，使用期只有设计要求的1/3 1/4，成本昂贵。 发明内容本实用新型的目的是设计一种适应目前高产量，高炉温工况下， 使用寿命长、运行成本低的球团竖炉卸料机全水冷齿辊。本实用新型的技术方案是:本实用新型的球团竖炉卸料机全水冷 齿辊包括轴、齿套、冷却水道，齿套是管状，轴置于其中与管状齿套 同轴，管状齿套两端部分与轴密封，管状齿套中段形成水冷中空内腔, 中空内腔两端分别与进、出冷却水道相通，两侧水道在中空内腔内的 内水孔是贴近中空内腔侧壁设置的，兼作排气口。所述的球团竖炉卸料机全水冷齿辊，左、右两侧水道在中空内腔 内的内水孔都设置在贴近中空内腔侧壁。所述的球团竖炉卸料机全水冷齿辊,轴分为长半轴、短半轴两段， 两个半轴的内端有与管状齿套匹配的堵头，堵头和管状齿套两端嵌入 式连接组成齿辊总体，水道在两个半轴的轴心位置。所述的球团竖炉卸料机全水冷齿辊，内水孔设在堵头与管状齿套 结合处，有连通轴心水道与内水孔的支路。所述的球团竖炉卸料机全水冷齿辊，内水孔设在中空内腔中贴近 侧壁处，内水孔上焊接有弯管，弯管的出口在贴近中空内腔側壁处。所述的球团竖炉卸料机全水冷齿辊,其轴还可以为一根整轴穿过 中空内腔，轴对应中空内腔两端处由密封环嵌入式连接，组成齿辊总 体，设有连通轴心水道与内水孔的连接支路。所述的球团竖炉卸料机全水冷齿辊，其特征在于中空内腔直径 与轴心水道直径的比为10 15: 1。所述的球团竖炉卸料机全水冷齿辊,管状齿套两端部分与轴密封 嵌入的长度为200 400咖。 本实用新型的优点是制造工艺简便、可行、易控；完全充分水冷，使用寿命周期长， 制造成本低运行安全可靠，可部分回收重新利用，设备运行成本低。1、 使用寿命周期长由于本实用新型全水冷齿辊，采用两端水道 进、出口与中间腔为大比例"径差内腔"，实现了大水腔全水冷，充分 完全的冷却，加之制造材料和工艺的配合，适应在600 1000'C高温 下工作，在10m'竖炉中试验，其结果为12个月未出现开裂、漏水、 变形脱落、氧化烧蚀现象，工作正常，与第一代、第二代齿辊的同工 况使用寿命相比，提髙两倍。2、 内水孔贴近中空内腔侧壁，冷水直接到达侧壁，曲折、迂回， 实现完全充分水冷；同时，内水孔贴近中空内腔侧壁，内水孔旋转到 上部时，腔上部的气体可以顺排水道自动排气，有利于腔内冷却水的 增加，提高冷却效果。3、中空内腔两侧水道的内水孔都设置在贴近中空内腔侧壁。实 现冷却水进、出方向的双向选择供水，方便用户，适应各种现场环境。4、综合经济效益好以10m'竖炉为例，第一代、第二代齿辊使 用寿命周期为4个月，而本实用新型全水冷齿辊在等同工况下，使用寿命周期为12个月，其效益比较 制造费用a、穿片分体式齿辊7万元/支；b、新型全水冷齿辊 6.5万元/支。 每台竖炉同期使用7支齿辊，按年需求年计算a、 穿片分体式齿辊7万元/支X7 (支)X3套447万 元(注齿辊使用周期4个月，年消耗3套/台)b、 新型全水冷齿辊6. 5万元/支X7 (支)=45. 5万元。 每年节约费用147万元-45.5万元=101.5万元。②停炉检修造成的减产损失a、 穿片分体式齿辊每年停炉换辊3次，每次7天，共21天；b、 新型全水冷齿辊每年停炉换辊1次； 竖炉日产球团1500T，球团矿价800元/T,因检修换辊，少产球团矿价值800元/TX1500TX (21-7)天=1680万元。其它多耗检修费用及回收重新利用节约的费用尚未计算在内。本 新型全水冷齿辊推广意义重大，经济效益可观。
图1是本实用新型全水冷齿辊的第一种实施例结构示意图 图2是本实用新型全水冷齿辊的第二种实施例结构示意图； 图3是本实用新型全水冷齿辊的第三种实施例结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式
本实用新型的球团竖炉卸料机全水冷齿辊包括轴、齿套、冷却水 道，齿套是管状，轴置于其中，与管状齿套同轴，管状齿套两端部分 与蚰密封，管状齿套中段形成水冷中空内腔，中空内腔两端分别与进、 出冷却水道相通，在中空内腔内的内水孔有贴近中空内腔侧壁设置的, 兼作排气口。图1是本实用新型全水冷齿辊的第一种实施例轴分为长半轴 2.2、短半轴2.1两段，两个半轴的内端有与管状齿套l匹配的堵头7.1、 7.2，堵头和管状齿套两端嵌入式连接组成齿辊总体，形成中空内腔3， 水道4.1、 4.2在两个半轴的轴心位置。中空内腔3两侧水道的内孔上 焊接有弯管6.1、 6.2，弯管的出口都设置在贴近中空内腔3的侧壁， 作为中空内腔的内水孔5.1、 5.2。图2是本实用新型全水冷齿辊的第二种实施例，轴分为长半轴 2.2、短半轴2.1两段，两个半轴的内端有与管状齿套1匹配的堵头7.1、 7.2，堵头和管状齿套两端嵌入式连接组成齿辊总体，形成中空内腔3， 水道4.1、 4.2在两个半轴的轴心位置。内水孔5.1、 5.2设在堵头与管
状齿套结合处，有连通轴心水道与内水孔的支路6.1、 6.2。图3是本实用新型全水冷齿辊的第三种实施例:其轴为一根整轴 2，轴2穿过管状齿套1，管状齿套1两端处由密封环8.1及法兰8.2 嵌入式与轴连接，形成中空内腔3，组成齿辊总体，两侧的轴有轴心 7jC道4.1、 4.2，轴心水道4.1、 4.2与内水孔5.1、 5.2有连通支路6.1、 6.2。中空内腔直径与轴心水道直径的比为10 15: 1。管状齿套两端 部分与轴密封嵌入的长度为200 400咖。1、 基本部件长半轴、短半轴选用中碳钢锻造深孔加工后进 行热处理，达到最佳机械物理性能，而后进行嵌入部位精细加工和其它部位粗加工。齿套选用初级耐热钢或低碳钢，电炉精铸成型，进行强化热处理; 而后进行机加内孔及探伤检验，合格后进行"嵌入"部位的精细加工。 2、装配(D依次对嵌入部位进行热涨或冷縮处理，并将半轴嵌入齿套，对 连接部位进行强固化处理。②进行齿辊整体精细加工。 本实用新型的核心是采用大水腔全水冷，内水孔贴近中空内腔侧 壁自动排气。因此，凡是采用由管状齿套两端嵌入式与轴连接组成形 成中空内腔，内水孔贴近中空内腔侧壁可自动排气的任何结构上的变 化，均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1、一种球团竖炉卸料机全水冷齿辊，包括轴、齿套、冷却水道，其特征在于齿套是管状，轴置于其中与管状齿套同轴，管状齿套两端部分与轴密封，管状齿套中段形成水冷中空内腔，中空内腔两端分别与进、出冷却水道相通，两侧水道在中空内腔内的内水孔是贴近中空内腔侧壁设置的，兼作排气口。
2. 根据权利要求1所述的球团竖炉卸料机全水冷齿辊，其特征 在于左、右两侧水道在中空内腔内的内水孔都设置在贴近中空内腔 侧壁。
3. 根据权利要求1或2所述的球团竖炉卸料机全水冷齿辊，其 特征在于轴分为长半轴、短半轴两段，两个半轴的内端有与管状齿 套匹配的堵头，堵头和管状齿套两端嵌入式连接组成齿辊总体，水道 在两个半轴的轴心位置。
4. 根据权利要求3所述的球团竖炉卸料机全水冷齿辊，其特征在于内水孔设在堵头与管状齿套结合处，有连通轴心水道与内水孔的支路。
5. 根据权利要求3所述的球团竖炉卸料机全水冷齿辊，其特征在于内水孔设在中空内腔中贴近侧壁处，内水孔上焊接有弯管，弯 管的出口在贴近中空内腔侧壁处。
6. 根据权利要求1或2所述的球团竖炉卸料机全水冷齿辊，其特征在于轴为一根整轴穿过中空内腔，轴对应中空内腔两端处由密 封环嵌入式连接，组成齿辊总体，设有连通轴心水道与内水孔的连通支路。
7. 根据权利要求1或2所述的球团竖炉卸料机全水冷齿辊，其 特征在于中空内腔直径与轴心水道直径的比为10 15: 1。
8. 根据权利要求1或2所述的球团竖炉卸料机全水冷齿辊，其 特征在于管状齿套两端部分与轴密封嵌入的长度为200 400mm。
专利摘要本实用新型提供一种球团竖炉卸料机全水冷齿辊，包括轴、齿套、冷却水道，齿套是管状，轴置于其中与管状齿套同轴，管状齿套两端部分与轴密封，管状齿套中段形成水冷中空内腔，中空内腔两端分别与进、出冷却水道相通，两侧水道在中空内腔内的内水孔是贴近中空内腔侧壁设置的，兼作排气口。设有连通水道与内水孔的连接支路。中空内腔直径与轴心水道直径的比为10～15∶1。实现了大水腔全水冷，充分完全的冷却。同时，内水孔贴近中空内腔侧壁，内水孔旋转到上部时，腔上部的气体可以顺排水道自动排气，有利于腔内冷却水的增加，提高冷却效果。
文档编号F27B1/24GK201025428SQ20062016386
公开日2008年2月20日 申请日期2006年12月15日 优先权日2006年12月15日
发明者刘金保, 叶自池, 许少川 申请人:武汉祥一科技有限公司