一种用于侧吹炉炉体上升烟道的水箱式膨胀节的制作方法

本发明涉及一种侧吹炉炉体上升烟道，尤其是涉及一种用于侧吹炉炉体上升烟道的水箱式膨胀节。

背景技术：

侧吹炉冶炼工艺是近几年才创新出现的先进冶炼工艺。由于烟道口烟气温度是整个侧吹炉温度最高的地点，同时又是与锅炉烟道连接处，运用膨胀节是首先考虑到的方案，我公司现用的侧吹炉炉体烟道口膨胀节结构如附图1所示，安装在炉膛内壁砌砖体上方，在炉膛内壁砌砖体不崩塌的情况下，安装位置没有缺陷，由于我公司侧吹炉缸体面积较大，因此这种砌砖结构无法长期保持稳定，在开炉几个月后就出现部分崩塌，在砖体崩塌后，膨胀节底部完全暴露与最高烟气温度1200°的烟气之下，由于膨胀节本身耐高温性能欠佳，导致其使用寿命与我厂侧吹炉一次开炉生产时间相差太远，往往开炉几个月膨胀节就被烧毁；在生产情况下膨胀节不便于更换，导致烟道口与锅炉水箱壁之间间隙过大，存在热烟气辐射或溢出伤人的安全隐患。

CN 102052540 A 公开一种水冷式非金属膨胀节，包括水冷壁、上金属框架、下金属框架、活动金属架、两段浇注料、隔热套以及伸缩套，所述水冷壁由弯曲的小径钢管环绕焊接而成，形成第一圆筒壁和位于第一圆筒壁上端外侧的第一环型端板；所述上金属框架具有开口向下的轴向夹层；所述下金属框架和水冷壁形成径向夹层；所述活动金属架位于轴向夹层和径向夹层中。该水冷式非金属膨胀节不适用于温度高达1200°的侧吹炉炉体上升烟道。

因此，亟需对侧吹炉炉体上升烟道口膨胀节的结构及安装位置进行改进，克服易被烧毁的缺陷，提供一种耐高温、防烧毁的用于侧吹炉炉体上升烟道的水箱式膨胀节。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种耐高温、防烧毁的用于侧吹炉炉体上升烟道的水箱式膨胀节。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于侧吹炉炉体上升烟道的水箱式膨胀节，由对称设置的第一烟道水套和第二烟道水套两两连接组成，所述第一烟道水套和第二烟道水套均包括底板、侧板、顶板和凹凸板，所述底板与侧板的端部焊接连接；所述顶板与侧板的中部固定连接；所述凹凸板固定在顶板和底板之间；所述侧板顶部设有固定板，所述固定板与顶板之间设有加强筋。底板、侧板和顶板组成第一烟道水套和第二烟道水套的水箱，凹凸板将水箱分隔成2个注水腔。

第一烟道水套和第二烟道水套固定在炉顶水套的正上方，位于砌砖体的侧上方，有效避免了侧吹炉炉体上升烟道使用时间长后，砌砖体崩塌，膨胀节完全暴露并与高温烟气之下的现象，进而延长水箱式膨胀节的使用寿命。

所述凹凸板采用整体切割成型，凹凸板的一侧设有走水槽，相对走水槽的一侧设有支撑凸起，所述支撑凸起与顶板连接，用于支撑受力部分。凹凸板上的走水槽连通位于第一烟道水套和第二烟道水套内的2个注水腔。

所述顶板上开设有进水口、出水口、排污口和固定卡槽；所述进水口安装有进水管，所述出水口安装有出水管，所述进水管末端离底板的距离小于出水管末端离底板的距离；所述固定卡槽与凹凸板上的支撑凸起相匹配，所述进水口和排污口位于固定卡槽的一侧，出水口位于固定卡槽的另一侧。

所述第一烟道水套的底板和第二烟道水套的侧板通过连接板固定连接。

所述侧板与底板焊接的焊接倒坡口为30~60°，优选30°。

第一烟道水套和第二烟道水套的高度≥200mm。

第一烟道水套和第二烟道水套上方铺设有砌砖层或填充保温层，用于调整其与锅炉下降管之间缝隙的大小，达到较好的密封作用。

本发明一种用于侧吹炉炉体上升烟道的水箱式膨胀节的工作原理及使用方法是：水箱式膨胀节安装炉顶水套的正上方，位于砌砖体的侧上方。凹凸板将水箱分隔成2个注水腔，注水腔通过凹凸板上的走水槽连通。水从顶板的进水口进入第一烟道水套和第二烟道水套中的一个注水腔（设有进水口和排污口），并经过凹凸板底部的走水槽在第一烟道水套和第二烟道水套内流动至另一个注水腔（设有出水口）内，然后，经出水口排出。第一烟道水套和第二烟道水套内流动的水可以快速吸收并带走高温烟气的热量，有效解决烟气高温对现有膨胀节的烧毁难题。

本发明一种用于侧吹炉炉体上升烟道的水箱式膨胀节的有益效果：结构简单，使用方便，采用内设流动水的烟道水套，可以降低烟气对水箱式膨胀节的热损伤，延长水箱式膨胀节的使用寿命，有效解决烟气高温对现有膨胀节的烧毁难题。

附图说明

图1—为现有技术中用于侧吹炉炉体上升烟道的膨胀节的结构示意图；

图2—为本发明一种用于侧吹炉炉体上升烟道的水箱式膨胀节使用时的正视图；

图3—为本发明一种用于侧吹炉炉体上升烟道的水箱式膨胀节使用时的附视图；

图4—为图3中第一烟道水套的侧视图；

图5—为图4中A-A向截面剖视图；

图6—为图4中B-B向截面剖视图；

图7—为图6中C处放大示意图；

图8—为图3中凹凸板的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

参照图2~8：本实施例的一种用于侧吹炉炉体上升烟道的水箱式膨胀节，由对称设置的第一烟道水套和第二烟道水套两两连接组成，所述第一烟道水套和第二烟道水套均包括底板10、侧板12、顶板7和凹凸板8，所述底板10与侧板12的端部焊接连接；所述顶板7与侧板12的中部固定连接；所述凹凸板8固定在顶板7和底板10之间；所述侧板12顶部设有固定板6，所述固定板6与顶板7之间设有加强筋9。底板10、侧板12和顶板7组成第一烟道水套和第二烟道水套的水箱，凹凸板8将水箱分隔成2个注水腔，注水腔通过凹凸板8上的走水槽连通。

第一烟道水套和第二烟道水套固定在炉顶水套3的正上方，位于砌砖体2的侧上方。有效避免了侧吹炉炉体上升烟道使用时间长后，砌砖体崩塌，膨胀节完全暴露并与高温烟气之下的现象，进而延长水箱式膨胀节4的使用寿命。

所述凹凸板8采用整体切割成型，凹凸板8的一侧设有走水槽81，相对走水槽81的一侧设有支撑凸起82，所述支撑凸起82与顶板7连接，用于支撑受力部分。

所述顶板7上开设有进水口74、出水口71、排污口73和固定卡槽72；所述进水口74安装有进水管11，所述出水口71安装有出水管5，所述进水管11末端离底板10的距离小于出水管5末端离底板10的距离；所述固定卡槽72与凹凸板8上的支撑凸起82相匹配，所述进水口74和排污口73位于固定卡槽72的一侧，出水口71位于固定卡槽72的另一侧。

所述第一烟道水套的底板10和第二烟道水套的侧板12通过连接板13固定连接。损伤连接板13上开设有固定孔131。

所述侧板12与底板10焊接的焊接倒坡口为30°。

根据上升烟道理论膨胀量和生产过程中的实际膨胀量测算第一烟道水套和第二烟道水套的高度，第一烟道水套和第二烟道水套的高度为300mm。

第一烟道水套和第二烟道水套上方铺设有砌砖层或填充保温层，用于调整其与锅炉下降管之间缝隙的大小，达到较好的密封作用。

本发明一种用于侧吹炉炉体上升烟道的水箱式膨胀节的工作原理及使用方法是：水箱式膨胀节4安装炉顶水套3的正上方，位于砌砖体的侧上方。底板10、侧板12和顶板7组成第一烟道水套和第二烟道水套的水箱，凹凸板8将水箱分隔成2个注水腔，注水腔通过凹凸板8上的走水槽连通。水从顶板7的进水口74进入第一烟道水套和第二烟道水套中的一个注水腔（设有进水口74和排污口73），并经过凹凸板8底部的走水槽81在第一烟道水套和第二烟道水套内流动至另一个注水腔（设有出水口71）内，然后，经出水口71排出。第一烟道水套和第二烟道水套内流动的水可以快速吸收并带走高温烟气的热量，有效解决烟气高温对现有膨胀节的烧毁难题。

本发明一种用于侧吹炉炉体上升烟道的水箱式膨胀节，根据上升烟道理论膨胀量和生产过程中的实际膨胀量测算第一烟道水套和第二烟道水套的高度，第一烟道水套和第二烟道水套的高度还可以为250mm、320mm、400mm、450mm或500mm；所述侧板12与底板10焊接的焊接倒坡口为45°或60°；以上技术特征的改变，本领域的技术人员通过文字描述可以理解并实施，故不再另作附图加以说明。