一种高炉炉顶的中心喉管及其更换方法与流程

本发明属于冶金高炉炉顶设备技术领域，特别涉及一种高炉炉顶的中心喉管及其更换方法。

背景技术：

中心喉管位置于炉顶齿轮箱内部中心，主要作用是阻止炼铁原料直接与齿轮箱内壳接触，防止齿轮箱磨穿，导致漏气和内部齿轮结构损坏。中心喉管是炼铁原料从料罐到炉内的唯一通道，长期受到炼铁原料的冲击磨损和炉顶高温的侵蚀，磨损量较大。根据其使用周期，需要采取适当的措施和方法对中心喉管进行维护和更换。

在本发明提出之前，中心喉管的结构形式主要是采用压圈焊接外筒体及筒体内加耐磨衬板的形式。采用此种结构设计的中心喉管一般采用两种更换方法：其一是，移开中心喉管上方的下阀箱，吊出中心喉管，而拆除下阀箱费事费力，也需要将相关液压管、润滑管和气管拆除，回装也存在难度，会降低相关装置性能，因此需要相当大的工作量，耗费的人力多、时间也较长，安全隐患也较多。

另外一种是中国公开专利申请cn103571987a《高炉炉顶的中心喉管更换方法》中所采用的方法，如图1所示，首先打开下密阀箱1两侧检修门，取出中心喉管3上部耐磨衬板，在下密阀箱1内中心喉管3垂直中心位置焊接吊耳，用手拉葫芦2将中心喉管3吊起，将其上部的压圈割成三段并取出，松动手拉葫芦2，将中心喉管3从炉内吊运至竖直设置的布料溜槽4处，然后通知操作工改变布料溜槽4的倾动角度至75度(即改变布料溜槽的倾动角度至炉顶大方孔处)，炉顶行车5配合用吊钩钩住中心喉管3下口，一边释放倒链，逐步向布料溜槽4下方移动，穿入钢丝绳捆住中心喉管3，并利用炉顶行车5通过手拉葫芦2将中心喉管3从炉顶大方孔6处吊离。本发明更换速度快，节省人力物力，安全系数高。在此过程中，需要进行切割操作，耗时费事，此外，布料溜槽长度较长，穿入钢丝绳困住中心喉管，不易操作，如若省去切割取出固定环及穿钢丝绳的过程，对更换中心喉管来说将会变得更加便利，操作人员的危险也会减低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，提供一种高炉炉顶的中心喉管及其更换方法，以克服现有技术的缺陷，达到中心喉管更换速度更快，节约人力物力，安全系数高的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高炉炉顶的中心喉管，主要包括外筒体、支撑套、以及耐磨衬板，其特征在于：所述耐磨衬板分为第一耐磨衬板、第二耐磨衬板、第三耐磨衬板，三种耐磨衬板均为中空凸台状筒体且均是大直径一端朝上设置；外筒体内由下至上依次叠放多个支撑套，多个第三耐磨衬板上下重叠固定在支撑套内，还包括相互配合的卡挂下压圈和卡挂上压圈，第一耐磨衬板和第二耐磨衬板由上至下堆放且上缘均都固定在卡挂上压圈上；卡挂上压圈外缘设置往圆心相反方向伸出的多个外伸凸台，多个外伸凸台沿圆周方向间隔分布；卡挂下压圈沿圆周方向往圆心内侧方向均布内伸凸台，卡挂下压圈和卡挂上压圈两者凸台个数及布置角度均一致，使得卡挂下压圈及卡挂上压圈能够通过凸台相互卡固；且卡挂上压圈外伸凸台能够穿过卡挂下压圈相邻两个凸台间的凹槽间隙；卡挂上压圈的外伸凸台上设置吊耳，共计设置至少四个吊耳。

进一步的，卡挂下压圈和卡挂上压圈直径尺寸为：使得卡挂下压圈及卡挂上压圈能够通过凸台相互卡固；且卡挂下压圈和卡挂上压圈两者均是各自相邻两个凸台间的凹槽间隙角度α大于凸台自身的角度β，使得卡挂上压圈外伸凸台能够穿过卡挂下压圈相邻两个凸台间的凹槽间隙。

进一步的，卡挂上压圈和吊耳两者的垂直投影包含在外筒体内，使得卡挂上压圈和外筒体内部件构成中心喉管本体。

进一步的，卡挂下压圈固定在布料器的上口上，将中心喉管喉管本体放入布料器中与布料溜槽相对，使得卡挂下压圈及卡挂上压圈能够通过凸台相互卡固。

进一步的，多个第三耐磨衬板重叠焊接在支撑套内，并在圆周方向配作孔，用卡销固定后点焊。

进一步的，当需要更换中心喉管时，先将布料溜槽的倾动角度调至最大位置，旋转布料溜槽使其正面向炉头检修门；然后在料罐顶部安装料罐顶部链式起重机，依次从下密封阀检修门中取出位于中心喉管本体上方的膨胀波纹管内的耐磨衬板；将料罐顶部链式起重机两根吊链挂在中心喉管本体的轴对称的2个吊耳上，稍微提起中心喉管本体，此时除卡挂下压圈外的中心喉管本体都被提起；

将中心喉管本体水平旋转设定角度并降低吊链，使得卡挂上压圈的外伸凸台通过卡挂下压圈内伸凸台之间形成的凹槽间隙，通过高炉的传动齿轮箱将中心喉管本体从布料器中下降直到达到接近布料溜槽，通过炉头检修门进行观察；

再使用炉头检修门外侧的炉头检修门外链式起重机，钩住中心喉管本体上料罐顶部链式起重机吊链，放松料罐顶部链式起重机吊链并缩短炉头检修门外链式起重机的吊链，将中心喉管拉向炉头检修门，直到能够将炉头检修门外链式起重机的两根吊链钩到另外两个轴对称吊耳上；将料罐顶部链式起重机的两根吊链松开，用炉头外的炉头检修门外链式起重机两根链拉中心喉管，直到中心喉管位于炉头检修门的外面，此时拆去挂在吊耳上的料罐顶部链式起重机的吊链，使用炉头检修门外侧的炉头检修门外链式起重机将中心喉管从炉头检修门吊离；在整个过程2组共4个吊耳的交接使用一次。

相对于现有技术来说，本发明的高炉炉顶的中心喉管及其更换方法，卡挂下压圈固定在布料器的上口上，将中心喉管喉管本体放入布料器中与布料溜槽相对，使得卡挂下压圈及卡挂上压圈能够通过凸台相互卡固。卡挂上压圈外伸凸台能够穿过卡挂下压圈相邻两个凸台间的凹槽间隙；无需提升中心喉管到下密封阀检修门处，无需切割上压圈即可直接将中心喉管下降至接近布料溜槽处。达到中心喉管更换速度更快，节约人力物力，安全系数高的目的。

附图说明

图1为现有技术附图。

图2为本发明实施的高炉炉顶的中心喉管主视图。

图3为图2的俯视图。

图4为本发明卡挂上压圈8俯视图。

图5本发明卡挂下压圈1俯视图。

图6为本发明的更换中心喉管示意图。

附图2-6中附图标记对应如下：

卡挂下压圈1、内伸凸台1-1、第一耐磨衬板2、第二耐磨衬板3、第三耐磨衬板4、焊接外筒体5.、支撑套、卡销7、卡挂上压圈8、外伸凸台8-1、吊耳9、中心喉管10、料罐顶部链式起重机11、膨胀波纹管12、耐磨衬板13、布料溜槽14、炉头检修门外链式起重机15、炉头检修门16、下密封阀17、布料器18。

具体实施方式

根据本发明实施的高炉炉顶的中心喉管，如图2-6所示，由卡挂下压圈1、第一耐磨衬板2、第二耐磨衬板3、第三耐磨衬板4、焊接外筒体5、支撑套、卡销7、卡挂上压圈8、吊耳9组成。第一耐磨衬板2、第二耐磨衬板3、第三耐磨衬板4均为中空凸台状筒体且均是大直径一端朝上设置。

所述焊接外筒体5内由下至上依次叠放支撑套6，多个第三耐磨衬板4重叠焊接在支撑套6内，并在圆周方向配作孔，用卡销7固定后点焊；第一耐磨衬板2和第二耐磨衬板3，依次堆放且上缘均都固定在卡挂上压圈8上，如图2所示，卡挂上压圈8和吊耳9包含在焊接外筒体5内，是其中的两个零件。以上组成中心喉管的本体放置于卡挂下压圈1的内伸凸台1-1上。

所述卡挂下压圈1及卡挂上压圈8配合设计加工，卡挂下压圈1沿圆周方向往圆心内侧方向均布6个(但不限于6个)内伸凸台1-1，卡挂上压圈沿8圆周方向加工与卡挂下压圈1分布一致的外伸凸台8-1，即两者凸台个数及布置角度均一致，同时保证直径尺寸且加工的角度α略大约β。使得卡挂下压圈1及卡挂上压圈8能够稳固卡固。

所述吊耳9个数为4个，焊接在卡挂上压圈8的外伸凸台8-1上。

使用时，如图6所示，将中心喉管10放入布料器18中固定。

当需要更换中心喉管10时，首先打开下密封阀17检修门，打开布料溜槽检修门，将布料溜槽14的倾动角度调至最大位置，旋转布料溜槽使其正面向炉头检修门16；在料罐顶部安装料罐顶部链式起重机11，从下密封阀17检修门中取出位于中心喉管上方的膨胀波纹管12内的耐磨衬板13(示意箭头a步骤)，此处的耐磨衬板13并不是属于中心喉管的，而且膨胀波纹管12自带的，将链式起重机11两根吊链挂在中心喉管10轴对称的2个吊耳9上，稍微提起中心喉管10，此时除卡挂下压圈1外的其余部件都被提起；将中心喉管10水平旋转30°并降低吊链，使得卡挂上压圈8的外伸凸台8-1可以通过卡挂下压圈1内伸凸台1-1之间形成的凹槽，通过高炉的传动齿轮箱将中心喉管10从布料器18中下降直到达到接近布料溜槽14(示意箭头b步骤)，通过炉头检修门进行观察。如此设计无需提升中心喉管10到下密封阀17检修门处，无需切割上压圈即可直接将中心喉管10下降至接近布料溜槽14处；使用炉头检修门16外侧的另一台链式起重机(炉头检修门外链式起重机15)，该炉头检修门外链式起重机15上固定带吊钩的管钩住中心喉管10的上料罐顶部链式起重机11的吊链，放松料罐顶部链式起重机11吊链并缩短炉头检修门外链式起重机15的吊链，将中心喉管10拉向炉头检修门，直到能够将炉头检修门外链式起重机15的两根吊链钩到另外两个轴对称吊耳9上(示意箭头c步骤)；将料罐内料罐顶部链式起重机11的两根吊链松开，用炉头外的炉头检修门外链式起重机15两根吊链拉中心喉管，直到中心喉管位于炉头检修门16的外面(示意箭头d步骤)，此时拆去挂在吊耳9上的顶部链式起重机11的吊链，再利用炉头检修门外链式起重机15将中心喉管10从炉头检修门吊离。2组4个吊耳的交接使用使得更换过程安全系数更高，更为简便。

本发明所述高炉炉顶的中心喉管，结构简单，更加便于更换维修，节约人力物力，安全系数高。