转炉余热锅炉中的氧枪口水冷装置的制作方法

本实用新型涉及转炉余热锅炉领域，具体涉及其中的氧枪口水冷装置。

背景技术：

转炉余热锅炉是一种烟道式余热锅炉，十分广泛地应用于回收钢厂转炉炼钢时产生的煤气、高温烟气和烟尘中的热量。转炉余热锅炉直接连锁于转炉炼钢的生产过程，作为钢厂炼钢工艺的一部分直接参与生产。转炉余热锅炉包括：活动烟罩、炉口段烟道、中ⅰ段烟道、中ⅱ段烟道、中ⅲ段烟道、尾部烟道。位于炉口中心正上方的炉口段烟道的侧壁上设置有氧枪口，氧枪口水冷装置安装在炉口段烟道上并与氧枪口连通，氧枪口水冷装置是转炉冶炼加入氧气的装置，为水冷结构件。氧枪口水冷装置的顶部设置有氧枪口密封装置。由于氧枪口水冷装置距离转炉炉口位置很近，不仅要受到冶炼中的高温钢水1200℃以上的热辐射影响，而且还会有渣液等喷溅物附着于氧枪口装置上，从而形成高温三角地带。

氧枪口水冷装置的构件之间一般均通过焊接连接，这种焊接连接的方式由于受到热辐射的影响，焊接应力频繁变化，会致使焊缝应力过大，易开裂漏水。氧枪口水冷装置的使用寿命一般在六个月左右，且每更换一个氧枪口水冷装置就需要近10个小时，不仅影响产品质量和生产节奏，维护更换的劳动强度也大，还存在重大安全隐患，成为制约转炉生产效率的主要问题之一。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供一种使用寿命较长的转炉余热锅炉中的氧枪口水冷装置。

为了实现上述的目的，本实用新型所采用的技术方案是：转炉余热锅炉中的氧枪口水冷装置，该氧枪口水冷装置与炉口段烟道的上段之间呈夹角设置，其特征在于：包括：两端开口的壳体，壳体的顶端设置有能连接氧枪口密封装置的上法兰，面板套设在壳体的外侧、并焊接在壳体的下侧壁上，面板能固定在炉口段烟道上；壳体中沿周向均匀间隔镶嵌有若干个“u”形的冷弯水管，冷弯水管被浇铸在壳体中从而和壳体整体浇铸成型；每个冷弯水管的的进口端、出口端均一体弯曲成形后向外伸出壳体，各进口端通过对应的进水连接管连通环形进水集箱，环形进水集箱上设置有能连通水源的进水管，各出口端通过对应的出水连接管连通环形出水集箱，环形出水集箱上设置有出水管。

进一步地，上述的转炉余热锅炉中的氧枪口水冷装置，其中：每根“u”形的冷弯水管均为整根无缝钢管弯制成型。

进一步地，上述的转炉余热锅炉中的氧枪口水冷装置，其中：每根“u”形的冷弯水管的底部弯管处的圆度≤12%，且减薄量≤15%。

进一步地，上述的转炉余热锅炉中的氧枪口水冷装置，其中：进水管的进口端设置有过滤器，冷却水经过滤器过滤后进入进水管。

进一步地，上述的转炉余热锅炉中的氧枪口水冷装置，其中：壳体与炉口段烟道上段之间的夹角范围为35°-40°。

进一步地，上述的转炉余热锅炉中的氧枪口水冷装置，其中：各个冷弯水管的底端均位于面板的下方。

本实用新型的有益效果是：一、“u”形的冷弯水管被浇铸在壳体中从而和壳体整体浇铸成型的结构使得冷弯水管和壳体之间无焊缝，能承受高温热辐射，冷弯水管不易漏水，从而延长了氧枪口水冷装置的使用寿命。二、本实用新型进一步的优点是：每根“u”形的冷弯水管均为整根无缝钢管弯制成型，成型后，冷弯水管底部弯管处的圆度≤12%，且减薄量≤15%，以上的结构能够保证冷却水具有一定的流量，满足冷却效果，也延长了冷弯水管的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型所述的转炉余热锅炉中的氧枪口水冷装置的结构示意图；

图2为氧枪口水冷装置与炉口段烟道的结构示意图；

图3为图1中b-b剖视的结构示意图；

图4为图1中c-c剖视的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及优选实施例对本实用新型所述的技术方案做进一步说明。

如图1、图2、图3、图4所示，转炉余热锅炉中的氧枪口水冷装置，该氧枪口水冷装置100与炉口段烟道的上段111之间呈夹角设置，包括：两端开口的壳体2，壳体2的顶端设置有能连接氧枪口密封装置的上法兰1，面板6套设在壳体2的外侧、并焊接在壳体2的下侧壁上，面板6能固定在炉口段烟道上；壳体2中沿周向均匀间隔镶嵌有若干个“u”形的冷弯水管5，“u”形的冷弯水管5被浇铸在壳体中从而和壳体2整体浇铸成型；每个冷弯水管5的进口端511、出口端512均一体弯曲成形后向外伸出壳体2，各进水端511通过对应的进水连接管51连通环形进水集箱4，环形进水集箱4上设置有能连通水源的进水管7，各出水端512通过对应的出水连接管52连通环形出水集箱3，环形出水集箱3上设置有出水管8。“u”形的冷弯水管5被浇铸在壳体2中从而和壳体2整体浇铸成型的结构使得冷弯水管5和壳体2之间无焊缝，能承受高温热辐射，冷弯水管5不易漏水，从而延长了氧枪口水冷装置的使用寿命。

在本实施例中，设有9根“u”形的冷弯水管5，每根“u”形的冷弯水管5均为整根无缝钢管弯制成型，成型后，冷弯水管5底部弯管处的圆度≤12%，且减薄量≤15%。每根冷弯水管5用整根无缝钢管弯制，无焊接接头，高温辐射的影响小，不易开裂漏水。冷弯水管5的底部弯管处的圆度和减薄量的技术要求，不仅能够保证冷却水具有一定的流量，满足冷却效果，还能防止冷弯水管5的底部弯管处因壁厚减薄过大而导致冷弯水管5熔穿。

在本实施例中，壳体2为铸铁件，冷弯水管5和壳体2整体浇铸时，9个冷弯水管5先用专用工具固定，预埋在模具的型腔内，采用底注式浇铸，整体成型。在铁液凝固过程中，两种材料收缩率相差较大，易形成内应力。为此，铸件应进行消应力固溶热处理，以保证产品使用寿命。上法兰1、面板6和壳体2焊接连接，焊接后，整体也需做固溶处理，以消除焊接应力。

在本实施例中，进水管7的进口端设置有过滤器9，冷却水经过滤器9过滤后进入进水管7。设置过滤器9能防止冷却水中的杂质进入各冷弯水管5后沉淀下来，这样就不会影响冷却水的流速，从而不会影响转炉余热锅炉中的氧枪口水冷装置的冷却效果，而且不会影响冷弯水管的使用寿命。

在本实施例中，各个冷弯水管5底端均位于面板6下方，使得氧枪口水冷装置中无冷却死角。工作时，壳体2与面板6的焊接处也在有效冷却范围内，防止壳体2与面板6的焊接处因高温辐射引起焊接应力频繁变化而导致的焊接处裂缝。

如图2所示，在实际制造中，由于炉口段烟道111包括：竖直设置的下段和倾斜设置的上段。为了保证转炉氧化效果，氧枪口需位于炉口中心的正上方，因此设置在炉口段烟道111的上段上，氧枪口水冷装置100需与炉口段烟道的上段之间呈夹角设置，以保证氧气竖直通过炉口段烟道的下段后通入转炉。因此，将壳体2与炉口段烟道111的上段的夹角范围设为35°-40°。

本实用新型的冷却水的流程如下：冷却水经过滤器9过滤后从进水管7流入环形进水集箱4，从各进水连接管51进入对应的冷弯水管5中，然后从对应的出水连接管52进入环形出水集箱3，最后从出水管8流出。

本实用新型所述的转炉余热锅炉中的氧枪口水冷装置使用后，使用寿命达到了主要构件焊接连接组成的氧枪口水冷装置的两倍以上，至少可达12个月。

本实用新型的优点是：一、“u”形的冷弯水管5被浇铸在壳体2中从而和壳体2整体浇铸成型的结构使得冷弯水管5和壳体2之间无焊缝，能承受高温热辐射，冷弯水管5不易漏水，从而延长了氧枪口水冷装置的使用寿命。二、本实用新型进一步的优点是：每根“u”形的冷弯水管5均为整根无缝钢管弯制成型，成型后，冷弯水管5底部弯管处的圆度≤12%，且减薄量≤15%，以上的结构能够保证冷却水具有一定的流量，满足冷却效果，也延长了冷弯水管5的使用寿命。