专利名称：工业炉耐火内衬喷补用的可旋转套管式喷砂器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于工业炉内衬修补用的装置。
现有热修补工业炉耐火材料内衬的设备是①离心式补炉机它主要应用在炉膛较开阔，深度较浅的竖式工业炉，例如用于热修补炼钢电弧炉耐火内衬，离心式补炉机结构特征是园锥形料斗下部装有抛料盘，抛料盘由电机或气动马达驱动作高速旋转，补炉料被不间断从料斗内引导到抛料盘上，在抛料盘上部加湿，高速旋转的抛料盘产生的离心力将加湿后的补炉料抛到工业炉耐火内衬表面达到补炉的目的，不足之处是，工作时需要天车配合作业，占用生产用的天车，在热补炉时，由于炉膛内高温，容易使下部的抛料盘烤变形，影响正常工作。②单流喷补设备其结构特征为气力输送的补炉料由喷砂软管至钢管内，在钢管后部加湿，钢管通过炉门插入炉膛内左右上下摆动喷补钢管，使加湿后由气力输送的补炉料喷到耐火内补表面，从而达到补炉的目的，不足之处是机械化程度低，操作人员劳动强度大，工作环境恶劣，不能对耐火内补进行全方位喷补。
本实用新型的目的是提供一种新的可旋转套管式喷砂器，它是水平旋转喷补机的关键部件，工作时它处在所需要热喷补耐火内衬的工业炉膛深部位置，其喷嘴所对的水平位置段面就是工业炉内衬需要热喷补的炉膛段面位置。本实用新型是通过两根管道由气力输送来的喷补料和水转变成通过双层套管喷嘴在出口处混合高速喷出，被加湿的喷补料喷到工业炉耐火内衬表面；气动马达使喷嘴能作360度旋转喷补；气缸制动装置能使喷嘴作定点喷补；同时使用水冷、风冷装置保护喷砂器，可以在高温环境下工作。本实用新型可以用于修补炼钢电弧炉、炼铁高炉、初轧均热炉、冲天炉、竖式放置的盛钢桶、铁水包等工业炉、窑、罐。
本实用新型主要包括双层套管、气动马达、气缸制动装置、水冷和风冷装置等部件构成，它主要工作部件构成是气送流化砂管下部与固定式内套连接，由气送流化砂管依次连通固定式内套、隔离内套、内套管组成固定通道，以实现向旋转套管内层通道的转换；气送雾化水管与双层水冷外壳、支承套、隔离套组成空腔相联，由气送雾化水管依次经由固定式接口、隔离套和旋转式接口之间，再经由外套管、内套管连通组成另一固定通道，以实现向旋转套管外层通道的转换。本实用新型参照说明书附图详细说明如下
图1是可旋转套管式喷砂器的结构剖面示意图；图2是可旋转套管式喷砂器A-A剖面示意图；图3是B-B剖面图；图4是喷砂器旋转式接口、内套管、隔离套C-C剖面图；图5是内套管外套管连接D-D剖面图；图6是制动板手、滑动轴、活塞杆剖面图；图7、图8是制动部件部分剖面示意图。
如图所示，1是进水套管，2是风管，3是固定板，4是气送雾化水管，5是固定式内套，6是气送流化砂管，7是固定式接口，8是隔离套，9是轴承，10是外套，11是支承套，12是出水套管，13是风管，14是双层水冷外壳，15是单作用气缸，16旋转盘，17制动瓦，18是制动支承板，19是单列园锥滚子轴承，20是旋转式接口，21是园螺母，22是外螺纹接头，23是内套管，24是隔离内套，25是外套管，26是制动块，27是拉伸弹簧，28是定位轴，29是制动板手，30是滑动轴，31是活塞杆，32是弹簧，33是缸体，34是导向套。
如
图1所示，本实用新型喷补工作原理是，由外部气力输送来的喷补料通过气送流化砂管6，再依次通过固定式内套5、隔离内套24、内套管23、转90度后水平方向喷出，由外部输送来的水通过气送雾化水管4，经过隔离套8与固定式接口7和旋转式接口20之间进入内套管23和外套管25之间转90度后在水平方向出口处加湿喷补料喷出达到补炉的目的；如图5所示，在内套管23和外套管25之间装有一段螺旋片，一方面保证内、外套管有很好的径向同心度，另一方面使气送雾化水在同喷补料混合时作旋转运动，更均匀加湿喷补料，提高喷补料对工业炉内衬的附着率。
由外螺纹接头22、内套管23和外套管25等零件组成的双层套管式喷嘴，使喷嘴作旋转运动的原理是由外部提供的不小于0.5MPa气体通过风管2作用在旋转盘16的沿园周面上装的叶片上，使旋转盘16作旋转运动，固定板3与风管2连为一体，两端与双层水冷外壳14的内壁焊在一起，对风管2起到加强作用，装在轴承9和单列园锥滚子轴承19的外圈上外套10与旋转盘16连接为一体作同步旋转，两轴承内圈装在固定式接口7上，固定式接口7与支承套11连接为一体，支承套11又与双层水冷外壳14的上部连接为一体，因而固定式接口7和支承套11为不旋转部件，通过轴承9和单列园锥滚子轴承19保证旋转；部件外套10与不旋转部件固定式接口7有良好的径向同心度，同时所有旋转部件重量都是由外套10支承，通过单列园锥滚子轴承19转到固定式接口7上，再通过支承套11转到双层水冷外壳14上，旋转式接口20和园螺母21与外套10是连接为一体的，作同步旋转，旋转式接口20与不旋转的固定式接口7连接处采用迷宫式的动密封，防止气送雾化水径过此处出现渗漏现象；如图4所示，隔离套8下部四片均匀分布的筋板安装在旋转式接口20对应的缺口内，筋板的外径安装在对应内圈里，一方面保证两部件有良好径向同心度和同步旋转，另一方面保证气送雾化水在两部件之间正常通过，旋转的隔离套8与不旋转的固定式内套5之间也是迷宫式的动密封隔开气送雾化水和气送流化砂；固定式内套5上部与双层水冷外壳14连接为一体，隔离内套24与隔离套8通过螺纹连接为一体，组成了与内套管23接口对接的V型接口，园螺母21一方面给隔离套8起轴向定位作用，另一方面通过螺纹连接使外螺纹接头22与其作同步旋转，在外螺纹接头22与内套管23之间有筋板衬保证了两部件有良好径向同心度，同时也保证了气送雾化水在两部件之间正常能过；由风管2、旋转盘16等零件组成的气动马达产生旋转运动，最终传给双层套管式喷嘴。
本实用新型的喷嘴作定点喷补的工作原理为如
图1所示，由外部提供的气源通过风管13引入单作用气缸15内；如图2所示，单作用气缸15由缸体33、弹簧32、活寒杆31等零件组成，气压作用在活塞杆31的活塞上，使活塞杆轴向运动，压缩弹簧32，当气源关闭后，活塞杆31在压缩弹簧32作用下回到原始位置，单作用气缸15的缸体33的后部与双层水冷外壳14的内壁连接为一体；如图6所示，气缸另一端的活塞杆31通过滑动轴30与制动板手29滑动连接，在活塞杆31轴向运动时，使制动扳手29以另一端为园心作转动，制动扳手29转动的园心位置如图7所示，制动扳手29通过键螺栓等零件与制动块26连接为一体，制动扳手29转动使制动块26在导向套34内转动，导向套34固定在制动支承板18上，而制动支承板18与支承套11连接为一体，制动支承板18下面有突出支架，支承住两片制动瓦17，使之不因自重而掉下去；如图8所示，两片制动瓦17的一端被定位轴28固定住，而定位轴28与制动支承板18是连接为一体的，两根拉伸弹簧27作用在两片制动瓦17中间位置，使两片制动瓦17成收缩状态，另一端夹住制动块26下部长方体的窄的对称方，这时制动瓦17的外圈与旋转盘16的对应内圈之间有一个很小间隙，不影响旋转盘16的旋转，当制动块26转动时，其下部长方体使制动瓦17克服拉伸弹簧27的收缩力向外张开膨胀，外圈接触旋转盘16对应的内圈壁，产生摩擦力，使旋转盘16停止旋转，从而使喷嘴作定点喷补，这样通过控制进入单作用气缸15的气源，就能控制喷嘴旋转或定点喷补。
本实用新型水冷、气冷的双冷却工艺过程为如
图1所示，水冷是由外部提供的冷却水通过进水套管1进入双层水冷外壳14的中间的夹层，从出水套管12流出，这样在双层水冷外壳14的外壁具有冷却水循环强化冷却；通过风管2进入的高压气体作用于气动马达后的余气，在喷砂器内腔形成正压排出，一方面冷却腔内的零部件，另一方面隔绝外部热气窜入腔内。
本实用新型的自重是通过引导各种介质进入喷砂器内的管道来支承。
本实用新型的优点是①具有良好的设备遥控性能，它的基本功能可以通过输送管道进入其内的介质量的外部来控制；②由于本实用新型同时具有水冷、风冷保护，可以在任何高温区域工作任意长时间，设备都不会受到损伤；③体积较小，可以放入到腹腔截面空间较窄小的工业炉的腹腔深部工作；④能对工业炉耐火内对进行全方位喷补，也能对损坏比较严重处的内衬进行定点喷补，修复损坏的内衬；⑤适应性强，在应用上有多种形式可选择喷补料和润湿喷补料的水的输送是分别输送，只是在喷嘴出口处混合，以达到假法喷补，干燥喷补料在主管道内由气力输送不会出现喷补料粘管道内壁导致输送管道内径减小而堵塞现象；从设备角度来保证喷补料对内衬有高的附着率，喷补料湿度可以随时调节，双层套管式喷嘴允许在必要时增加喷补料之间、喷补料与内墙衬之间化学粘胶力度，例如在喷补料里掺入一定比例的正磷酸，把润湿喷补料的水改为水玻璃溶液、正磷酸与水玻璃溶液混合后生成硅胶有较强粘胶性，有利于喷补撞到内衬时粘附表面；基本具有火焰喷补的功能，如气力输送喷补料的气体采用富氧气体与外层输送雾化水改输送雾化轻油在喷嘴出口处混合燃烧，加热喷补料喷向需要修补的耐火内衬，达到火焰喷补的目的。
权利要求1.一种工业炉耐火内衬喷补用的可旋转套管式喷砂器，其特征在于它包括进水套管(1)、风管(2)、固定板(3)、气送雾化水管(4)、固定式内套(5)、气送流化砂管(6)、固定式接口(7)、隔离套(8)、轴承(9)、外套(10)、支承套(11)、出水套管(12)、风管(13)、双层水冷外壳(14)、单作用气缸(15)、旋转盘(16)、制动瓦(17)、制动支承板(18)、单列园锥滚子轴承(19)、旋转式接口(20)、园螺母(21)、外螺纹接头(22)、内套管(23)、隔离内套(24)、外套管(25)、制动块(26)、拉伸弹簧(27)、定位轴(28)、制动板手(29)、滑动轴(30)、活塞杆(31)、弹簧(32)、缸体(33)和导向套(34)部件构成；气送流化砂管(6)下部与固定式内套(5)连接，由气送流化砂管(6)依次连通固定式内套(5)、隔离内套(24)、内套管(23)组成固定通道，以实现向旋转套管内层通道的转换；气送雾化水管(4)与双层水冷外壳(14)、支承套(11)、隔离套(8)组成空腔相联，由气送雾化水管(4)依次经由固定式接口(7)、隔离套(8)和旋转式接口(20)之间，再经由外套管(25)、内套管(23)连通组成另一固定通道，以实现向旋转套管外层通道的转换；内套管(23)和外套管(25)之间装有螺旋片；外螺纹接头(22)、内套管(23)和外套管(25)组成的双层套管式喷嘴，旋转盘(16)的沿园周面上装有叶片；固定板(3)与风管(2)连接，固定板(3)的两端与双层水冷外壳(14)的内壁连接；装在轴承(9)和单列园锥滚子轴承(19)的外圈上外套(10)与旋转盘(16)连接，两轴承内圈装在固定式接口(7)上，固定式接口(7)与支承套(11)连接，支承套(11)又与双层水冷外壳(14)的上部连接，旋转式接口(20)和园螺母(21)与外套(10)连接为一体，并且旋转式接口(20)与不旋转的固定式接口(7)连接处采用迷宫式的动密封；隔离套(8)下部均匀分布的筋板安装在旋转式接口(20)对应的缺口内，筋板的外径安装在对应内圈里，旋转的隔离套(8)与不旋转的固定式内套(5)之间也是迷宫式的动密封；固定式内套(5)上部与双层水冷外壳(14)连接，隔离内套(24)与隔离套(8)通过螺纹连接，组成与内套管(23)接口对接的V型接口，给隔离套(8)起轴向定位作用的园螺母(21)通过螺纹连接使外螺纹接头(22)与其作同步旋转，在外螺纹接头(22)与内套管(23)之间有筋板衬；由风管(2)、旋转盘(16)组成的气动马达产生旋转运动，最终传给双层套管式喷嘴；风管(13)连通单作用气缸(15)，单作用气缸(15)由缸体(33)、弹簧(32)、活寒杆(31)组成，单作用气缸(15)的缸体(33)的后部与双层水冷外壳(14)的内壁连接，气缸另一端的活塞杆(31)通过滑动轴(30)与制动板手(29)滑动连接，在活塞杆(31)轴向运动时，使制动扳手(29)以另一端为园心作转动，制动扳手(29)通过键螺栓与制动块(26)连接，制动块(26)装在导向套(34)内，导向套(34)固定在制动支承板(18)上，而制动支承板(18)与支承套(11)连接，制动支承板(18)下面有突出支架，支承住两片制动瓦(17)，两片制动瓦(17)的一端被定位轴(28)固定住，而定位轴(28)与制动支承板(18)连接，两根拉伸弹簧(27)作用在两片制动瓦(17)中间位置，制动瓦(17)的另一端夹住制动块(26)下部长方体的窄的对称方，制动瓦(17)的外圈与旋转盘(16)的对应内圈之间有间隙；进水套管(1)、出水套管(12)连通双层水冷外壳(14)构成循环冷却水通道。
专利摘要本实用新型属于工业炉耐火内衬热修补用的装置。它的特点是:将分别由两根管道通过气力输送的喷补料和水转变成双层喷砂套管输送,在出口处混合高速喷出,喷砂套管可以作360度旋转喷补和定点喷补,同时具有水冷和风冷保护,可以在1000度以上高温区域长时间正常工作。本实用新型还具有体积较小、遥控性能好的优点,不仅能以假干法形式进行喷补,而且它具备火焰喷补功能。
文档编号F27D1/16GK2366815SQ99200140
公开日2000年3月1日 申请日期1999年1月6日 优先权日1999年1月6日
发明者王世松 申请人:王世松