一种新型高炉风口中套压紧装置的设计与应用

高炉热风管道拉紧装置设计研究发布时间：2023-01-13T09:16:14.337Z 来源：《建筑实践》2022年第18期作者：徐彬[导读] 本文先研究了在高炉热风管道中拉紧装置的工作原理徐彬中冶天工集团有限公司天津 300308摘要：本文先研究了在高炉热风管道中拉紧装置的工作原理，针对热风炉本体与热风炉支管在使用过程中潜在的安全隐患，对拉紧装置提出新的设计方案，对其形式、受力、结构进行分析和设计，对热风炉支管拉杆设计的要点进行总结，希望可以有效延长高炉热风管道的使用期限。

关键词：高炉；热风管道；拉紧装置引言：高炉炼铁是当前生铁冶炼方式最常用的一种，相比于其他的冶炼方式，具有能量利用率高、生产效率高、工艺成熟以及可以实现大规模生产等特点。

在应用过程中，为了使热风管道系统可以高效的向高炉输送热风炉生产高温、高压的热风介质，要对热风管道进行合理地设计。

一、拉紧装置在高炉热风管道中的工作原理拉杆是拉紧装置的主要部件，在设计高炉热风管道拉紧装置时，其主要的研究对象应为拉杆范围内的热风管道。

热风管道在使用过程中，受温度变化的影响会出现压缩或者膨胀的现象，波纹补偿器的作用会在该现象产生的拉伸力或压缩力作用下受到一定影响，换句话说，波纹补偿器可以吸收热风管道由温度变化引起的膨胀量或者收缩量。

在热风管道的两端可以设置拉杆，保证管道在拉杆的作用下长度维持不变。

在设计拉紧装置时，设计人员要对高炉热风管道的实际情况进行分析，充分考虑拉杆设计的安装位置、热风管道的长短、热风管道与热风炉距离等要素，结合热风管道拉杆整体和分段两种安装形式的特点，合理选择热风管道拉杆的安装形式。

为了使管道在应用过程中，针对膨胀收缩的现象具备一定的适应力，可以将金属波纹管膨胀节应用在热风管道设计中，这样可以使管道的柔性有效提升[1]。

在当前的热风管道设计中，主要由高温自由复式型波纹补偿器和高温轴向通用型波纹补偿器两种金属波纹管膨胀节类型，前者可以在多方向上发生位移的管道段进行设置，后者建议在发生轴向位移的管道段进行布置。

邯钢3200m3高炉风口中套压紧装置的改进【摘要】为了解决风口中套在生产过程中容易移位的问题，经分对风口中套的压紧装置进行了改进，极大的解决了风口中套的位移问题。

【关键词】压紧装置；风口中套；位移1、前言高炉冶炼通过高炉炉腹的风口装置将热风送入高炉内，使炉内的矿石和焦炭加热进行还原反应。

每个风口由大套、中套及小套组成，风口小套由送风装置的直吹管压紧，风口中套的外周的加工密封面与风口大套内圈的加工密封面接触压紧，风口中套的外端面有四个固定在风口大套上的压紧装置压紧（如图一），防止在生产过程中风口中套伸进炉内的部分上下位移，造成风口送风角度改变，影响高炉冶炼。

2、生产中出现的问题在日常生产过程中，经常发现高炉风口中套会出现外端面的下侧向炉内发生小段位移，上侧则会向炉外发生小段位移，造成通过风口进入高炉炉内的风向发生偏移，风口中套的四个压紧装置则有或脱落或松动现象。

风口中套位移的风口，导致了该通过风口进入炉内的热气流发生了偏移，而高炉对于从各个风口进入炉内的热风的流向及风量的大小有严格的要求，所用个别风口中套的位移对高炉冶炼造成了很大的影响。

3、问题分析经过多方面对高炉风口中套发生位移现象的分析后，除了炉内的耐火材料热膨胀等其它原因外，风口中套的压紧件的安装是否安装到位，也是导致风口中套位移的一个原因。

为什么压紧装置会出现安装不到位的情况，经过对现场的安装环境发现，工人工作时需要旋转扳手将螺栓拧紧，而风口中套的压紧装置安装在风口大套内侧圆周方向四点布置，该区域内安装了吹管装置以及进出冷却水管、风口大中小套的进出冷却水管，造成空间狭小，而且检修时该区域温度较高、煤气含量大，容易将四个顶紧螺栓中的个别螺栓上不紧。

当吹管装置安装完毕送风生产后，个别风口中套出现内侧上下位移，造成风口送风角度改变。

生产过程中，该区域属于高温、高煤气且空间狭小的环境，检修工人无法调整中套压紧装置，对高炉冶炼造成了很大的影响。

综合以上因素，由于安装环境致使检修工人在安装风口中套时，对压紧装置的安装经常出现不到位的情况时有发生。

(10)授权公告号 CN 202297634 U(45)授权公告日 2012.07.04C N 202297634 U*CN202297634U*(21)申请号 201120375161.0(22)申请日 2011.09.30C21B 7/16(2006.01)(73)专利权人天津钢铁集团有限公司地址300301 天津市东丽区津塘公路398号(72)发明人马帅兵 段立红 翟起龙(74)专利代理机构天津市鼎和专利商标代理有限公司 12101代理人李凤(54)实用新型名称一种新型风口中套压紧装置(57)摘要本实用新型涉及一种新型风口中套压紧装置，包括顶具支座和带有两个螺栓孔的固定耳板，固定耳板固定连接于顶具支座的两侧，顶具支座的下端设置有销孔，销孔内设置有支撑杆，顶具支座的上端设置有梯形螺纹孔，梯形螺纹孔内设置有平衡丝杠，支撑杆的一端通过固定销板连接于顶具支座上，另一端顶在风口中套的端面上。

新型风口中套压紧装置安装在风口中套的另一端，加强对风口中套的压紧，与原风口中套还有风口小套压紧装置对整个风口装置形成了三点支撑，保证了风口装置整体稳定性，同时风口大套与风口中套、风口中套与风口小套配合更加严密，避免了风口中套上翘现象的产生。

(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页1/1页1.一种新型风口中套压紧装置，其特征是：包括顶具支座（1）和带有两个螺栓孔的固定耳板（2），所述固定耳板（2）固定连接于顶具支座（1）的两侧，所述顶具支座（1）的下端设置有销孔，所述销孔内设置有支撑杆（3），所述支撑杆（3）的一端通过固定销板（4）连接于顶具支座（1）上，另一端顶在风口中套（7）的端面上。

2.根据权利要求1所述的一种新型风口中套压紧装置，其特征在是：所述顶具支座（1）的上端设置有梯形螺纹孔，所述梯形螺纹孔内设置有平衡丝杠（5）。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921034647.0(22)申请日 2019.07.04(73)专利权人 美匡冶金技术研究院（苏州）有限公司地址 215000 江苏省苏州市高新区玉山路99号(72)发明人 刘广　于原浩　孙立伟　刘力永　马文英　(74)专利代理机构 南京艾普利德知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32297代理人 陆明耀(51)Int.Cl.C21B 7/16(2006.01)(54)实用新型名称一种新型高炉风口衬套(57)摘要本实用新型公开了一种新型高炉风口衬套，包括风口小套主体，所述风口小套主体的前端表面设置有进水孔，风口小套主体表面设置有进风口，进风口内部安装有进风管道，所述进风管道的内壁包裹有衬套主体，衬套主体的内部设置有不锈钢板镀层，所述衬套主体的外表面包裹有弹性轴套，所述进水孔通过管道与水室相连通。

本实用新型衬套采用热轧304不锈钢板制作，其特点是加工性能好，韧性高、耐高温，抗氧化，高炉休风后，按照所需缩小的风口尺寸选择衬套，首先将高炉风口吹管拆下，再将衬套放入风口小套内压实，然后将风口吹管装回，高炉即可复风生产，避免了直接更换风口小套所带来的不便。

权利要求书1页 说明书3页 附图4页CN 210237662 U 2020.04.03C N 210237662U1.一种新型高炉风口衬套，包括风口小套主体（1），其特征在于，所述风口小套主体（1）的前端表面设置有进水孔（3），风口小套主体（1）表面设置有进风口（4），进风口（4）内部安装有进风管道（5），所述进风管道（5）的内壁包裹有衬套主体（6），衬套主体（6）的内部设置有不锈钢板镀层（7），所述衬套主体（6）的外表面包裹有弹性轴套（8），所述进水孔（3）通过管道与水室（2）相连通。

2.根据权利要求1所述的一种新型高炉风口衬套，其特征在于：所述进水孔（3）设置有两个，且进水孔（3）的直径为50mm。