[实用新型]热风管道三角形柔性大拉杆装置

说明书

技术领域

本实用新型属于高炉顶燃式热风炉技术领域，特别是提供了一种热风管道三角形柔性大拉杆装置，克服了管道盲板力、同时还能吸收热风炉炉壳热膨胀的拉杆，适用于炼铁工艺中热风炉的热风支管，用来连接热风炉和管道。

背景技术

在高炉炼铁技术的发展历史中，热风炉的成功应用无疑具有特殊的地位。高炉使用热风冶炼为节约储量有限的冶金焦、降低能源消耗、提高高炉产量、降低钢铁成本方面起到了重要作用；同时也提高了能源的利用率、减少CO2排放，对环境保护有着重要且积极的影响。因此不断的提高热风的温度、压力是高炉热风炉技术进步的主要方向。随着技术进步，热风温度已经由最初的149℃发展到最高1300℃的水平，热风炉炉内最高温度达到了1450℃，炉内压力最高0.5MPa。如何安全的输送数量巨大、超高温度和压力的热风，是热风炉技术的一个重要环节。如果没有处理好热风管道的问题，在生产过程中容易出现管道过热、烧红甚至爆炸的恶性事故，造成重大人员伤亡的惨剧。出现以上事故的一个原因就是热风管道拉杆设计不合理，不能有效的解决受热膨胀、盲板力带来的影响，从而导致钢结构疲劳变形、发生事故。

热风支管上的大拉杆一直是热风管道设计的重要环节，以往的热风支管大拉杆常见形式的平面布置如图1、图2。

图中：1是热风总管，2是热风支管，3是热风支管波纹补偿器，4是热风阀，5是热风炉炉壳，6是热风总管上的拉杆支座，7是拉杆与支座连接，8是热风支管大拉杆，9是长度调整螺母，10是拉杆与热风炉支座连接，11是热风炉上拉杆支座,。热风炉正常工作时，钢壳温度为80～150℃，此时热风支管产生的膨胀由波纹补偿器3来吸收，而鼓风产生的盲板力则由6、7、8、9、10、11组成的组合装置来承受。为了吸收热风炉炉壳在竖直方向的膨胀，在拉杆与支座连接的7、10处可以设置成销轴或铰链连接。这样的形式虽然解决了钢结构膨胀和盲板力的问题，但是由于盲板力很大，导致热风出口应力集中，有可能造成支座11与热风炉炉壳5之间的焊缝开裂，从而使整体结构失效，另外巨大的盲板力还能够造成热风炉炉壳5、热风支管2的钢壳变形，从而使内部耐火材料支撑结构遭到破坏，炉内高温将炉壳烧红甚至烧穿的事故。

随着顶燃式热风炉技术的推广应用，热风支管2的位置变的更高，受热膨胀以后上升量更大，而且随着高炉风压提高，管道盲板力也更高，传统的热风支管拉杆8形式不能稳妥的解决热风支管2的受力和膨胀问题。国内多座顶燃式热风炉在热风支管2、热风炉炉壳5与热风支管2的连接处的问题上出现故障，在高炉生产的情况下处理起来非常困难，一些热风炉只能带病生产，非常危险。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种热风管道三角形柔性大拉杆装置，能够有效的解决顶燃式热风炉炉壳5、热风支管2钢结构受热以后的膨胀问题，同时保证钢结构，尤其是热风炉炉壳5与热风支管2的交接处和热风支管2与热风总管1的三岔口在受到盲板力的作用下不会发生过量变形，以保护砌筑结构的稳定性，提高热风炉在生产操作时的安全性。

本实用新型包括：热风总管1、热风支管2、热风支管补偿器3、热风阀4、热风炉炉壳5、热风管道上拉杆支座12、柔性大拉杆13、连接板14、热风炉炉壳加强环15。

本实用新型利用三角形稳定性原理，在热风炉炉壳5上设置热风炉炉壳加强环15，在热风支管2与热风总管1连接的三岔口位置设置热风管道上大拉杆支座12，然后利用两组呈三角形布置的柔性大拉杆13将热风炉炉壳加强环15和柔性大拉杆支座12连接成一体，连接方式采用焊接或螺栓连接。为方便连接可以设置连接板14。

热风支管2与热风总管1连接的管道三岔口是三角柔性大拉杆装置的起点，从这个起点开始，柔性大拉杆13沿热风炉炉壳5的切线或交线方向布置，柔性大拉杆13与热风炉炉壳5的半径夹角是45°～120°，柔性大拉杆13与热风炉炉壳加强环15的连接点是三角柔性大拉杆装置的另外两个终点。

柔性大拉杆13的截面形状可以是H型钢、角钢、圆钢、T型钢或矩形截面的型钢；柔性大拉杆13的布置形式具有方向性，在水平方向是受力强侧，竖直方向是受力弱侧。

热风炉炉壳加强环15的截面形状可以是H型钢、角钢、T型钢或矩形截面的型钢，热风炉炉壳加强环15可以设置成360°整圆或者1°-359°的圆弧，柔性大拉杆13与热风炉炉壳加强环15连接。

在热风炉炉壳5上设置的热风炉炉壳加强环15可以有效的提高热风炉炉壳5的刚度，有利于热风支管2与热风炉炉壳5连接部位的稳定。