[发明专利]转炉铸铁水冷炉口的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金行业转炉炉口的结构设计，具体涉及一种转炉铸铁水冷炉口的设计方法。

背景技术

转炉是炼钢厂最重要的设备之一，转炉炉口又是转炉的重要配件。转炉炉口应在转炉的基础上加以设计，其设计的基本内容可概括为三个要素，外形尺寸的设计、安装尺寸的设计、炉口冷却系统的设计。其余还应注意水冷炉口的重量、通水压力、炉口冷却管与转炉冷却系统的联接方式等等。

现有的钢结构水冷炉口的缺陷主要有：

1、易漏水。钢结构水冷炉口是由钢板焊接而成，由于是焊接件，在长时间的高热强度下容易漏水，给转炉炼钢带来很大的麻烦。

2、不便修补。钢结构水冷炉口漏水后，需要修补堵漏，但是转炉不可能停炉，所以必须在热状态下进行修补作业，作业人员所承受的热辐射极大，对人的健康、安全、工作效率都有很大的影响。对所有炼钢厂来说，钢结构水冷炉口的修补堵漏都是一大难题。

3、使用寿命短。钢结构水冷炉口的使用寿命较短，一般不到一个炉役就需要更换炉口，给生产带来很大影响。

4、易变形。由于是钢结构的焊接件，几乎所有部件都是由钢板焊接而成，在高热强度长时间的工作状态下，钢结构炉口易产生变形。

5、易粘渣且除渣困难。钢结构炉口与钢水材质相近，较易与钢水结合，且除渣比较困难，除渣过程中容易造成炉口漏水。

为了解决上述问题，中国专利公开号CN2797382揭示了一种转炉水冷炉口与转炉耳轴之间用以输送循环冷却水的水管，特别是转炉水冷炉口的冷却水连接管，包括分别连接在转炉水冷炉口以及转炉耳轴上的固定水管，两固定水管的自由端上分别安装着消防水管快速接头，两消防水管快速接头之间通过金属软管相连接。

中国专利公开号CN101474738揭示了一种转炉水冷炉口的制作方法，属于转炉设备技术领域。使用钢板制作，步骤为：根据图纸尺寸要求下料；煨制水冷炉口内环；在平台上拼接底板、上盖板；将水冷炉口组焊成为一个整体。解决了传统制作工艺存在的造价高、内环易出现裂纹、部分位置无法补焊、使用周期短、设备维修费用高、出现问题影响生产时间长等诸多问题。

但在实际使用中，上述两项公开的技术和现有的钢结构水冷炉口尚存在一些不足。

有鉴于此，寻求一种系统的转炉铸铁水冷炉口的设计方法，成为该领域技术人员的追求目标。

发明内容

本发明的目的是提供一种转炉铸铁水冷炉口的设计方法，它解决了上述现有技术所存在的问题，能够达到系统且全面地设计转炉铸铁水冷炉口的目的。

本发明的技术解决方案如下：

一种转炉铸铁水冷炉口的设计方法，包括以下步骤：

(1)外形尺寸的设计；

(2)安装尺寸的设计；

(3)炉口冷却系统的设计；

(4)炉口本体材质的设计。

所述步骤(1)包括：

(11)设定内径Φf1范围；

(12)设定外径Φf4范围；

(13)设定法兰安装面Φf3；

(14)设定冷却面厚度H3；

(15)设定炉口总厚度H0；

(16)设定炉口分瓣方法。

所述步骤(16)中，炉口为2瓣、3瓣、4瓣、6瓣中的一种。

所述步骤(2)包括：

(21)设定安装孔直径；

(22)设定安装孔厚度；

(23)设定安装孔分布；

(24)设定安装孔在炉口上的分布直径Φso。

所述步骤(3)包括：

(31)冷却管冷弯成蛇形管；

(32)冷却管末端出口设计；

(33)冷却管的选用；

(34)冷却管弯制后的检验；

(35)冷却系统的连接。

所述步骤(31)中，弯曲后的冷却管应经过通球和水压试验。

当炉口的工作面和法兰安装面基本上不在同一平面时，在步骤(1)之前还包括炉口的外形设计。

采用本发明设计的转炉铸铁水冷炉口，具有以下优点和积极的效果：

1、不漏水。由于采用预埋冷却水管的铸造方式，且水管是采用冷弯成型，水管表面具有很好的保护层，所以铸铁水冷炉口不会产生露水的现象。

2、无须修补。由于不漏水，铸铁水冷炉口可终身免维护。

3、使用寿命长。一般在正常使用状态下，铸铁炉口可使用一个炉役，不用中途更换炉口，不对生产造成影响。

4、不易变形。

5、不易粘渣且除渣容易。由于材质不同，所以铸铁炉口不易粘渣，有少量粘渣也较易除去。

附图说明