一种具有自我补偿功能的热风管道系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有自我补偿功能的热风管道系统，属于热风炉热风管道技术领域。本发明专利技术包括竖直支管单元、水平支管单元、支管定位座、热风总管单元和热风围管，竖直支管单元和水平支管单元固定于支管定位座上，竖直支管单元将热风炉与水平支管单元相连通，竖直支管单元包括转向接头和竖直支管，竖直支管的上部通过转向接头与热风炉相连，该竖直支管上设置有轴向拉伸补偿器，竖直支管的下部与水平支管单元的水平支管相连，水平支管上设置有弯曲补偿器和轴向压缩补偿器。本发明专利技术设置有轴向拉伸补偿器，并在水平支管与竖直支管的连接处设置弯曲补偿器，有效克服了盲板力和内热膨胀位移对热风管道系统的破坏作用，提高了热风管道的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高炉热风炉热风管道
，更具体的说，涉及一种具有自我补偿功能的热风管道系统。
技术介绍
高炉炼铁是钢铁生产中的重要环节，也是应用最广泛的炼铁工艺，高炉生产过程中从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳，在炉内上升过程中将矿石中的铁氧化物还原得到铁水。高炉冶炼需要温度足够高的热风，在高炉冶炼过程中热风炉把鼓风加热到要求的温度并鼓入高炉内部，可以显著提高高炉的效益和效率。热风炉在将1100-1250℃的高温热风鼓入高炉的过程中需要专门的热风管道进行输送，且一个高炉一般配备3-4个热风炉组，多个热风炉在为高炉供风的过程中就构成了复杂的高温、高压热风管道系统。热风总管一端与热风炉组多个热风支管垂直水平连接，另一端与热风围管水平连接，特别是顶燃式热风炉热风出口位置较高，导致热风支管位置比热风围管高5-8米，使得热风总管与热风围管不在同一水平面上，整个热风管系的热膨胀补偿和限位装置设置比较复杂。热风管道中的热风压力一般为0.30-0.45Mpa，并在盲板或弯头处会产生巨大的盲板力，热风管道和热风炉在受热的过程中也会膨胀，盲板力和内热膨胀位移作用于热风管道。为了消除上述影响，既要设置耐轴向拉伸补偿器来消除热风炉、热风支管和热风总管等热膨胀位移，同时还要设置限位装置来克服和限制送风过程中热风管道盲端力产生的位移。现有的热风管道系统难以有效的消除热风炉工作过程中的膨胀位移与盲端力产生的位移，极易造成热风管道三种损坏：1）热风炉热风出口耐材损坏，2）热风支管与热风总管衔接的三叉管上部耐材损坏，3）热风总管衔接的竖管耐材损坏，并最终导致风管道上述部位管壳发红、裂开，严重影响高炉安全生产。由于热风主管的位置较高、不易维护，在高风温的工况下，热风管道的稳定性己经成为一个重要的技术课题。经检索，已经有相关的技术方案公开。专利技术创造的名称为：顶燃式热风炉热风输送管道系统（专利号：ZL201220647166.9，公告日：2013-05-01），该申请案的每个顶燃式热风炉中的热风先各自经过水平支管、垂直联络支管后，再输送至热风主管内，其相对现有技术来说，减少了热风自每个顶燃式热风炉流入高炉内的输送路径，避免了热风输送管道过长而导致热风对管道的内壁产生的局部烧红、掉砖，从而提高了热风输送管道系统的使用寿命。此外，专利技术创造的名称为：热风总管与热风围管不在同一高度的热风管（专利号：ZL200420006334.1，公告日：2006-02-01），本申请案消除管道温度应力，补偿热风炉炉体、热风竖管和管道的变形，消除盲端力，减小对管道支架的推力。上述的技术方案，虽然在一定程度上消除了膨胀位移与盲端力产生的位移的影响，但是热风管道系统是一个复杂的系统，其中包括多个位置配合、管道联通，在生产和运输高温热风的过程中，不仅管道会受到膨胀位移和盲端力作用，而且热风炉本身以及热风管道之间的连接处也会受热膨胀力而发生位移和变形；而现有的技术却难以有效地克服该问题。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有技术中热风管道补偿器难以有效的补偿热风管道的不同形式的膨胀位移的问题，提供一种具有自我补偿功能的热风管道系统，该热风管道系统有效地克服了盲板力和内热膨胀位移对热风管道系统的破坏作用，从而提高了热风管道的使用寿命。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种具有自我补偿功能的热风管道系统，包括竖直支管单元、水平支管单元、支管定位座、热风总管单元和热风围管，所述的竖直支管单元和水平支管单元固定于支管定位座上，该竖直支管单元的一端与热风炉相连，竖直支管单元的另一端通过水平支管单元与热风总管单元相连，热风总管单元与热风围管相连通；上述的竖直支管单元包括转向接头和竖直支管，竖直支管的上部通过转向接头与热风炉相连，该竖直支管上设置有轴向拉伸补偿器，所述的竖直支管的下部与水平支管单元的水平支管相连，所述的水平支管上设置有弯曲补偿器和轴向压缩补偿器，该弯曲补偿器和轴向压缩补偿器之间设置有热风阀。优选地，所述的弯曲补偿器包括外管、定位板I、定位板Ⅱ、伸缩杆、导流管Ⅰ和导流管Ⅱ；所述的外管内设置有导流管Ⅰ和导流管Ⅱ，该外管上固定设置有定位板I和定位板Ⅱ，所述的定位板I和定位板Ⅱ对应设置，定位板I和定位板Ⅱ之间的外管上设置有波纹管，所述的定位板I和定位板Ⅱ之间通过伸缩杆相连接；伸缩杆的两端通过定位螺母固定在定位板I和定位板Ⅱ上。优选地，所述的弯曲补偿器的定位板I和定位板Ⅱ的两端分别设置有凹球面垫圈，定位螺母与凹球面垫圈之间设置有凸球面垫圈；所述的凹球面垫圈球面半径大于凸球面垫圈的球面半径。优选地，所述的弯曲补偿器的导流管Ⅰ远离导流管Ⅱ的一端端部设置有滑动挡圈，该滑动挡圈与外管内壁滑动配合，所述的导流管Ⅱ远离导流管Ⅰ的一端端部设置有固定挡圈，固定挡圈与外管内壁相固连。优选地，所述的轴向压缩补偿器包括外管、定位板I、定位板Ⅱ、轴向限位杆和渐缩导流管，所述的外管内设置有渐缩导流管，所述的外管上对应的设置有定位板I和定位板Ⅱ，定位板I和定位板Ⅱ之间的外管上设置有波纹管，所述的轴向限位杆安装于定位板I和定位板Ⅱ上，轴向限位杆的两端端部上安装有定位螺母。优选地，所述的轴向压缩补偿器的渐缩导流管沿着气流流动的方向横截面积逐渐减小；该渐缩导流管的一端端部设置有滑动挡圈，该滑动挡圈与外管内壁滑动配合，所述的渐缩导流管另一端端部设置有固定挡圈，固定挡圈与外管内壁相固连。优选地，所述的轴向压缩补偿器的定位板I外侧的轴向限位杆上设置有2个定位螺母，且定位螺母与定位板I之间设置有横向限位垫片；定位板Ⅱ外侧的轴向限位杆上设置有2个定位螺母，定位螺母与定位板Ⅱ之间设置有横向限位垫片。优选地，热风总管单元包括热风总管，该热风总管固定于总管固定支座上，所述的热风总管通过总管拉杆予以固定，所述的热风炉与热风围管之间的热风总管上设置有弯曲补偿器和轴向压缩补偿器。优选地，所述的热风炉与热风炉之间的热风总管上设置有轴向压缩补偿器，即相邻的热风炉之间的热风总管上设置有轴向压缩补偿器。优选地，所述的热风总管上设置有倒流休风管和混风管。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：（1）本专利技术的一种具有自我补偿功能的热风管道系统，通过在热风炉和水平支管单元之间设置竖直支管单元，并在竖直支管上设置有轴向拉伸补偿器，该轴向拉伸补偿器能实现轴向的拉伸运动，从而有效防止热风炉受热“长高”对热风管道的损坏；（2）本专利技术的一种具有自我补偿功能的热风管道系统，水平支管靠近竖直支管的端部设置有弯曲补偿器，定位螺母与定位板之间依次设置有凹球面垫圈和凸球面垫圈，凸球面垫圈与凹球面垫圈相配合，且凸形球面的球面半径小于凹形球面的球面半径，凸形球面与凹形球面相配合，使得弯曲补偿器在受到挤压力时发生弯曲，从而消除管道的膨胀位移，从而防止热风管道损坏；（3）本专利技术的一种具有自我补偿功能的热风管道系统，水平支管靠近竖直支管的端部设置有弯曲补偿器，当竖直支管顶部发生远离热风炉的微量偏移时，上部的伸缩杆受力压缩，下部的伸缩杆受力拉伸，凸球面垫圈与凹球面垫圈的上沿受到压缩力的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自我补偿功能的热风管道系统，其特征在于：包括竖直支管单元(120)、水平支管单元(130)、支管定位座(140)、热风总管单元(150)和热风围管(160)，所述的竖直支管单元(120)和水平支管单元(130)固定于支管定位座(140)上，该竖直支管单元(120)的一端与热风炉(110)相连，竖直支管单元(120)的另一端通过水平支管单元(130)与热风总管单元(150)相连，热风总管单元(150)与热风围管(160)相连通；上述的竖直支管单元(120)包括转向接头(121)和竖直支管(122)，竖直支管(122)的上部通过转向接头(121)与热风炉(110)相连，该竖直支管(122)上设置有轴向拉伸补偿器(230)，所述的竖直支管(122)的下部与水平支管单元(130)的水平支管(131)相连，所述的水平支管(131)上设置有弯曲补偿器(210)和轴向压缩补偿器(220)，该弯曲补偿器(210)和轴向压缩补偿器(220)之间设置有热风阀(132)。

【技术特征摘要】
1.一种具有自我补偿功能的热风管道系统，其特征在于：包括竖直支管单元(120)、水平支管单元(130)、支管定位座(140)、热风总管单元(150)和热风围管(160)，所述的竖直支管单元(120)和水平支管单元(130)固定于支管定位座(140)上，该竖直支管单元(120)的一端与热风炉(110)相连，竖直支管单元(120)的另一端通过水平支管单元(130)与热风总管单元(150)相连，热风总管单元(150)与热风围管(160)相连通；上述的竖直支管单元(120)包括转向接头(121)和竖直支管(122)，竖直支管(122)的上部通过转向接头(121)与热风炉(110)相连，该竖直支管(122)上设置有轴向拉伸补偿器(230)，所述的竖直支管(122)的下部与水平支管单元(130)的水平支管(131)相连，所述的水平支管(131)上设置有弯曲补偿器(210)和轴向压缩补偿器(220)，该弯曲补偿器(210)和轴向压缩补偿器(220)之间设置有热风阀(132)。2.根据权利要求1所述的一种具有自我补偿功能的热风管道系统，其特征在于：所述的弯曲补偿器(210)包括外管、定位板I(411)、定位板Ⅱ(412)、伸缩杆(430)、导流管Ⅰ(441)和导流管Ⅱ(442)；所述的外管内设置有导流管Ⅰ(441)和导流管Ⅱ(442)，该外管上固定设置有定位板I(411)和定位板Ⅱ(412)，所述的定位板I(411)和定位板Ⅱ(412)对应设置，定位板I(411)和定位板Ⅱ(412)之间的外管上设置有波纹管(510)，所述的定位板I(411)和定位板Ⅱ(412)之间通过伸缩杆(430)相连接；伸缩杆(430)的两端通过定位螺母(310)固定在定位板I(411)和定位板Ⅱ(412)上。3.根据权利要求2所述的一种具有自我补偿功能的热风管道系统，其特征在于：所述的弯曲补偿器(210)的定位板I(411)和定位板Ⅱ(412)的两端分别设置有凹球面垫圈(421)，定位螺母(310)与凹球面垫圈(421)之间设置有凸球面垫圈(422)。4.根据权利要求3所述的一种具有自我补偿功能的热风管道系统，其特征在于：所述的弯曲补偿器(210)的导流管Ⅰ(441)远离导流管Ⅱ(442)的一端端部设置有滑动挡圈(521)，该滑动挡圈(521)与外管内壁滑动配合，所述的导流管Ⅱ(442)远离导流管Ⅰ(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：周昌银，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34