一种防止炉壳开裂的抱箍装置的制作方法

本技术涉及热风炉领域，特别是一种防止炉壳开裂的抱箍装置。

背景技术：

1、目前，高炉高压高风温热风炉炉壳均出现了共性开裂的现象，严重影响了热风炉和职工的人身安全。热风炉炉壳开裂除了已发现的炉壳材质缺陷、炉壳抗力厚度不足、应力集中、焊缝及热影响区屈服轻度改变、硬度改变、送风期高温空气与送风期数千ppm生成的硝酸根等因素外，还有一个被行业忽视的因素，强化炉壳送风压力导致的炉壳变量而将加强抱箍牢固焊接在热风炉炉壳之上，形成了刚性联接结构，这样设置的刚性抱箍结构，导致了热风炉加热升温期至正常生产期炉壳的逐渐膨胀被加强抱箍限制无法涨缩，而抱箍区域外的炉壳则是自由释放膨胀的，这就导致炉壳不能完全自由涨缩，而抱箍和刚性联接的拉杆也限制了炉壳整体往上膨胀，抱箍与横向联接的联接拉杆，这两项设计上的是造成炉壳开裂的被忽视的重要因素；以目前开裂案例计算炉壳膨胀值按照标准 12×10-6重新计算如下：

2、炉壳抱箍限制的炉壳周向膨胀量：

3、案例一：安钢热风出口直段炉壳内径11260mm，炉壳温度80℃，周向膨胀量33.96mm；炉壳温度100℃，周向膨胀量42.45mm；炉壳温度120℃，周向膨胀量50.94mm；炉壳温度150℃，周向膨胀量63.67mm。

4、案例二：湛江热风出口直段炉壳内径12590mm，炉壳温度80℃，周向膨胀量37.97mm；炉壳温度100℃，周向膨胀量47.46mm；炉壳温度120℃，周向膨胀量56.96mm；炉壳温度150℃，周向膨胀量71.19mm。

5、案例三：京唐热风出口直段炉壳内径13520mm，炉壳温度80℃， 周向膨胀量40.77mm；炉壳温度100℃，周向膨胀量50.97mm；炉壳温度120℃，周向膨胀量61.16mm；炉壳温度150℃，周向膨胀量76.45mm。

6、炉壳抱箍限制的炉壳往上的膨胀量：

7、例如：1、安钢4747m³高炉热风炉抱箍与拉杆刚性联接限制了炉壳往上的膨胀量：假设平均炉壳温度70℃，炉底到热风出口高度为32.1m，膨胀量约26.96mm，炉底至炉顶高度为51.54m，膨胀量43.29mm；平均炉壳温度100℃，炉底到热风出口膨胀量约38.52mm，炉底至炉顶膨胀量61.86mm。

8、2、宝钢湛江5050m³高炉热风炉抱箍与拉杆刚性联接限制了炉壳往上的膨胀量：假设平均炉壳温度70℃，炉底到热风出口高度为27.7m，膨胀量约23.27mm，炉底至炉顶高度为48.3m膨胀量40.57mm；平均炉壳温度100℃，炉底到热风出口膨胀量约33.24mm，炉底至炉顶膨胀量57.96mm。

9、3、京唐5500m³高炉热风炉抱箍与拉杆刚性联接限制了炉壳往上的膨胀量：假设平均炉壳温度70℃，炉底到热风出口高度为27.3m，膨胀量约22.96mm，炉底至炉顶高度为49.7m，膨胀量41.75mm；平均炉壳温度100℃，炉底到热风出口膨胀量约32.8mm。炉底至炉顶膨胀量59.64mm。

10、按照钢壳的温度与对应的膨胀率计算出上述炉壳直径的膨胀量80度时，膨胀量分别为33.96mm、37.97mm、40.77mm；100度时，膨胀量分别为42.45mm、47.46mm、50.97mm；120度时，膨胀量分别为50.94mm、56.97mm、61.16mm；150度时，膨胀量分别为63.67mm、71.19mm、76.45mm；这些如此之大的周向膨胀量被加强抱箍刚性的限制，导致抱箍以外区域薄弱环节焊缝及热影响区开裂就不足为怪了。目前国内国外顶燃式热风炉抱箍均将抱箍焊死在炉壳上形成了刚性抱箍。而热风炉往上整体膨胀量也是很大；例如安钢热风炉计算的炉壳至抱箍处往上的膨胀量按照上下平均炉壳温度70℃，炉底到热风出口膨胀量约26.96mm，平均炉壳温度100℃，炉底到热风出口膨胀量约43.29mm。所以，经过计算，抱箍刚性联接和抱箍与拉杆刚性联接均限制了热风炉炉壳周向膨胀量和往上的膨胀量。此问题在实际生产中遇到，经过计算才发现其严重性，因此，亟需设计一种新的设计来解决这一问题，以解决顶燃式热风炉炉壳焊缝及热影响区开裂问题。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种防止炉壳开裂的抱箍装置，可有效解决现有刚性抱箍结构造成顶燃式热风炉炉壳开裂的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型解决的技术方案是，一种防止炉壳开裂的抱箍装置，包括拉杆和固定件，所述的固定件包括第一固定件和第二固定件，第一固定件和第二固定件均是由经螺栓连接的多段弧形板构成的圆形，第一固定件和第二固定件相对的弧形板上分别设有第一连接头和第二连接头，第一连接头和第二连接头经拉杆连接在一起。

3、本实用新型方法简单，操作方便，成本低，彻底解决了刚性抱箍和刚性联接拉杆设计缺陷，炉壳膨胀收缩和炉壳上下膨胀收缩均处于松弛自由状态，彻底解决了炉壳开裂限制，避免了炉壳开裂发生，社会和经济效益显著。

技术特征：

1.一种防止炉壳开裂的抱箍装置，包括拉杆和固定件，其特征在于，所述的固定件包括第一固定件（1）和第二固定件（2），第一固定件（1）和第二固定件（2）均是由经螺栓（3）连接的多段弧形板构成的圆形，第一固定件（1）和第二固定件（2）相对的弧形板上分别设有第一连接头（101）和第二连接头（201），第一连接头（101）和第二连接头（201）经拉杆（4）连接在一起。

2.根据权利要求1所述的防止炉壳开裂的抱箍装置，其特征在于，所述的拉杆（4）包括第一连接杆（401）、第二连接杆（402）、连接轴（403）和双头螺栓（404），第一连接杆（401）、第二连接杆（402）端部分别经连接轴（403）装在第一连接头（101）和第二连接头（201）上，第一连接杆（401）、第二连接杆（402）另一端部经螺纹头与双头螺栓（404）内螺纹连接在一起。

3.根据权利要求1所述的防止炉壳开裂的抱箍装置，其特征在于，所述的第一固定件（1）是由2段以上的弧形板首尾经第一螺栓（301）依次连接构成的圆形，第二固定件（2）是由2段以上弧形板首尾经第二螺栓（302）依次连接构成的圆形。

4.根据权利要求1所述的防止炉壳开裂的抱箍装置，其特征在于，所述的第一连接头（101）、第二连接头（201）结构相同，均是呈直角凹槽状，凹槽对称的两侧壁上装有用于连接第一连接杆（401）和第二连接杆（402）的连接轴（403）。

技术总结一种防止炉壳开裂的抱箍装置，包括拉杆和固定件，所述的固定件包括第一固定件和第二固定件，第一固定件和第二固定件均是由经螺栓连接的多段弧形板构成的圆形，第一固定件和第二固定件相对的弧形板上分别设有第一连接头和第二连接头，第一连接头和第二连接头经拉杆连接在一起。本技术方法简单，操作方便，成本低，彻底解决了刚性抱箍和刚性联接拉杆设计缺陷，炉壳膨胀收缩和炉壳上下膨胀收缩均处于松弛自由状态，彻底解决了炉壳开裂限制，避免了炉壳开裂发生，社会和经济效益显著。技术研发人员：张福明,傲爱国,邹东平,郭献臻,钱世崇,武会卿,张锋,符政学,李迎新,李先武,崔方辉,刘东培受保护的技术使用者：郑州豫兴热风炉科技有限公司技术研发日：20231121技术公布日：2024/6/13