專利名稱：高爐冷卻壁試壓接頭工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鋼鐵高爐領(lǐng)域，具體說，涉及一種高爐冷卻壁試壓接頭工具。
背景技術(shù)：
鋼鐵廠的高爐通常通過設(shè)置在高爐爐殼周圍的冷卻壁降溫。所述高爐冷卻壁一般為一塊塊扁平長方體形的鑄鐵塊、鑄鋼塊或銅塊，在所述每個冷卻壁的內(nèi)部形成有冷卻水通道，該冷卻水通道一般通過鑄入冷卻水管(例如低碳鋼管、合金管等)來形成，其進(jìn)出口水管則露在該冷卻壁之外。高爐正常生產(chǎn)時，爐內(nèi)的熱量傳遞給冷卻壁基體，冷卻壁基體的熱量又由所述冷卻水通道中的冷卻水帶到冷卻壁外，因此，所述冷卻壁起到冷卻爐體、保護(hù)爐殼、維持高爐正常熔煉的關(guān)鍵作用。在安裝冷卻壁之前檢查冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道是否漏水是非常重要的。這個過程通常叫冷卻壁試壓。具體做法是，在冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管的管口處焊接試壓接頭，或者在冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管的管口上進(jìn)行套絲，從而用套絲連接試壓接頭，然后通過所述試壓接頭將冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道與試壓管道及試壓泵連成封閉的回路，最后將所述封閉回路中的冷卻水的壓強(qiáng)升高到2MPa以內(nèi)，并在預(yù)定長度的時間(例如1小時)內(nèi)觀察該回路中的冷卻水的壓強(qiáng)變化，從而判斷冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道是否漏水。但是，所述試壓接頭不管是通過套絲還是通過焊接與所述冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管的管口進(jìn)行連接，都需要非常大的工作量，因為冷卻壁往往很多，而且冷卻壁上的進(jìn)出口水管的數(shù)目也很多。另外，在試壓完畢后還要對接頭進(jìn)行處理，后續(xù)工作量也相當(dāng)大。

實用新型內(nèi)容本實用新型就是為解決上述技術(shù)問題而做出的，其目的在于提供一種高爐冷卻壁試壓接頭工具，采用這種高爐冷卻壁試壓接頭工具可以使高爐冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管與試壓管道或試壓泵快速連接，從而大幅節(jié)約人力和時間，并且試壓結(jié)束后不需對各管道及接頭進(jìn)行后續(xù)處理。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明人通過計算和實踐克服了傳統(tǒng)的偏見，發(fā)現(xiàn)可以將所述試壓接頭做成圓錐形，利用脹接原理將這種形狀的試壓接頭楔入高爐冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管的管口中。采用這種結(jié)構(gòu)的試壓接頭完全滿足試壓的密封要求，并能大大提高工作速度。因此，本實用新型提供一種高爐冷卻壁試壓接頭工具，其中，所述高爐冷卻壁的內(nèi)部形成有冷卻水通道，該冷卻水通道的進(jìn)出口水管均露在該高爐冷卻壁之外， 所述高爐冷卻壁試壓接頭工具包括接頭，呈截頂子彈形，該接頭的一端附近的外側(cè)面呈圓錐面形狀，該接頭的內(nèi)部形成有冷卻水通道，該冷卻水通道的一個出口在該接頭的所述一端的端面上，該冷卻水通道的另一個出口在該接頭的遠(yuǎn)離所述一端的外側(cè)面上；連接管，該連接管的一端的管口與所述接頭的冷卻水通道的所述外側(cè)面上的出口密封連接，該連接管的另一端的管口的外壁上形成有倒齒形結(jié)構(gòu)；以及軟管，該軟管的一端的管口與所述連接管的形成有倒齒形結(jié)構(gòu)的所述另一端的管口密封連接，該軟管的另一端與其它管道或試壓泵連接。所述接頭的所述一端的端面的外徑略小于所述高爐冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管的內(nèi)徑，而所述接頭的遠(yuǎn)離所述端面的橫截面的外徑略大于所述冷卻水通道的進(jìn)出口水管的內(nèi)徑。當(dāng)對所述高爐冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道試壓時，將所述接頭的所述一端楔入所述高爐冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管的管口中，當(dāng)所述冷卻水通道試壓完成后，將所述接頭的所述一端從所述高爐冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管的管口中拔出。優(yōu)選地，上述圓錐面的錐度可以在1 20到1 50之間。從上面的描述及實踐可知，本實用新型所述的高爐冷卻壁試壓接頭工具采用脹接原理與冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管進(jìn)行快速脹接，然后進(jìn)行試壓。在試壓完畢后可以將所述接頭工具快速拆除，然后將其反復(fù)地用于其它冷卻壁的試壓工作中。另外，在試壓完畢后不需要對冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管以及所述接頭工具中的接頭處進(jìn)行處理。因此可以大大縮短了施工時間，大大地節(jié)省人力物力。另外，本實用新型所述的高樓冷卻壁試壓接頭工具也可以用于類似的管徑小于IOOmm的厚壁無縫鋼管的試壓工作，試壓的壓力范圍一般小于2MPa。

圖1示出了本實用新型所述的高爐冷卻壁試壓接頭工具的一個實施例；圖2示出了將本實用新型所述的高爐冷卻壁試壓接頭工具與高爐冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管的管口進(jìn)行脹接的示意圖；以及圖3示出了將本實用新型所述的高爐冷卻壁試壓接頭工具從高爐冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管的管口進(jìn)行拆除的示意圖。
具體實施方式
下面將參考附圖來描述本實用新型所述的高爐冷卻壁試壓接頭工具的一個實施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識到，在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。此外，在本說明書中，相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的部分。圖1示出了本實用新型所述的高爐冷卻壁試壓接頭工具的一個實施例。如圖1所示，本實用新型所述的高爐冷卻壁試壓接頭工具10包括接頭11、連接管12和軟管13。接頭11由金屬(例如碳鋼)制成，呈截頂子彈形，其一端Ila附近的外側(cè)面lib 呈圓錐面形狀，優(yōu)選地，該圓錐面的錐度可以在1 20到1 50之間。在接頭11的內(nèi)部形成有冷卻水通道14，冷卻水通道14的一個出口在該接頭11的所述一端Ila的端面，而冷卻水通道14的另一個出口在該接頭11的遠(yuǎn)離所述一端Ila的外側(cè)面Ilc上。連接管12由金屬管(例如鋼管)制成。連接管12的一端的管口與接頭11的冷卻水通道14在外側(cè)面Ilc上的出口密封連接，例如，連接管12與接頭11可以是一體化的， 也可以通過焊接進(jìn)行密封連接。連接管12的另一端的管口的外壁上形成有(例如一體化地形成有)倒齒形結(jié)構(gòu)15，用于增強(qiáng)連接管12與軟管13結(jié)合時的牢固性和氣密性。軟管13的一端的管口與連接管12的所述形成有倒齒形結(jié)構(gòu)15的一端的管口密封連接。例如，軟管13可以為橡皮管，通過鐵絲的捆扎與連接管12的形成有倒齒形結(jié)構(gòu)15 的一端進(jìn)行密封連接。另外，軟管13的另一端則與其它管道或試壓泵(未示出)連接。下面將結(jié)合圖2和圖3來描述本實用新型所述的高爐冷卻壁試壓接頭工具的使用。其中，圖2示出了將本實用新型所述的高爐冷卻壁試壓接頭工具與高爐冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管的管口進(jìn)行脹接的示意圖，圖3示出了將本實用新型所述的高爐冷卻壁試壓接頭工具從高爐冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管的管口進(jìn)行拆除的示意圖。很顯然，接頭11的所述一端Ila的端面的外徑要求略小于高爐冷卻壁(未示出) 內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管20的內(nèi)徑，而接頭11的遠(yuǎn)離所述端面Ila的橫截面的外徑要求略大于所述冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管20的內(nèi)徑，從而保證能夠?qū)⒔宇^11的錐形端Ila密封地楔入高爐冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管20的管口中。如圖2所示，當(dāng)對高爐冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道試壓時，通過錘子30將接頭11的錐形端Ila楔入冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管20的管口中。由于接頭11的遠(yuǎn)離端面Ila的橫截面的外徑比冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管20的內(nèi)徑略大，因此，在所述楔入過程中，接頭11會使水管20的管口發(fā)生微小的彈性變形，從而利用這個彈性變形可以達(dá)到密封的效果。所述彈性變形使得接頭11的被楔入的圓錐形外側(cè)面部分lib與水管20的管口的內(nèi)壁之間在有相對運(yùn)動的趨勢時會產(chǎn)生摩擦力。舉例來說，設(shè)水管20的內(nèi)徑為60mm，水壓試驗的壓力為1. 5MPa，接頭11中的冷卻水通道14的直徑為20mm，接頭11與水管20的結(jié)合面的圓錐度為1 20，結(jié)合面的長度(即楔入深度)為10mm，根據(jù)碳鋼材料的彈性模量(2 X IO5MPa)、泊松比(0.3)以及摩擦系數(shù)(0. 15) 可以算出，試壓時接頭11所受的水的推力(約為1400N)遠(yuǎn)小于接頭11與水管20之間的最大摩擦力(約為10000N)，因此，本實用新型所述的高爐冷卻壁試壓接頭工具完全能夠滿足1. 5MPa下的試壓要求。如圖3所示，當(dāng)所述冷卻壁試壓完成后，用錘子30輕輕敲擊接頭11的外側(cè)面，就可以將接頭11的楔入冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管20的管口中的一端Ila從該管口中拔出。由于接頭11的楔入只使水管20的管口發(fā)生彈性形變，因此，當(dāng)接頭11從水管20的管口中拔出后，該水管20的管口就自動恢復(fù)成原來的狀態(tài)，既不需要額外的恢復(fù)處理，也不會影響后續(xù)的處理。如上參照附圖以示例的方式描述了本實用新型所述的高爐冷卻壁試壓接頭工具。 但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對于上述本實用新型所提出的高爐冷卻壁試壓接頭工具， 還可以在不脫離本實用新型內(nèi)容的基礎(chǔ)上做出各種改進(jìn)和組合。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書的內(nèi)容確定。
權(quán)利要求1.一種高爐冷卻壁試壓接頭工具，其中，所述高爐冷卻壁的內(nèi)部形成有冷卻水通道，該冷卻水通道的進(jìn)出口水管均露在該高爐冷卻壁之外，所述高爐冷卻壁試壓接頭工具的特征在于，包括接頭，呈截頂子彈形，該接頭的一端附近的外側(cè)面呈圓錐面形狀，該接頭的內(nèi)部形成有冷卻水通道，該冷卻水通道的一個出口在該接頭的所述一端的端面上，該冷卻水通道的另一個出口在該接頭的遠(yuǎn)離所述一端的外側(cè)面上；連接管，該連接管的一端的管口與所述接頭的冷卻水通道的所述外側(cè)面上的出口密封連接，該連接管的另一端的管口的外壁上形成有倒齒形結(jié)構(gòu)；以及軟管，該軟管的一端的管口與所述連接管的形成有倒齒形結(jié)構(gòu)的所述另一端的管口密封連接，該軟管的另一端與其它管道或試壓泵連接，其中，所述接頭的所述一端的端面的外徑略小于所述高爐冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管的內(nèi)徑，而所述接頭的遠(yuǎn)離所述端面的橫截面的外徑略大于所述冷卻水通道的進(jìn)出口水管的內(nèi)徑，當(dāng)對所述高爐冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道試壓時，將所述接頭的所述一端楔入所述高爐冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管的管口中，當(dāng)所述冷卻水通道試壓完成后，將所述接頭的所述一端從所述高爐冷卻壁內(nèi)部的冷卻水通道的進(jìn)出口水管的管口中拔出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐冷卻壁試壓接頭工具，其特征在于，所述圓錐面的錐度在1 20至Ij 1 50之間。
專利摘要提供一種高爐冷卻壁試壓接頭工具，其中，高爐冷卻壁內(nèi)形成有冷卻水通道，該通道的進(jìn)出口水管露在冷卻壁之外，所述高爐冷卻壁試壓接頭工具包括接頭，呈截頂子彈形，其一端呈圓錐形狀，其內(nèi)部形成有冷卻水通道，該通道的一個出口在接頭的端面上，另一個出口在接頭的外側(cè)面上；連接管，其一端與接頭的冷卻水通道在外側(cè)面上的出口密封連接，其另一端形成有倒齒形結(jié)構(gòu)；以及軟管，其一端與連接管的倒齒形結(jié)構(gòu)端密封連接，其另一端與其它管道或試壓泵連接。所述接頭的橫截面外徑略大于冷卻壁冷卻水通道的進(jìn)出口水管的內(nèi)徑，在試壓時，將接頭的錐形端楔入冷卻壁內(nèi)的冷卻水通道的進(jìn)出口水管中，當(dāng)試壓完成后，將接頭拔出。
文檔編號C21B7/10GK202164314SQ201120220380
公開日2012年3月14日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者沈洪斌 申請人:中國華冶科工集團(tuán)有限公司