專利名稱：用來(lái)將預(yù)熱空氣噴入豎爐內(nèi)的裝置以及用于制造球窩接頭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來(lái)將預(yù)熱空氣噴入豎爐內(nèi)的裝置，它包括一批獨(dú)立的筒形件，每個(gè)筒形件有一外部鋼套和一耐火的內(nèi)襯同時(shí)包括至少一根中央管件，此管件在其一側(cè)經(jīng)第一球窩接頭與第一膨脹接頭連接到與環(huán)繞此爐的供給預(yù)熱空氣用的環(huán)風(fēng)管成整體的連接件上，而在其另一側(cè)或相對(duì)側(cè)，則經(jīng)第二球窩接頭與第二膨脹連接頭連至由一彎頭與一風(fēng)嘴延伸出的下部連接件上，此風(fēng)嘴鉸接到一安裝于此爐壁中的風(fēng)口上，同時(shí)，在此裝置中，上述兩球窩接頭都包括一為相應(yīng)連接件之一端所形成的凸?fàn)畈?，此種凸球部可在相鄰連接件端部與一介于該球部與該端部間的軟質(zhì)耐火接頭二者所形成的凸窩部中旋轉(zhuǎn)。
這類一般稱作“支風(fēng)管”的裝置存在著可動(dòng)性與密封的問(wèn)題。事實(shí)上，由于預(yù)熱空氣的高溫(約1200℃或更高)以及豎爐內(nèi)普遍出現(xiàn)的高溫，爐壁、環(huán)風(fēng)管與此種支風(fēng)管都易發(fā)生熱膨脹與變形，使得爐壁與環(huán)風(fēng)管之間產(chǎn)生顯著的相對(duì)位移。于是，此種支風(fēng)管就必須能補(bǔ)償這類相對(duì)位移，同時(shí)還要防止氣體或預(yù)熱空氣的泄漏。
為了滿足這些方面的要求，美國(guó)專利3766868號(hào)提供了一種在其引言中述及的支風(fēng)管。這種支風(fēng)管通過(guò)設(shè)計(jì)了類似德國(guó)專利說(shuō)明書(shū)DE-C2-2218331中所述的那種萬(wàn)向球窩接頭而獲得了改進(jìn)。這種支風(fēng)管的三個(gè)接頭使它能夠補(bǔ)償環(huán)風(fēng)管與爐壁之間所有的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這些接頭間區(qū)域中的密封則由風(fēng)箱式膨脹接頭來(lái)實(shí)現(xiàn)，而其機(jī)械穩(wěn)定性則通過(guò)與兩個(gè)萬(wàn)向接頭區(qū)域內(nèi)中央管件兩相對(duì)端關(guān)聯(lián)的萬(wàn)向連接件來(lái)保證。
最易受到力的作用和最為關(guān)鍵的部分通常即位于這些接頭處。事實(shí)上，球部相對(duì)其窩部的可動(dòng)性常會(huì)導(dǎo)致前述軟質(zhì)接頭發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的變形，同時(shí)在耐火材料之間產(chǎn)生摩擦。此外，由于難以對(duì)耐熱鋼進(jìn)行機(jī)加工，就不能使形成這種球部之套的外套延伸到此球部的稍端。這就是球部稍端的耐火材料中常常形成微裂紋的主要原因，會(huì)造成干擾性環(huán)流與渦流。
對(duì)于一種可靠的支風(fēng)管來(lái)說(shuō)，除了上述這些質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以外，還需考慮有競(jìng)爭(zhēng)性的生產(chǎn)成本、能簡(jiǎn)易地拆卸、必要時(shí)還要易于更新耐火材料，等等。顯然，以上種種指標(biāo)常常是相互抵觸的，這就勢(shì)必迫使設(shè)計(jì)者與制造者去選擇一種合理的折衷方案。
本發(fā)明的目的在于提供前面引言中所述這種裝置的一種新類型，它在接頭處有較高的抗磨損性，且由于它對(duì)種種問(wèn)題有眾多不同的解決方法，故能全面地適應(yīng)用戶的要求，并在同時(shí)允許有合理的制造成本。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的裝置的基本特征在于各個(gè)球窩接頭曲率半徑的大小約為不同連接件之半;球窩接頭的凸球部包括一個(gè)由耐熱鋼制成的防護(hù)殼或套，后者延伸到此球部的徑向上的底部。球窩接頭曲率半徑的減小可將此球部更好地導(dǎo)入其相應(yīng)的窩部，這樣，由于能使接頭經(jīng)常保持住相同的寬度，就可減少軟接頭的振動(dòng)與磨損。
減小接頭的曲率半徑以及在此由金屬外套來(lái)構(gòu)成球部延伸至其底部的套，就能保持在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中使接頭的槽縫保持著均勻?qū)挾取?br> 本發(fā)明還提供了一種新的方法，用來(lái)為將預(yù)熱空氣噴入豎爐內(nèi)的裝置制造球窩接頭的凸球部，這種方法首先在于加工出的熱鋼制的球套并為之提供耐火內(nèi)襯，特征在于使一耐熱鋼管的端部扭曲成一凸的拱頂，此拱頂有一中央孔口以及一在此中央孔口與此鋼管圓柱面間延伸的凸球面;將這樣形成的套置放于一支承件上;將一直徑略小于上述中央孔口直徑的圓筒沿軸向插置于孔口內(nèi);利用此圓筒作為一個(gè)模子，將耐火材料注入圓筒與上述套二者之間。
根據(jù)本發(fā)明的支風(fēng)管的第一實(shí)施例，球部是由上部連接件的下端與中央管件的下端所形成。
中央管件的球部既可以作為此管件的整體部分，也可由充填有環(huán)形接頭的橫向接合部使之與此管件分開(kāi)。
中央管件的外套與下部連接管的外套可以通過(guò)一膨脹接頭，或借助一凸緣，或由一可脫開(kāi)的焊合部，相互直接連接。
下部接頭的窩部可以形成于耐熱鋼制的圓筒套中澆注成的耐火襯里中，以共軸向方式裝設(shè)于下部連接件的外套內(nèi)。
軟質(zhì)耐火接頭可以部分地固定于此外套上，同時(shí)部分地固定于窩部的邊緣上。它也可以部分地固定于上述圓筒形套的一內(nèi)座上，部分地接附于耐火襯里上，同時(shí)部分地連接到為此套的上部與一焊接在該外套內(nèi)的環(huán)所限定的座上。
根據(jù)本發(fā)明一第二實(shí)施例，前述兩種球窩接頭的窩部被配置于中央管件的兩個(gè)相對(duì)端部上，而相應(yīng)的凸球部則分別配置于上、下連接件上。
本發(fā)明的其它特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于那些熟悉本項(xiàng)工藝的人，將可參看附圖從下面幾個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描述中獲得認(rèn)識(shí)與理解。在附圖中

圖1是依據(jù)美國(guó)專利3766857號(hào)的傳統(tǒng)支風(fēng)管的垂直剖面圖;
圖1a表明圖1中之支風(fēng)管的下部接的另一種實(shí)施例;
圖2示明德國(guó)專利DE-C2-2218331號(hào)中公開(kāi)的支風(fēng)管中接頭的細(xì)節(jié);
圖3與3a以并置形式同時(shí)以軸向剖面示明本發(fā)明的一種球窩接頭;
圖4示意地表明用來(lái)為本發(fā)明之接頭連接件的球部制造一耐熱鋼套的方法;
圖5示意地表明通過(guò)本發(fā)明之支內(nèi)管的第一實(shí)施例之垂直剖面的軸向剖面;
圖5a示意地表明圖5中支風(fēng)管下部接頭的另一實(shí)施例;
圖6a、6b與6c示意地表明圖5中支風(fēng)管的不同部件的耐火襯里的不同制造步驟;
圖7以與圖5相似的形式表明本發(fā)明之支風(fēng)管的第二實(shí)施例;
圖8、9與9a示明圖7中支風(fēng)管的下部接頭連接件的另外的不同的實(shí)施例;
圖10a、10b與10c示意地表明圖7中支風(fēng)管不同部件的耐火襯里的不同制造步驟;
圖11示意地表明本發(fā)明的一種支風(fēng)管的第三實(shí)施例;
圖12a、12b與12c示意地表明圖11中支風(fēng)管的耐火襯里的不同制造步驟;
圖13示意地表明本發(fā)明之支風(fēng)管的第四實(shí)施例;而圖13a、13b與13c示意地表明圖13中支風(fēng)管的耐火襯里的不同制造步驟。
圖1中以參考數(shù)號(hào)20表明那種先有的支風(fēng)管，它將環(huán)繞一鼓風(fēng)爐設(shè)置的主環(huán)風(fēng)管22連接到此鼓風(fēng)爐的壁24上。此支風(fēng)管20包括一直的傾斜段，由一中央管件26組成，后者的上端鉸接到一固定在環(huán)風(fēng)管22的連接件28上，而它的下端則鉸接到一經(jīng)凸緣接合到一彎管32的連接件30上。彎管32延伸出一噴嘴34，后者的端部鉸接到固定于爐壁24中的風(fēng)口36上。在此中央管件26與兩個(gè)連接件28與30之間的上部接頭38與下部接頭40屬于萬(wàn)向接頭，可在環(huán)風(fēng)管22與爐壁24間作相對(duì)位移或相對(duì)運(yùn)動(dòng)。接頭38與40區(qū)域中的密封是由分別固定在管件26與相鄰連接件20和30上的風(fēng)箱式膨脹接頭44、46來(lái)實(shí)現(xiàn)。機(jī)械穩(wěn)定性則由以同樣方式將中央件26連至相鄰連接件28與30的萬(wàn)向接頭48、50來(lái)保證。此種支風(fēng)管的所有以上部件都是由一金屬外套或罩54構(gòu)成，其中配置有耐火內(nèi)襯54，后者之中有一供給槽或供給導(dǎo)管56通過(guò)，為預(yù)熱空氣提供通道。
兩個(gè)接頭38、40中的每個(gè)都包括一稱作為球的凸部和一稱之為窩的凹部。在上部接頭38中，此球是上部連接件28的一部分，通入由中央件26之上端形成的窩中。中央件26的下部構(gòu)成接頭40的球部，通入下部連接件40之上部形成的窩中。
在圖1的實(shí)施例中，接頭40的球部與中央件26成整體，這就是說(shuō)，后者的耐火襯里無(wú)間斷地從上端延伸到球部的梢端。中央件26的這種設(shè)計(jì)與圖1a所示的另一種解決方法相比，易于制造，在圖1a中，球部是與中央件的其余部分獨(dú)立，并在提供用來(lái)緊固萬(wàn)向接頭50a的凸緣區(qū)處與此中央件連接。不過(guò)，圖1a中所示的另一種解決方法具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即可使包括管狀連接件30與接頭40a在內(nèi)的下部，同包括中央件26的其余部分以及上部接頭38和管狀連接件28在內(nèi)的那種上部分開(kāi)折卸。應(yīng)該注意到，上部接頭38必須采取圖1a的設(shè)計(jì)形式，使支風(fēng)管能與環(huán)風(fēng)管22脫開(kāi)。
圖2示明德國(guó)專利DE-C2-2218331所公開(kāi)的一種先有接頭連接件的實(shí)施例。此實(shí)施例與圖1中所描述的主要區(qū)別在于其中的接頭是球狀的，如球部58和連接件30之窩部間的接頭。在此實(shí)施例中，球部58與圖1a中之例相同，也能與中央件26分開(kāi)。但是，圖1中的實(shí)施例在此同樣也是可行的。
與圖1中實(shí)施例相比較的另一不同之處是將軟質(zhì)彈性接頭設(shè)在球窩接頭的區(qū)域中。例如，由陶瓷纖維構(gòu)成的第一密封環(huán)62是裝配到窩部60的耐火襯里內(nèi)，封閉住窩部60與球部58梢端間的通道。另一個(gè)也是由陶瓷纖維構(gòu)成的軟質(zhì)密封件64則設(shè)置于球部58之金屬套68的下端與膨脹接頭44之圓筒形連接套之環(huán)形空間中。此密封件64在窩部60的邊緣與焊合到套68上的外圍環(huán)件66之間呈楔形。
接頭62與64實(shí)質(zhì)上是用來(lái)中止或減少熱空氣進(jìn)入膨脹接頭44內(nèi)，得以使后者能更好地避免高溫影響。當(dāng)球部58相對(duì)于連接件30發(fā)生軸向位移，套68的下邊棱就有可能變形甚至在一側(cè)破壞密封件64，而在另一側(cè)，環(huán)件66則會(huì)使密封件64沿軸向壓縮。假若這類耐火接頭缺乏彈性，上述這種位移就會(huì)帶來(lái)不可逆變形的危險(xiǎn)，使此種接頭的效率降低。
圖2所示的裝置中，就耐熱鋼套68僅僅延伸到球部58的圓筒形部分這一限度而言，表現(xiàn)出另外一種缺點(diǎn)。這樣，球部58的耐高溫梢端會(huì)在其受到快速磨損和破裂的最初處，因眾多的微裂紋而迅速過(guò)負(fù)荷。球部58梢端的耐火襯里缺乏支承件的結(jié)果，還需要有相當(dāng)大的曲率半徑R來(lái)避免這一未受到套68支承的凸梢變得過(guò)份尖削，這一尖削的凸梢在其轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中處于球部58的圓筒形部分與凸部間的銳棱的起點(diǎn)，因而會(huì)在此種接頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中軋碎密封件64。
圖3與3a各示明了本發(fā)明之接頭的一半，這兩個(gè)圖以相互非常接近的方式給出，得以表明整個(gè)的接頭，其中的左邊部分表明的是球部與中央管道相分開(kāi)的型式，而右邊部分表明的球部乃是中央管道段的一部分。
圖3與3a表明，本發(fā)明之接頭70、70a完全為其耐熱鋼套72、72a所封圍，此鋼套延伸到球部的底端，環(huán)繞著它的凸部。通過(guò)后面詳細(xì)闡明的一種精巧的制造方法，能夠?qū)⒋朔N耐熱套72、72a制成一種帶凸段的單件。與圖2中例示的工藝狀況相比，本發(fā)明中這種球部的曲率半徑并不那么重要，約為支風(fēng)管的連接管段直徑之半，從而改進(jìn)了這種球部的活動(dòng)性。在球部70、70a與管狀連接件76的耐火襯里間設(shè)置有例如由陶瓷纖維構(gòu)成的密封件74。此種密封件例如可以接合到兩個(gè)支承環(huán)78、80間的管狀連接件76的外套上。密封件74完全適宜此球部的梢端外形，并延伸到此球部凸段的絕大部分。當(dāng)支風(fēng)管設(shè)計(jì)成允許有7°的最大軸向偏差時(shí)，球部72、71就能夠在兩側(cè)偏離圖3與3a所示的中間位置3.5°，如α與β所。在這種極限的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中，密封件74常常會(huì)形成一種厚的密封熱而不為球部70、70a所壓縮，這是由于相應(yīng)的槽縫寬度在這種相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)中保持不變。
參看圖4，現(xiàn)在來(lái)描述本發(fā)明的用來(lái)制造球部耐熱鋼套的方法。為此，采用耐熱鋼制的一種圓筒形管82，在圖3所示實(shí)施例的情形，此管的邊緣可設(shè)有一小的凸緣84。沿著凸緣84的整個(gè)相對(duì)側(cè)，按規(guī)則的間距，依隨相應(yīng)的母線加工出一批切口86，其深度相當(dāng)于擬制成之球部的凸段。這些切口86于是確定出一致的舌部88。然后將后者朝筒管82的軸線彎折，直至切口86完全閉合上以界定出這樣一種球拱，后者具有一個(gè)由相互鄰接的舌部88的前沿斜面92形成的中央孔口92。舌部88的這種彎折作業(yè)可以借一種帶球形底部的模子來(lái)實(shí)現(xiàn)。最后將不同的舌部88在這種切口的整個(gè)長(zhǎng)度上一個(gè)焊接到另一個(gè)上，加工出套72。
圖5示明了具有兩個(gè)一致的球窩接頭94與96的支風(fēng)管之傾斜段的實(shí)施例，這兩個(gè)接頭各有一個(gè)依據(jù)參考圖4所述的方法由耐熱鋼制成的套所封圍的球部。為簡(jiǎn)明起風(fēng)，圖5及后述的圖沒(méi)有示明用來(lái)給接頭94與96提供穩(wěn)定性的裝置。這種裝置盡管出現(xiàn)在特定的實(shí)施例中，但實(shí)質(zhì)上可以是已知的裝置，例如歐洲專利EP-41-0363576中所公開(kāi)的萬(wàn)向接頭或拉力桿。
圖5a示明先前業(yè)已描述過(guò)的另一實(shí)施例，按照這一實(shí)施例，下部接頭96a的球部是與中央管件98a分開(kāi)的。
在圖5與5a的兩個(gè)實(shí)施例中，中央件98與下部管狀連接件100之間的密封連接，是借助在球部的套之上端處的凸緣102來(lái)進(jìn)行的。此中央件98也包括一個(gè)在上部接頭94的膨脹接頭之外的上凸緣，用來(lái)把支風(fēng)管與環(huán)風(fēng)管(未示明)連接。
在圖5的實(shí)施例中，為了能獨(dú)立地制造出簡(jiǎn)單構(gòu)成球窩接尖94球部的三個(gè)部件中央件98、下部連接件100與上部連接件106，就必須要有上述的凸緣102與104。下面參看圖6a、6b與6c來(lái)闡述有關(guān)的制造方法。
圖6a示明球部106的耐火襯里的制造。為此，將依據(jù)對(duì)照?qǐng)D4所述方法制成的套72翻轉(zhuǎn)到一例如由木料制成的支承件108上，而中央孔口90則最好指向下方。然后將一例如由多孔合成材料制的筒形件110插入套72內(nèi)，同時(shí)，例如用一固定到支承件108上且插入于筒形件110之軸向槽內(nèi)的柱塞112，使之保持就位。留下來(lái)唯一要作的事即是把耐火材料114澆注入由筒形件110與套72所限定的環(huán)形空間內(nèi)，并以此套作為模子。
圖6b示明中央管個(gè)98的制造。為此，將中央件的外套116以及下部球部的套與上部膨脹接頭所形成的組件翻轉(zhuǎn)到支承件118上，凸緣104在底端;而限定上部接頭94接合位置的環(huán)120則緊貼環(huán)繞此支承件的孔口。在此，將一多孔合成材料制成的筒形件122順縱向設(shè)置到支承件118上，并由一柱塞124保持就位。唯一留下來(lái)要作的是以耐火材料充填到筒形件122的周圍。
圖6c表明下部連接件的制造。如同圖6b中的情形，這種管狀連接件的外套126，包括下部球窩接頭的膨脹接頭反轉(zhuǎn)到一與上面所用支承件118一致的支承件128上，而上部凸緣則在底部。然后將一由多孔合成材料制成的部件130順軸向放置到支承件128上，此部件130的外形對(duì)應(yīng)于已完工的管狀連接件100的內(nèi)槽，而部件130的周圍空間則以耐火材料充填。應(yīng)該注意到，由合成材料制成的這三個(gè)部件110、122與130在組裝支風(fēng)管的過(guò)程中都可保持于合適位置，這是因?yàn)楫?dāng)支風(fēng)管投入運(yùn)行時(shí)，它們都將自動(dòng)消耗掉。
在圖7所示之支風(fēng)管的第二個(gè)實(shí)施例中，此種支風(fēng)管具有一中央管件132、下部管狀連接件134與一球部136。但是，與圖5中所示實(shí)施例不同，此中央件132的外套是由下部球窩頭的膨脹接頭連接到管狀連接件134之外套上的。圖5a中實(shí)施例的凸緣102消失了，這樣就可降低支風(fēng)管的制造費(fèi)用。另一方面，由于管狀連接件134不能與中央件132分開(kāi)，圖6c所示制造工序就不再可能，而必須采用另外的精巧方法來(lái)澆注出此下部接頭的窩座。為此目的，在所示實(shí)施例中，用中斷記號(hào)138表明以兩個(gè)相繼工序來(lái)澆注連接件134的耐火襯里。這也將影響下部接頭的設(shè)計(jì)，特別是影響到管狀連接件134的設(shè)計(jì)。圖8與9表明了幾個(gè)有關(guān)的實(shí)施例。
圖8示明了中央件132與下部連接件134之間球窩接頭140的細(xì)節(jié)。球部142與上述實(shí)施例中之一相一致，這就是說(shuō)，配置有圖4的耐火套。另一方面，此球窩接頭140的由連接件134耐火襯里上部形成的窩部144則已有變更。事實(shí)上，如圖8所示，形成窩部144的耐火襯里是澆注在耐熱鋼制的筒形套146中，并共軸地配合于管狀連接件134的金屬外套內(nèi)。筒形套146能夠由兩個(gè)分別固定到上述外套內(nèi)壁與筒形套146外壁上的環(huán)保持就位。隔熱裝置采用的是陶瓷纖維制成的厚密封件152，后者接合到連接件134外套的內(nèi)表面上并延伸到球部142與窩部144間的底部。上述外套上焊接有兩個(gè)環(huán)形支承件，為密封件提供支承。
在圖9所示的另一實(shí)施例中，窩部144同樣配置在耐熱鋼制的套138內(nèi)，但后者較圖8實(shí)施例中的套146要長(zhǎng)一些。套158的超出耐火襯里的部分被設(shè)計(jì)成用作陶瓷纖維制密件160的罩。與圖8的實(shí)施例相比，圖9中的實(shí)施例具有這樣的優(yōu)點(diǎn)即密封件160能在支風(fēng)管組裝好之前置放就位，而且能夠與窩部一齊插入。另一方面，圖8的實(shí)施例較圖9的實(shí)施例則有隔熱較好的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槊芊饧?52比密封件160厚。
圖9a表明圖8與圖9這兩個(gè)實(shí)施例之間的一種折衷產(chǎn)物套162同時(shí)用作密封件164的罩，但配合有一環(huán)件166，后者是焊接到前述外套上的。此密封件164于是能如圖9的情形那樣，在組裝支風(fēng)管之前置放就位，不同之處則是此環(huán)件166形成了一種有助于將熱從密封件164逸散到前述外套上的熱橋。
參看圖10a、10b與10c，這里將描述圖7中支風(fēng)管不同部件的制造步驟，這和前面相對(duì)于圖5中業(yè)已討論過(guò)的情形相當(dāng)，同時(shí)還需參看圖6a至6c。作為例釋，也還要利用圖9所示的實(shí)施例。
圖10a表明將耐火材料澆注入圖4的套中來(lái)制造上球部136。這一步驟與參照?qǐng)D6a所述的相一致，因而不需再作解釋。
但在此時(shí)，應(yīng)用了圖10b所示的中間步驟，該圖表明對(duì)下部球窩接頭140的窩部作獨(dú)立澆注。首先將套158置入木制的模子168內(nèi)，為密封件160(圖9)設(shè)置的罩則導(dǎo)向底部。模子168正上方的輪廓與窩部144的耐火襯里形成互補(bǔ)形式。然后將與窩部144之孔口相應(yīng)的由多孔合成材料制的筒形件169沿軸向插入支承件168上套158內(nèi)，同時(shí)將耐火材料澆注入筒形件169與套158之間。澆注之后撤除模子168，密封件160(圖9)就能接合到它的在套158內(nèi)的罩中。
為了澆注出中央件132，把由膨脹接頭固定到連接件134外套上的上述中央件的外套翻轉(zhuǎn)到上部凸緣上。此中央件132的澆注方式與參照?qǐng)D6b所進(jìn)行的一致，采用相同的模具與筒形件。當(dāng)這一澆注工作完成后，則按照?qǐng)D10b所示過(guò)程澆注窩部144，并在密封件旋轉(zhuǎn)就位后，將此窩部導(dǎo)入連接件134的外套內(nèi)，以便把它放在由支墩148與150所支承而置放于球部142之上。當(dāng)窩部144就位，則將一界定出管狀連接件134之通道的筒形件(未示明)放到此窩部144之上，通過(guò)將耐火材料充填到此成型用筒形件與管狀連接件134之外套的環(huán)形空間內(nèi)，澆注工作即行完成。
圖11表明的第三實(shí)施例與圖7中所示的類似，它包括一個(gè)中央管狀件170，經(jīng)一上部球窩接頭176連至一管狀連接件174。這一在下部的管狀連接件174與下部球窩接頭178和圖5中的實(shí)施例相一致，因而不必再作描述。中央管狀件170就其不包括用來(lái)連接管狀連接件174的凸緣這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，與圖7中的實(shí)施例是相似的。在圖11的實(shí)施例中，為了解決如圖7中所描述的制造與組裝問(wèn)題，在中央管件170的外套與管狀連接件174的外套之間，設(shè)置了一種可移去或可脫開(kāi)的連桿或連接件。如圖11所示，將膨脹接頭182的上端180通過(guò)一金屬肩狀件184焊合到中央管件170的外套上，同時(shí)將球窩接頭178的球部的耐熱鋼套也焊接到這一肩狀件上。前述上端180焊接到肩部件184上的固定性必須兼雇到，一方面需要能在折卸時(shí)使這一焊合處脫開(kāi)，另一方面又需確保這種密封能約束住內(nèi)部壓力。
圖11中的實(shí)施例除了具有圖5中實(shí)施例便于制造的那種不需分兩步來(lái)澆注下部連接件的優(yōu)點(diǎn)外，還具備有圖7中實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)省除了中央管件與下部連接件間的連接凸緣。但是，圖11的實(shí)施例需要有一定能抵抗內(nèi)壓的焊接部。圖11中實(shí)施例之各部件的不同澆注步驟示明于圖12a、12b與12c中，恰當(dāng)?shù)嘏c對(duì)照?qǐng)D6a、6b與圖6c所示明的相同，因而毋需再作解釋，且采用相同的成型用筒形件與模子。唯一的區(qū)別是缺少了那種在膨脹接頭182的連接件180上的凸緣，并不再有那種在中央件170上的凸緣，它已由肩部件184取代。在依據(jù)圖12a、12b與12c澆注好部件170、172與174后，通過(guò)將下部球窩接頭178的密封件接合到膨脹接頭182上方連接件174之外套內(nèi)表面處所設(shè)的罩上，使此密封件安置就位。然后將連接件174與中央件170的球部相結(jié)合，而對(duì)連接件180與肩部件184之間進(jìn)行周緣焊合。
下面參照?qǐng)D13來(lái)描述第四實(shí)施例，此實(shí)施例綜合了前三個(gè)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。圖13的實(shí)施例也包括有一中央管件200，它通過(guò)一上部球窩接頭206連至球部202，同時(shí)通過(guò)一下部球窩接頭連至一下部連接件204。但是與前面那幾個(gè)實(shí)施例不同，這兩個(gè)球窩接頭206與208的窩部是設(shè)在中央件200的相對(duì)端，此下部球窩接頭208的球部構(gòu)成了連接件204的一部分。此上部與下部球窩接頭于是位于相反的方向，如同歐洲專利EP-A1-0363576中所公開(kāi)的，因而也提供了此專利文件中所描述的一些優(yōu)點(diǎn)。
如圖13所示，此實(shí)施例省除了中央件200的凸緣，不必要在此中央件的外套與下部連接件的外套間提供一種可除去的焊接部，也不必要有如前面不同制造步驟的描述的指出的那兩個(gè)步驟，這些以后將對(duì)照?qǐng)D13a、13b與13c加以說(shuō)明。
圖13a所述球部202的制造方式與前述實(shí)施例所述的球部制造方式一致。
圖13b表明中央件200的制造。將中央件200的構(gòu)成下部管狀連接件204一部分的金屬外套置入一木制模子上，后者保持此外套通過(guò)下部球窩接頭208之密封件的罩。模子210由一底座212支承，后者最好配備有一通過(guò)一內(nèi)阻擋件216來(lái)支承連接件204之外套的底座件，此阻擋件216以后將用作前述球部之套的固定支承。模子210的正上方的輪廓與下部球窩接頭的窩部輪廓成相補(bǔ)形式。這樣，就只須把由多孔合成材料制成且與中央管件200之內(nèi)部通道相應(yīng)的成型用筒狀件218，沿軸向放入此中央件200的外套內(nèi)與模子210之上。然后，必須將筒形件218與該外套間的環(huán)形空隙充填，直到上部球窩接頭206之密封件的罩的邊緣。此上部球窩接頭的窩部220的輪廓，則是在將澆注的耐火材料于硬化之前除去之后，例如用一種輪廓與窩部220輪廓相補(bǔ)的刮型器使之形成于上述那種澆注的耐火材料之中的。然后將依據(jù)圖13b所制成的這種結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)并置放于一底座222上，后者最好由一木制模子構(gòu)成，用以模制此種球窩接頭的凹部。上述結(jié)構(gòu)是窩部220在模子222上所附有的。隨后將密封件224接合到它的罩內(nèi)，此罩是為此目的而設(shè)在中央件200的外套之內(nèi)表面上的。再將一由多孔合成材料制的圓盤226安放到事先據(jù)圖13b之模具210所形成的窩部部件的底部上，此圓盤的厚度相當(dāng)于球窩接頭208在其球部與窩部間的橫向槽縫的軸向?qū)挾取Ｈ缓髮⑶虿?2的套從上方導(dǎo)入連接件204的外套內(nèi)，即把球部72的套從上方導(dǎo)入連接件204的外套內(nèi)，即把球部72的套放置好，并將此套的邊緣84焊合到設(shè)在外套內(nèi)表面上的止動(dòng)裝置216上。再將一由多孔合成材料制的成型用筒形件依軸向旋轉(zhuǎn)到圓盤226上，此筒形件的構(gòu)型與管狀連接件204的通道相當(dāng)。此時(shí)全部需要作的只是把套72用作模子將耐火材料澆注入此筒形件周圍的環(huán)形空間內(nèi)。撤除掉模子122和在澆注過(guò)程中用來(lái)保持此內(nèi)部的筒形件的柱塞228與330后，就能立即將中央件200與管狀連接件204裝配好，而此內(nèi)部的筒形件與圓盤可以保持于原位，因?yàn)樗鼈冊(cè)谥эL(fēng)管投入運(yùn)行后將自動(dòng)耗盡。
權(quán)利要求
1.一種用來(lái)將預(yù)熱空氣噴入豎爐內(nèi)的裝置，它包括一批獨(dú)立的筒形件，每個(gè)筒形件有一外部鋼套和一耐火的內(nèi)襯同時(shí)包括至少一根中央管件，此管件在其一側(cè)經(jīng)第一球窩接頭與第一膨脹接頭連接到一固定接連到環(huán)繞此爐的預(yù)熱空氣供給環(huán)風(fēng)管上，而在相對(duì)一側(cè)由一第二球窩接頭與第二膨脹接頭連至一由一彎頭與一噴嘴延伸出的下部連接件上，此風(fēng)嘴則鉸接到一安裝于此爐的壁中的風(fēng)口上，同時(shí)，在此裝置中，上述兩球窩接頭都包括一為前述連接件之一的端部所形成的凸球部，此種凸球部可在相鄰連接件的端部與一軟質(zhì)耐火密封插入件之間形成的凹窩部中旋轉(zhuǎn)，特征在于上述各個(gè)球窩接頭曲率半徑的大小約為上述不同管狀件的直徑之半，同時(shí)此種球窩接頭的凸形球部(70，70a)都包括一個(gè)由耐熱鋼制成的防護(hù)套，此種套則延伸到這種球部徑向底部的凸部周圍。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，特征在于前述球部是由所說(shuō)上部管狀連接件(106、136、172)與中央管件(98、132、170)兩者的端部形成。
3.如權(quán)利要求1與2所述的裝置，特征在于所述中央管件(98)的球部(70a)是前者的一整體部分。
4.如權(quán)利要求1與2所述的裝置，特征在于所述中央管件(98a)的球部(70)是由一充裝有環(huán)形密封件的橫向接合部所分開(kāi)。
5.如上述權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)中所述的裝置，特征在于所說(shuō)中央管件(98)的金屬外套是由前述膨脹前頭與一凸緣(102)連至下部管狀連接件(100)中的一個(gè)上。
6.如權(quán)利要求1與2所述的裝置，所說(shuō)中央管狀件(132)的外套與下部管狀連接件(134)中之一，是相互通過(guò)前述膨脹接頭直接連接。
7.如權(quán)利要求1與2所述的裝置，特征在于所說(shuō)中央管件(170)的外套與下部管狀連接件(74)的外套，是通過(guò)一在前述膨脹接頭的連接件(180)與一邊緣肩部件(184)間的可脫開(kāi)的焊接部連接。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，特征在于所述下部球窩接頭(140)的窩部(144)是形成在一由耐熱鋼制的筒形套(146、158、162)的耐火襯里澆注件之中，此筒形套共軸線地裝設(shè)于下部管狀連接件(134)的外套之內(nèi)。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，特征在于述及的耐火密封件(152)是部分地固定于此管狀連接件(134)的外套上，部分地固定于此窩部(144)的邊緣上。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，特征在于所說(shuō)耐火密封件(160)是部分地固定于此筒形套(158)的內(nèi)罩上，部分地固定于此耐火襯里上。
11.如權(quán)利要求8所述的裝置，特征在于所說(shuō)密封件(164)是部分接附到耐火襯里上，同時(shí)部分接合到一罩內(nèi)，此罩是由套(162)的上部與焊接到管狀連接件(134)外套內(nèi)側(cè)上的環(huán)件(166)所界定。
12.如權(quán)利要求1所述的裝置，特征在于所說(shuō)的兩個(gè)球窩接頭(206、208)的窩部分別設(shè)在中央管件(200)的兩個(gè)相對(duì)側(cè)上，而它們的凸球部則分別設(shè)在上部管狀連接件(202)上與下部管狀連接件(204)上。
13.一種通過(guò)將預(yù)熱空氣噴入豎爐內(nèi)的裝置制造其球窩接頭的凸球部的方法，此方法包括首先制造一耐熱鋼的球部套，同時(shí)為此套提供一耐火的內(nèi)部襯里，特征在于形成耐熱鋼制的一種管狀件82的這樣的端部，直至此端部具備凸圓拱的形式，此圓拱有一中央孔口(90)和一在此中央孔口與管狀件82柱面間延伸凸球面;將這樣形成的球部套置放于一支承件(108)上;將一直徑略小于此中央孔口直徑的成型用筒形件(110)依軸向裝配于上述套內(nèi);同時(shí)，用此套(72)作為澆注模子，在該筒形件(110)與套(72)之間澆注耐火材料。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，特征在于在前述耐熱鋼之管狀件(82)的端部?jī)?nèi)形成有弧形三角狀切口(86)，在此管狀件(82)的周緣形成相互一致的一批舌狀(82);所有的這些舌狀件都朝管件(82)的軸線彎曲，直至這些切口(86)通過(guò)舌形件(88)的前沿面(92)鄰接成一中央孔口(90)和一凸球面而消失時(shí)為止，且此凸球面在中央孔口(90)與管狀件(82)的柱面間延伸;同時(shí)，所有這些舌狀件(88)是相互焊接到一起的。
全文摘要
將預(yù)熱空氣噴入豎爐內(nèi)的一種裝置，它包括一批備有耐火襯里的管狀件，后者由球窩接頭(94、96)與膨脹接頭相互連接。此種球窩接頭包括一形成在相鄰部段內(nèi)耐火材料中的凸球部，還包括一封圍此凸球部直至其底部的一種由耐熱鋼制成的防護(hù)套。各球窩接頭的曲率半徑約為前述管狀件直徑之半。
文檔編號(hào)F27D1/08GK1061655SQ91110568
公開(kāi)日1992年6月3日 申請(qǐng)日期1991年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月9日
發(fā)明者讓·本克, 皮埃爾·梅利埃特 申請(qǐng)人:保羅·伍爾恩公司