專利名稱：三通管道及使用該三通管道的高爐荒煤氣設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種能夠防止沖刷的三通管道以及一種使用該三通管道的高爐 荒煤氣設備。
背景技術(shù)：
通常，高爐冶煉出來的荒煤氣通過處理被軋鋼廠使用或者與焦爐煤氣混合后被用 作工業(yè)用氣。由于荒煤氣溫度高、粉塵量大、流速快，因此，在流經(jīng)荒煤氣管道時，尤其是在 流經(jīng)三通管道時，對三通管道的沖刷比較嚴重。作為示例，圖1示出了傳統(tǒng)的三通管道的縱 截面視圖。如圖1所示，母管呈T字形，并包括入口管以及與入口管垂直并與入口管連通的 出口管，在荒煤氣流經(jīng)傳統(tǒng)的三通管道時，荒煤氣按照箭頭所示沿著豎直方向直接沖刷三 通管道的母管，使得三通管道的母管的局部區(qū)域變薄。因此，需要停運高爐，以更換三通管 道。頻繁地停運高爐，會給煉鐵廠造成經(jīng)濟損失。另外，如果三通管道更換不及時，則可能 會發(fā)生沖刷漏氣事故，結(jié)果造成環(huán)境污染，危害人類身體健康。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種三通管道以及一種使用該三通管道的高爐荒煤 氣設備，所述三通管道能夠防止沖刷，從而不需要被頻繁更換。根據(jù)本實用新型的一方面，提供一種三通管道，所述三通管道包括母管，呈T字 形，包括入口管以及與入口管垂直并與入口管連通的出口管；防沖刷部件，圍繞所述出口管 的圓周設置在出口管的內(nèi)圓周表面上，所述防沖刷部件沿著出口管的縱向呈波浪形延伸， 且與入口管面對。根據(jù)本實用新型，所述三通管道還可包括多個支撐板，所述多個支撐板圍繞所述 出口管的圓周按照預定的間隔垂直地設置在母管和防沖刷部件之間，每個支撐板的外側(cè)連 接到母管，每個支撐板的內(nèi)側(cè)連接到防沖刷部件的峰頂部分，以支撐所述防沖刷部件。根據(jù)本實用新型，所述三通管道還可包括墊板，所述墊板圍繞所述出口管的圓周 設置在防沖刷部件與母管之間，以便于將防沖刷部件連接到母管。根據(jù)本實用新型，所述三通管道還可包括墊板，所述墊板圍繞所述出口管的圓周 設置在防沖刷部件和所述多個支撐板與母管之間，以便于將防沖刷部件和所述多個支撐板 連接到母管。根據(jù)本實用新型，所述防沖刷部件可由多個斜板形成，所述多個斜板按照波浪形
首尾相接。根據(jù)本實用新型，兩個斜板之間的夾角可以在100°到120°范圍內(nèi)。根據(jù)本實用新型，所述防沖刷部件、所述多個支撐板以及所述墊板之間通過連續(xù) 滿焊相互連接。根據(jù)本實用新型的另一方面，提供一種高爐荒煤氣設備，所述高爐荒煤氣設備包 括三通管道，所述三通管道包括母管，呈T字形，包括入口管以及與入口管垂直并與入口
3管連通的出口管；防沖刷部件，圍繞所述出口管的圓周設置在出口管的內(nèi)圓周表面上，所述 防沖刷部件沿著出口管的縱向呈波浪形延伸，且與入口管面對。根據(jù)本實用新型的三通管道能夠使荒煤氣對三通管道的母管的豎直直接沖刷改 變成以紊流的方式?jīng)_刷防沖刷部件，從而有效地防止荒煤氣對三通管道的母管進行沖刷， 從而延長三通管道的使用壽命。

圖1是傳統(tǒng)的三通管道的縱截面視圖；圖2是根據(jù)本實用新型的三通管道的縱截面視圖；圖3是根據(jù)本實用新型的三通管道沿著A-A線的截面圖；圖4是2中的I部分的局部放大圖；圖5a是圖4中的a部分的局部放大圖；圖5b是圖4中的b部分的局部放大圖；圖5c是圖4中的c部分的局部放大圖；圖5d是圖4中的d部分的局部放大圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本實用新型的三通管道。圖2是根據(jù)本實用新型的三通管道的縱截面視圖。圖3是根據(jù)本實用新型的三通 管道沿著A-A線的剖視圖。圖4是2中的I部分的局部放大圖。參照圖2至圖4，根據(jù)本實用新型的三通管道包括母管10、墊板1、支撐板2和防沖 刷部件。所述母管10與傳統(tǒng)的三通管道的母管相同，即，呈T字形，包括入口管以及與入口 管垂直并與入口管連通的出口管。所述墊板1圍繞出口管的圓周設置在出口管的內(nèi)圓周表面上，并通過焊接設置在 出口管的上半圓周上，即，所述墊板1的橫截面呈半圓環(huán)形。墊板1的長度可比三通管道的 公稱直徑長例如1000mm，兩邊各取500mm( S卩，L1為500mm)，這主要是考慮到荒煤氣進入三 通管道時管道突然變大，所以使墊板1的長度大于三通管道的直徑，這樣可更有效地保護 母管10。本實用新型不限于此，根據(jù)需要，墊板1的長度可比三通管道的公稱直徑長其它尺 寸。墊板1的厚度最好在5 10mm范圍內(nèi)。如果墊板1的厚度小于5mm，則墊板1的厚度 太薄，會降低三通管道的使用壽命；如果墊板1的厚度大于10mm，則會使得三通管道的重量 增加，從而需要增大支架荷載，造成投資浪費。雖然，本實用新型示出的三通管道包括墊板 1，但本實用新型不限于此，墊板1可以省略。支撐板2圍繞所述墊板1的圓周設置在墊板1的內(nèi)圓周表面上，支撐板2的沿著 徑向的外側(cè)(即，如圖4所示的上側(cè))通過焊接連接在墊板1的內(nèi)圓周表面上。所述支撐 板2的橫截面也呈半圓環(huán)形。如圖4所示，根據(jù)本實用新型的三通管道包括多個支撐板2， 所述多個支撐板2以預定的間隔沿著出口管的縱向設置在墊板1上。支撐板2的厚度最好 在5 10mm范圍內(nèi)。如果支撐板2的厚度小于5mm，則會降低三通管道的使用壽命；如果支 撐板2的厚度大于10mm，則會使得三通管道的重量增加，從而需要增大支架荷載，造成投資浪費。支撐板2的高度可根據(jù)需要進行選擇，如果支撐板2的高度太大，則會減小荒煤氣流 經(jīng)的通道的橫截面面積，使得荒煤氣的流速加快，從而加劇荒煤氣氣流對三通管道的沖刷； 如果支撐板2的高度太小，則施工難度大，焊縫增多，漏點就多。雖然，本實用新型示出的三 通管道包括支撐板2，但本實用新型不限于此，支撐板2可以省略。防沖刷部件由多個斜板3形成，多個斜板3首尾相接，從而基本上形成波浪形形 狀，即，防沖刷部件的縱截面基本上呈波浪形，如圖2和圖4所示。具體地講，多個斜板3分 成兩組，一組斜板3的一端按照預定角度90° -a (與水平方向所呈的角度)焊接到墊板 上，所述一組斜板3的另一端焊接到支撐板2的沿著徑向的內(nèi)側(cè)(即，如圖4所示的下側(cè))。 另一組斜板3相對于支撐板2與所述一組斜板3對稱。另外，斜板3彼此之間的連接處形 成峰頂和峰谷。支撐板2與斜板3之間的夾角a在50 60°范圍內(nèi)。形成該夾角a的 原因在于使荒煤氣氣流形成局部紊流，以減小含塵荒煤氣對斜板3的沖刷，從而進一步減 小對母管10的沖刷。如圖4所示，支撐板2的高度以及支撐板2與斜板3之間的夾角a決定著該三通 管道的防沖刷效果和實際的施工難度。如果支撐板2的高度太大，S卩，a角太小，則三通管 道重量增大，并且荒煤氣流經(jīng)的橫截面面積減小太大，導致氣流沖刷增強，并且容易形成積 灰。如果支撐板2的高度太小，S卩，a角太大，則雖然便于施工，但防沖刷效果不好。具體地講，根據(jù)流體力學公式屯=I v2/2g其中，流體以水為例，~為局部水頭損失(m) ； I為局部阻力損失系數(shù)，I與管件、 閥門的類型與大小有關(guān)；v、g分別為管道中水的流速(m/s)和重力加速度(9.81m/s2)。具體地講，在本實用新型的實施例中，I取決于斜板3之間的夾角2a，如果夾角 2a越小，則可增大阻力損失，S卩，三通管道的防沖刷效果越好。但是，如果角度2a太小，則 會減小荒煤氣流經(jīng)的橫截面面積，導致荒煤氣對三通管道的沖刷增強。根據(jù)三通管道的母管的直徑不同，墊板1的寬度、支撐板2的高度、斜板3的寬度、 支撐板2與斜板3之間的夾角a可根據(jù)在表1中所列舉的值進行選擇。下面參照圖5a至圖5d描述本實用新型中的母管10、墊板1、支撐板2和斜板3之 間的連接。圖5a是圖4中的a部分的局部放大圖。圖5b是圖4中的b部分的局部放大圖。 圖5c是圖4中的c部分的局部放大圖。圖5d是圖4中的d部分的局部放大圖。參照圖5a至圖5d，斜板3與墊板1之間、斜板3與支撐板2的下側(cè)之間、支撐板2 的上側(cè)與墊板1之間以及斜板3與支撐板2和墊板1與母管10之間可以通過連續(xù)滿焊進 行連接。雖然本實用新型示出了的母管10、墊板1、支撐板2和斜板3之間通過焊接而連接 在一起，但是本實用新型不限于此，母管10、墊板1、支撐板2和防沖刷部件也可通過其它連 接方式，例如，粘結(jié)等連接在一起。表 權(quán)利要求一種三通管道，其特征在于該三通管道包括母管，呈T字形，包括入口管以及與入口管垂直并與入口管連通的出口管；防沖刷部件，圍繞所述出口管的圓周設置在出口管的內(nèi)圓周表面上，所述防沖刷部件沿著出口管的縱向呈波浪形延伸，且與入口管面對。
2.如權(quán)利要求1所述的三通管道，其特征在于該三通管道還包括多個支撐板，圍繞所述出口管的圓周按照預定的間隔垂直地設置在母管和防沖刷部件 之間，每個支撐板的外側(cè)連接到母管，每個支撐板的內(nèi)側(cè)連接到防沖刷部件的峰頂部分，以 支撐所述防沖刷部件。
3.如權(quán)利要求1所述的三通管道，其特征在于該三通管道還包括墊板，圍繞所述出口管的圓周設置在防沖刷部件與母管之間，以便于將防沖刷部件連 接到母管。
4.如權(quán)利要求2所述的三通管道，其特征在于該三通管道還包括墊板，圍繞所述出口管的圓周設置在防沖刷部件和所述多個支撐板與母管之間，以便 于將防沖刷部件和所述多個支撐板連接到母管。
5.如權(quán)利要求1所述的三通管道，其特征在于所述防沖刷部件由多個斜板形成，所述 多個斜板按照波浪形首尾相接。
6.如權(quán)利要求5所述的三通管道，其特征在于兩個斜板之間的夾角在100°到120°范 圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求4所述的三通管道，其特征在于防沖刷部件、所述多個支撐板以及所述 墊板之間通過連續(xù)滿焊相互連接。
8.一種高爐荒煤氣設備，其特征在于該高爐荒煤氣設備包括三通管道，所述三通管道 包括母管，呈T字形，包括入口管以及與入口管垂直并與入口管連通的出口管；防沖刷部件，圍繞所述出口管的圓周設置在出口管的內(nèi)圓周表面上，所述防沖刷部件 沿著出口管的縱向呈波浪形延伸，且與入口管面對。
專利摘要本實用新型公開了一種三通管道以及使用該三通管道的高爐荒煤氣設備，所述三通管道包括母管，呈T字形，包括入口管以及與入口管垂直并與入口管連通的出口管；防沖刷部件，圍繞所述出口管的圓周設置在出口管的內(nèi)圓周表面上，所述防沖刷部件沿著出口管的縱向呈波浪形延伸，且與入口管面對。根據(jù)本實用新型的三通管道能夠使荒煤氣對三通管道的母管的豎直直接沖刷改變成以紊流的方式?jīng)_刷防沖刷部件，從而有效地防止荒煤氣對三通管道的母管進行沖刷，從而延長三通管道的使用壽命。
文檔編號C21B7/22GK201764178SQ20102028000
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月3日
發(fā)明者何平, 吳燕博, 李紅軍, 胥中平, 黃鸝 申請人:攀鋼集團冶金工程技術(shù)有限公司;攀鋼集團鋼鐵釩鈦股份有限公司;攀枝花攀鋼集團設計研究院有限公司