一種長壽命吹氧金屬軟管的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種軟管，特別是一種耐用度的冶金煉鋼吹氧用金屬軟管，屬管件技術領域。
【背景技術】
[0002]在冶金行業的轉爐煉鋼過程中要使用氧槍吹氧，氧槍在工作過程中需要下降到距鋼液面為200?100mm處，將氧氣噴吹到煉鋼爐內，進行脫碳造渣。吹氧金屬軟管是用于連接氧槍與輸氧管道之間的重要部件，是一種可隨氧槍上下運動的柔性元件。吹氧金屬軟管在工作過程中要承受高速的氧氣射流、較高的氧氣壓力及較高的工作溫度。上述工作條件要求吹氧用金屬軟管，在具有高承壓能力的同時，還要有良好的柔軟性。吹氧金屬軟管主要由波紋管、網體和接頭組成，其核心部件是波紋管。波紋管是由薄壁管經高精度塑性變型加工形成，波紋管的輪廓特性決定了其柔性、抗疲勞性和使用壽命。目前普通吹氧金屬軟管的波紋管的波形采用綜合性能良好的U型波形，通常波距與波高比約為1:1。存在的問題是:波紋管兩側是氧氣進出口部位，氧氣流速高、壓力高，工作條件惡劣，是易損壞部位，經常因波紋管兩端破損而使吹氧金屬軟管報廢;此外，波紋管中部為動態彎曲部位，氧槍在工作過程中升降幅度大、彎曲半徑小，因此波紋管中部也是易損壞部位，損壞的主要原因是波紋管中部的柔軟性欠佳，導致在反復循環彎曲移動過程中發生疲勞損壞。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于針對現有技術之弊端，提供一種將吹氧金屬軟管的波紋管設計為五段式結構，每段根據工作特點設計合理的波形，從而有效提高波紋管薄弱環節耐用性的長壽命吹氧金屬軟管。
[0004]本發明所述問題是以下述技術方案實現的:
一種長壽命吹氧金屬軟管，包括波紋管，波紋管兩端分別連接第一接頭、第二接頭，波紋管外側包覆金屬網體，所述波紋管由依次連接的第一耐壓段、第一過渡段、高柔性段、第二過渡段、第二耐壓段構成五段式結構，位于波紋管兩側的第一耐壓段、第二耐壓段為Ω型波形，位于波紋管中部的高柔性段為深U型波形，第一過渡段、第二過渡段為U型波形。
[0005]上述長壽命吹氧金屬軟管，所述第一過渡段、第二過渡段具有相同的U型波形，所述U型波形的波距t與波高h比值為1:1;所述高柔性段的深U型波形的波距tl與波高hi的比值為1: 1.35-1.4;所述第一耐壓段、第二耐壓段具有相同的為Ω型波形。
[0006]上述長壽命吹氧金屬軟管，第一耐壓段、第一過渡段、高柔性段、第二過渡段、第二耐壓段的公稱直徑均為D，第一耐壓段的長度LI為800-1000毫米，第二耐壓段的長度L3為800-1000毫米，高柔性段的長度L2為10-1ID Π。
[0007]上述長壽命吹氧金屬軟管，U型波形的波高h與深U型波形的波高hi相等；Ω型波形的波距t2與U型波形的波距t相等；Ω型波形的半徑R=l/3 t20
[0008]上述長壽命吹氧金屬軟管，增設第一外護波紋管、第二外護波紋管，第一外護波紋管套裝在第一接頭與波紋管一端的連接部位，第二外護波紋管套裝在第二接頭與波紋管另一端的連接部位。
[0009]本發明針對提高吹氧金屬軟管使用壽命的問題進行了改進，將吹氧金屬軟管的主體部件波紋管設計為五段式結構，根據波紋管兩側工作條件惡劣、承受壓力大的特點，將波紋管兩側為具有Ω型波形的耐壓段，Ω波形的波紋管耐高壓能力遠大于U波形，從而提高了吹氧金屬軟管工作條件最惡劣部位的承壓能力;根據波紋管的中段動態彎曲部位因柔軟性不足而容易損壞的特點，將波紋管的中段設計為深U型波形的高柔性段，深U波形的波距較普通波紋管波距小，一定長度內波紋數增加，這樣大大提高了波紋管中部的柔性和變形補償量，提高了抗疲勞損壞的能力，解決了因動態彎曲導致該部位易損壞的問題;耐壓段和中部高柔性段之間分別由綜合性能良好的U型波形的過渡段連接。本發明經過上述改進，大大提高了吹氧金屬軟管的使用壽命，大幅度減少維修更換時間，有利于煉鋼效率的提升。
【附圖說明】
[0010]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0011 ]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是圖1中I處的局部放大視圖；
圖3是圖1中Π處的局部放大視圖。
[0012]圖中各標號清單為:1、第一接頭，2、第一外護波紋管，3、第一耐壓段，4、第一過渡段，5、金屬網體，6、高柔性段，7、第二過渡段，8、第二耐壓段，9、第二外護波紋管，10、第二接頭，11、連接環ο
【具體實施方式】
[0013]參看圖1，本發明所述的長壽命吹氧金屬軟管包括主體部件波紋管，在波紋管兩端設有第一接頭1、第二接頭10，在波紋管外側包覆用于提高波紋管承壓能力及對波紋管構成保護作用的金屬網體5，波紋管的總長為12-16米。
[0014]參看圖1-圖3，本發明的主要改進體現在波紋管上，根據波紋管的使用特點將波紋管設計為五段式結構，即波紋管由左至右為依次為第一耐壓段3、第一過渡段4、高柔性段6、第二過渡段7和第二耐壓段8，各段之間經焊合連接，各段的公稱直徑均為D。其中，第一耐壓段、第二耐壓段分別位于波紋管的兩側，根據波紋管兩側工作條件惡劣、承受氧氣壓力大的特點，將波紋管兩側設計為耐高壓能力強的Ω型波形。第一耐壓段、第二耐壓段的長度L1、L3均為800-1000毫米。所述高柔性段6位于波紋管的中部，該部位在使用過程中為動態彎曲部位，容易發生疲勞損壞，若提高該部位的柔軟性，則有利于提高其抗疲勞損壞的能力。為此，本發明將高柔性段設計為波距小于波高的深U型波形，增加了波紋環板長度，從而提高該段的彎曲柔軟性和變形補償量。高柔性段的長度L2與波紋管的公稱直徑D成正比關系，SPL2等于1-1lDn。第一過渡段位于第一耐壓段和高柔性段之間，第二過渡段位于第二耐壓段和高柔性段之間，本發明將第一過渡段、第二過渡段設計為普通U型波形，起到承上啟下作用，并保證具有良好的綜合性能。
[0015]仍參看圖1-圖3，波紋管各段的波形主要幾何尺寸按照下述比例設計:第一過渡段、第二過渡段具有相同的U型波形，U型波形的波距t與波高h的比值為1:1;高柔性段的深U型波形的波距tl與波高hi的比值為1: 1.35-1.4且hl=h;第一耐壓段、第二耐壓段具有相同的為Ω型波形，Ω型波形的半徑R=l/3t2，且波距t2=t。
[0016]參看圖1，增設第一外護波紋管2、第二外護波紋管9，第一外護波紋管套裝在第一接頭與波紋管一端的連接部位，第二外護波紋管套裝在第二接頭與波紋管另一端的連接部位。第一外護波紋管、第二外護波紋管的外側端分別焊合連接環11，各連接環分別與第一接頭、第二接頭焊合。設置第一外護波紋管、第二外護波紋管可以保護波紋管與接頭連接的薄弱部位，同時防止波紋管端部因過渡彎曲而損壞。
[0017]本發明經現場運行表明，相比普通吹氧金屬軟管可明顯提高運行壽命，從而大大減少維修更換時間，提高煉鋼效率。
【主權項】
1.一種長壽命吹氧金屬軟管，包括波紋管，波紋管兩端分別連接第一接頭(I)、第二接頭(10)，波紋管外側包覆金屬網體(5)，其特征在于:所述波紋管由依次連接的第一耐壓段(3)、第一過渡段(4)、高柔性段(6)、第二過渡段(7)、第二耐壓段(8)構成五段式結構，位于波紋管兩側的第一耐壓段、第二耐壓段為Ω型波形，位于波紋管中部的高柔性段為深U型波形，第一過渡段、第二過渡段為U型波形。2.根據權利要求1所述的長壽命吹氧金屬軟管，其特征在于:第一過渡段、第二過渡段具有相同的U型波形，所述U型波形的波距t與波高h比值為1:1;所述高柔性段的深U型波形的波距tl與波高hi的比值為1: 1.35-1.4;所述第一耐壓段、第二耐壓段具有相同的為Ω型波形。3.根據權利要求2所述的長壽命吹氧金屬軟管，其特征在于:第一耐壓段、第一過渡段、高柔性段、第二過渡段、第二耐壓段的公稱直徑均為D，第一耐壓段的長度LI為800-1000毫米，第二耐壓段的長度L3為800-1000毫米，高柔性段的長度L2為10-11D Π。4.根據權利要求3所述的長壽命吹氧金屬軟管，其特征在于:其特征在于:U型波形的波高h與深U型波形的波高hi相等；Ω型波形的波距t2與U型波形的波距t相等；Ω型波形的半徑R=I/3 t2o5.根據權利要求4所述的長壽命吹氧金屬軟管，其特征在于:增設第一外護波紋管(2)、第二外護波紋管(9)，第一外護波紋管套裝在第一接頭與波紋管一端的連接部位，第二外護波紋管套裝在第二接頭與波紋管另一端的連接部位。
【專利摘要】一種長壽命吹氧金屬軟管，包括波紋管，波紋管兩端分別連接第一接頭、第二接頭，波紋管外側包覆金屬網體，所述波紋管由依次連接的第一耐壓段、第一過渡段、高柔性段、第二過渡段、第二耐壓段構成五段式結構，位于波紋管兩側的第一耐壓段、第二耐壓段為Ω型波形，位于波紋管中部的高柔性段為深U型波形，第一過渡段、第二過渡段為U型波形。本發明據波紋管兩側工作條件惡劣、承受壓力大的特點，將波紋管兩側為具有Ω型波形的耐壓段；根據波紋管的中段動態彎曲部位因柔軟性不足而容易損壞的特點，將波紋管的中段設計為深U型波形的高柔性段，經過上述改進，大大提高了吹氧金屬軟管的使用壽命，大幅度減少維修更換時間，有利于煉鋼效率的提升。
【IPC分類】F16L51/03
【公開號】CN105673980
【申請號】CN201610148400
【發明人】岳宏昌, 任士士, 高亮, 王蕾, 王朝輝
【申請人】石家莊巨力科技有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年3月16日