專利名稱：一種轉(zhuǎn)爐用多介質(zhì)旋轉(zhuǎn)接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種轉(zhuǎn)爐旋轉(zhuǎn)接頭，特別涉及一種轉(zhuǎn)爐用多介質(zhì)旋轉(zhuǎn)接頭。
背景技術(shù)：
隨著對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本要求的不斷提高，轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)工藝在不斷革新，設(shè)備的長(zhǎng)壽化技術(shù)也在推陳出新。轉(zhuǎn)爐底部的復(fù)吹技術(shù)改進(jìn)為了提高復(fù)吹爐齡，盡可能與轉(zhuǎn)爐爐齡同步，因?yàn)橛行?fù)吹可以使轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)獲得良好的產(chǎn)品質(zhì)量和降低冶煉成本。而同樣，為了提高轉(zhuǎn)爐爐襯的壽命，轉(zhuǎn)爐普遍采用了鎂碳磚，而鎂碳磚導(dǎo)熱性很好，使轉(zhuǎn)爐爐殼溫度大幅提高，超過(guò)了爐殼材料的蠕變溫度，導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐爐殼的早期熱膨脹損壞。為了降低爐殼的溫度，有必要對(duì)爐殼采取各種冷卻手段。
目前冶金企業(yè)幾乎都在使用轉(zhuǎn)爐復(fù)吹，其目的在于增強(qiáng)爐內(nèi)鋼水?dāng)嚢瑁範(fàn)t內(nèi)化學(xué)反應(yīng)充分，從而縮短冶煉時(shí)間，提高鋼水質(zhì)量。目前的復(fù)吹技術(shù)，復(fù)吹壽命較短，一般只有2000爐上下，爐役后期基本無(wú)復(fù)吹。而煉鋼廠為了提高鋼種質(zhì)量，對(duì)復(fù)吹效果要求很高，現(xiàn)實(shí)冶煉過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生風(fēng)口堵塞影響復(fù)吹效果的情況。要防止風(fēng)口堵塞，關(guān)鍵在于對(duì)爐底各風(fēng)口的流量調(diào)節(jié)。過(guò)去轉(zhuǎn)爐復(fù)吹采用單路管路供氣，控制系統(tǒng)按復(fù)吹模式確定的供氣流量平均調(diào)節(jié)，分配到兩路管路，如果其中有一路發(fā)生異常，系統(tǒng)便不能自動(dòng)調(diào)整流量分配，也不能對(duì)其中某一路進(jìn)行自動(dòng)控制，影響了復(fù)吹的效果。根據(jù)轉(zhuǎn)爐冶煉，復(fù)吹效果越好，轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)越經(jīng)濟(jì)，產(chǎn)品質(zhì)量越高。
冶金企業(yè)也在普遍使用爐口水箱和爐帽的水冷，其目的在于防止?fàn)t殼的高溫變形，提高服役壽命。
在爐殼與托圈之間，由于熱量散發(fā)不出去，該部分爐殼變形最為嚴(yán)重，不采取任何冷卻措施，在幾年內(nèi)就會(huì)使轉(zhuǎn)爐發(fā)生大量變形，嚴(yán)重者將使轉(zhuǎn)爐爐殼頂靠托圈，導(dǎo)致不可預(yù)見的應(yīng)力水平，可能損壞爐殼與托圈的連接裝置，影響轉(zhuǎn)爐安全生產(chǎn)。目前部分企業(yè)采用風(fēng)冷裝置冷卻該部分的爐殼，其目的在于降低爐殼的溫度，減少爐殼蠕變的發(fā)生，延長(zhǎng)轉(zhuǎn)爐壽命。
由于轉(zhuǎn)爐在生產(chǎn)過(guò)程中是在不斷旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的，這就要求有一個(gè)匹配的旋轉(zhuǎn)接頭來(lái)適應(yīng)轉(zhuǎn)爐上述三個(gè)方面的介質(zhì)需要。其中為了實(shí)現(xiàn)復(fù)吹風(fēng)口一對(duì)一控制的要求，旋轉(zhuǎn)接頭的復(fù)吹介質(zhì)也必須要實(shí)現(xiàn)多通道，而且互相不能干擾。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)爐爐口水箱和爐帽部分的水冷，必須在旋轉(zhuǎn)接頭設(shè)有進(jìn)水和回水通道，有單獨(dú)的密封裝置，互相也不能干涉。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)爐殼與托圈之間風(fēng)冷的要求，必須在旋轉(zhuǎn)接頭上設(shè)置獨(dú)立的風(fēng)冷通道。上述三個(gè)方面的通道互相獨(dú)立，不能相互干涉?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外除了在轉(zhuǎn)爐水冷方面使用較為普遍外，復(fù)吹風(fēng)口“一對(duì)一”單獨(dú)控制及爐殼與托圈之間的風(fēng)冷技術(shù)使用基本空白，還沒有有效的推廣。因此，國(guó)內(nèi)的一些旋轉(zhuǎn)接頭相當(dāng)簡(jiǎn)單，只要設(shè)有單獨(dú)進(jìn)水和回水通道就已滿足生產(chǎn)要求。有的廠家根本就不設(shè)置旋轉(zhuǎn)接頭裝置，用加長(zhǎng)的金屬軟管來(lái)滿足轉(zhuǎn)爐旋轉(zhuǎn)的需要，但往往存在著軟管拉斷，漏水的故障發(fā)生率相對(duì)比較高，而轉(zhuǎn)爐的高溫生產(chǎn)是比較忌諱漏水現(xiàn)象的。最近也有廠家在多通道復(fù)吹上開始研究，取得了進(jìn)展。該類型的旋轉(zhuǎn)接頭也有報(bào)道。但目前旋轉(zhuǎn)接頭均沒考慮爐殼與托圈之間的風(fēng)冷的要求。從了解的國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)來(lái)看，現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)接頭一般只含有進(jìn)水出水的通道，有復(fù)吹的冶金企業(yè)在上面設(shè)有復(fù)吹用氣的通道，但往往只有一路，然后到了轉(zhuǎn)爐爐底再分成若干分支分別對(duì)應(yīng)爐底風(fēng)口，實(shí)現(xiàn)向轉(zhuǎn)爐爐底供氣，但對(duì)每個(gè)風(fēng)口的氣體壓力流量均無(wú)法實(shí)現(xiàn)調(diào)控的作用。而且現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)接頭基本上都沒有考慮風(fēng)冷的通道。中國(guó)專利02286550.0介紹了一種“轉(zhuǎn)爐水汽旋轉(zhuǎn)接頭”，該旋轉(zhuǎn)接頭有進(jìn)水回水通道，也有多個(gè)復(fù)吹用氣的通道，它的進(jìn)水回水通道設(shè)在中間空腔內(nèi)的管子上，無(wú)法保證足夠的進(jìn)水和回水水量。它沒有考慮轉(zhuǎn)爐強(qiáng)制風(fēng)冷的壓縮空氣通道，使其不能實(shí)現(xiàn)提高轉(zhuǎn)爐爐身壽命的要求。它將復(fù)吹用氣的環(huán)形氣道和密封槽均設(shè)置在定子上的內(nèi)壁，由于工藝要求這些部件需要精加工，在孔內(nèi)加工這些環(huán)節(jié)顯得相當(dāng)困難。它在進(jìn)水管與進(jìn)氣管之間就設(shè)置一道簡(jiǎn)單的密封，一旦該道密封失效，將導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，可能會(huì)使水通過(guò)轉(zhuǎn)爐底部的復(fù)吹風(fēng)口進(jìn)入鋼水，可能引發(fā)爆炸等嚴(yán)重事故。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種轉(zhuǎn)爐用多介質(zhì)旋轉(zhuǎn)接頭。需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提高旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)冷卻水流量，降低爐殼和托圈的溫度，降低工件加工難度，提高密封效果。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種轉(zhuǎn)爐用多介質(zhì)旋轉(zhuǎn)接頭，由固定件和旋轉(zhuǎn)件構(gòu)成，固定件和旋轉(zhuǎn)件均為柱狀體，固定件用兩個(gè)或三個(gè)滾動(dòng)軸承支撐在旋轉(zhuǎn)件上，固定件和旋轉(zhuǎn)件可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，固定件上開有多個(gè)進(jìn)氣口，旋轉(zhuǎn)件上設(shè)有進(jìn)水、回水槽，固定件端部設(shè)有總進(jìn)水和回水管法蘭裝置，用以連接外部管道，固定件進(jìn)、出水口位于管法蘭裝置上、下端。固定件進(jìn)、出水口與固定件進(jìn)氣口不在同一水平位置，且方向相互垂直，固定件進(jìn)、出水口與固定件進(jìn)氣口之間在不同水平各設(shè)置兩道密封圈。旋轉(zhuǎn)件進(jìn)水槽和回水槽設(shè)置在旋轉(zhuǎn)件的兩層圓周內(nèi)。旋轉(zhuǎn)件端部設(shè)有旋轉(zhuǎn)件通向轉(zhuǎn)爐的出水口和轉(zhuǎn)爐通向旋轉(zhuǎn)件的回水口，在旋轉(zhuǎn)件內(nèi)部中間設(shè)有空腔，為風(fēng)冷壓縮空氣通道。旋轉(zhuǎn)件上對(duì)應(yīng)于固定件進(jìn)氣口設(shè)有圓周槽，并設(shè)有內(nèi)部氣體通道，內(nèi)部氣體通道連通各個(gè)圓周槽。固定件對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣口之間設(shè)置兩道密封圈，密封圈之間留有加油口。
本實(shí)用新型的有益效果是將進(jìn)水回水通道設(shè)在轉(zhuǎn)子的兩層圓周內(nèi)，其優(yōu)點(diǎn)是保證了足夠的進(jìn)水和回水水量，確保水路暢通。本實(shí)用新型在旋轉(zhuǎn)件內(nèi)設(shè)置了壓縮空氣通道，對(duì)轉(zhuǎn)爐與托圈之間的轉(zhuǎn)爐外殼進(jìn)行有效冷卻，提高了轉(zhuǎn)爐壽命。本實(shí)用新型將復(fù)吹用氣的內(nèi)部氣體通道和圓周槽均設(shè)置在旋轉(zhuǎn)件上，解決了加工難題，使密封更加有效。由于多種介質(zhì)通過(guò)同一個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭裝置向轉(zhuǎn)爐供應(yīng)，互相隔離不能干涉顯得十分重要。特別復(fù)吹用氣是通向熔融的鋼水，一旦水氣混入，有爆炸的危險(xiǎn)。因此在本實(shí)用新型中特別在這兩種介質(zhì)之間設(shè)置多道密封圈，以確保水不能進(jìn)入復(fù)吹用氣通道。除此之外，還將水氣通道不布置在同一水平面，也是加強(qiáng)其安全性的措施之一。


圖1為本實(shí)用新型外部形狀結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型圖1A-A截面結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實(shí)用新型在轉(zhuǎn)爐上工作位置示意圖圖中1-固定件進(jìn)水口，2-固定件出水口，3-旋轉(zhuǎn)件，4-旋轉(zhuǎn)件出氣口，5-固定件，6-旋轉(zhuǎn)件介質(zhì)出口，7-軸承端蓋，8-密封圈，9-固定件進(jìn)氣口，10-圓周槽，11-旋轉(zhuǎn)件回水槽，12-旋轉(zhuǎn)件進(jìn)水槽，13-旋轉(zhuǎn)件通向轉(zhuǎn)爐的出水口，14-連接法蘭，15-滾動(dòng)軸承，16-旋轉(zhuǎn)件內(nèi)部氣體通道，17-轉(zhuǎn)爐通向旋轉(zhuǎn)件的回水口，18-壓縮空氣通道，19-轉(zhuǎn)爐，20-托圈，21-風(fēng)冷噴嘴。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D3，由固定件5和旋轉(zhuǎn)件3組成的旋轉(zhuǎn)接頭通過(guò)連接法蘭14與支撐轉(zhuǎn)爐的托圈20耳軸裝置連接在一起，托圈20通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置可以自由360度旋轉(zhuǎn)，托圈20通過(guò)連接裝置帶動(dòng)轉(zhuǎn)爐19一起旋轉(zhuǎn)工作。爐殼與托圈之間由于間隙較小，一般只有100多毫米，轉(zhuǎn)爐冶煉的高熱量很難從中散發(fā)出去，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐爐殼的膨脹變形，擠壓托圈，可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)的早期失效損壞。現(xiàn)在爐殼與托圈之間的間隙設(shè)置風(fēng)冷噴嘴21對(duì)爐殼進(jìn)行空氣強(qiáng)制冷卻。從而提高爐殼和托圈的使用壽命。參照?qǐng)D1、2，一種轉(zhuǎn)爐用多介質(zhì)旋轉(zhuǎn)接頭，由固定件5和旋轉(zhuǎn)件3構(gòu)成，固定件5和旋轉(zhuǎn)件3均為柱狀體，固定件5用兩個(gè)或三個(gè)滾動(dòng)軸承15支撐在旋轉(zhuǎn)件3上，固定件5和旋轉(zhuǎn)件3可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，固定件上開有4-8個(gè)固定件進(jìn)氣口9，間距為100-200mm，旋轉(zhuǎn)件3上設(shè)有旋轉(zhuǎn)件進(jìn)水槽12、旋轉(zhuǎn)件回水槽11，固定件端部設(shè)有總進(jìn)水和回水管法蘭裝置，用以連接外部管道，管法蘭裝置通過(guò)軸承端蓋7與固定件、旋轉(zhuǎn)件連接，軸承端蓋7與旋轉(zhuǎn)件之間設(shè)有兩道密封圈；固定件進(jìn)、出水口1、2位于管法蘭裝置上、下端。固定件進(jìn)、出水口1、2與固定件進(jìn)氣口9不在同一水平位置，且方向相互垂直。旋轉(zhuǎn)件進(jìn)水槽和回水槽12、11設(shè)置在旋轉(zhuǎn)件的兩層圓周內(nèi)。旋轉(zhuǎn)件端部設(shè)有旋轉(zhuǎn)件通向轉(zhuǎn)爐的出水口13和轉(zhuǎn)爐通向旋轉(zhuǎn)件的回水口17，在旋轉(zhuǎn)件內(nèi)部中間設(shè)有空腔，口徑在300-500mm，為風(fēng)冷壓縮空氣通道18，壓縮空氣通過(guò)旋轉(zhuǎn)介質(zhì)出口6進(jìn)入托圈。旋轉(zhuǎn)件上對(duì)應(yīng)于固定件進(jìn)氣口設(shè)有圓周槽10，并設(shè)有旋轉(zhuǎn)件內(nèi)部氣體通道16，內(nèi)部氣體通道連通各個(gè)圓周槽10。固定件對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣口之間設(shè)置兩道密封圈8，密封圈之間留有加油口。連接法蘭14與旋轉(zhuǎn)件焊接在一起，實(shí)現(xiàn)整個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭與托圈的連接。冷卻水通過(guò)旋轉(zhuǎn)接頭固定件進(jìn)水口1沿著旋轉(zhuǎn)接頭旋轉(zhuǎn)件進(jìn)水槽12到達(dá)旋轉(zhuǎn)件通向轉(zhuǎn)爐的出水口13實(shí)現(xiàn)向轉(zhuǎn)爐爐帽和爐口水箱供水。轉(zhuǎn)爐冷卻后的回水通過(guò)轉(zhuǎn)爐通向旋轉(zhuǎn)件的回水口17沿著旋轉(zhuǎn)件回水槽11流向旋轉(zhuǎn)接頭的固定件出水口2，完成整個(gè)系統(tǒng)的冷卻水循環(huán)。而復(fù)吹用惰性氣體通過(guò)固定件進(jìn)氣口9(可以根據(jù)工藝需要有四組或更多)，沿著旋轉(zhuǎn)件上的圓周槽10，通過(guò)旋轉(zhuǎn)件內(nèi)部氣體通道16，流向通往轉(zhuǎn)爐的旋轉(zhuǎn)件出氣口4，實(shí)現(xiàn)向轉(zhuǎn)爐底部的供氣。
權(quán)利要求1.一種轉(zhuǎn)爐用多介質(zhì)旋轉(zhuǎn)接頭，由固定件和旋轉(zhuǎn)件構(gòu)成，固定件和旋轉(zhuǎn)件均為柱狀體，固定件用兩個(gè)或三個(gè)滾動(dòng)軸承支撐在旋轉(zhuǎn)件上，固定件和旋轉(zhuǎn)件可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，固定件上開有多個(gè)進(jìn)氣口，固定件端部設(shè)有總進(jìn)水和回水管法蘭裝置，用以連接外部管道，其特征是固定件進(jìn)、出水口位于管法蘭裝置上、下端，固定件進(jìn)、出水口與固定件進(jìn)氣口不在同一水平位置，且方向相互垂直，不同水平各設(shè)置密封，旋轉(zhuǎn)件上設(shè)有進(jìn)水、回水槽，旋轉(zhuǎn)件進(jìn)水槽和回水槽設(shè)置在旋轉(zhuǎn)件的兩層圓周內(nèi)，在旋轉(zhuǎn)件內(nèi)部中間設(shè)有空腔，為風(fēng)冷壓縮空氣通道，固定件對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣口之間設(shè)置密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐用多介質(zhì)旋轉(zhuǎn)接頭，其特征是，固定件進(jìn)、出水口與固定件進(jìn)氣口之間在不同水平各設(shè)置兩道密封圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐用多介質(zhì)旋轉(zhuǎn)接頭，其特征是，旋轉(zhuǎn)件端部設(shè)有旋轉(zhuǎn)件通向轉(zhuǎn)爐的出水口和轉(zhuǎn)爐通向旋轉(zhuǎn)件的回水口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐用多介質(zhì)旋轉(zhuǎn)接頭，其特征是，旋轉(zhuǎn)件上對(duì)應(yīng)于固定件進(jìn)氣口設(shè)有圓周槽，并設(shè)有內(nèi)部氣體通道，內(nèi)部氣體通道連通各個(gè)圓周槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐用多介質(zhì)旋轉(zhuǎn)接頭，其特征是，固定件對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣口之間設(shè)置兩道密封圈，密封圈之間留有加油口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種轉(zhuǎn)爐旋轉(zhuǎn)接頭，特別涉及一種轉(zhuǎn)爐用多介質(zhì)旋轉(zhuǎn)接頭。解決現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)接頭冷卻水流量低、無(wú)法對(duì)爐殼冷卻、工件加工難度大等技術(shù)問(wèn)題。一種轉(zhuǎn)爐用多介質(zhì)旋轉(zhuǎn)接頭，由固定件和旋轉(zhuǎn)件構(gòu)成，固定件和旋轉(zhuǎn)件均為柱狀體，固定件用兩個(gè)或三個(gè)滾動(dòng)軸承支撐在旋轉(zhuǎn)件上，固定件和旋轉(zhuǎn)件可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，固定件上開有多個(gè)進(jìn)氣口，固定件端部設(shè)有總進(jìn)水和回水管法蘭裝置，用以連接外部管道，其特征是固定件進(jìn)、出水口位于管法蘭裝置上、下端，固定件進(jìn)、出水口與固定件進(jìn)氣口不在同一水平位置，且方向相互垂直，不同水平各設(shè)置密封，旋轉(zhuǎn)件上設(shè)有進(jìn)水、回水槽，旋轉(zhuǎn)件進(jìn)水槽和回水槽設(shè)置在旋轉(zhuǎn)件的兩層圓周內(nèi)，在旋轉(zhuǎn)件內(nèi)部中間設(shè)有空腔，為風(fēng)冷壓縮空氣通道，固定件對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣口之間設(shè)置密封。本實(shí)用新型主要用于轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C21C5/46GK2786135SQ200520041139
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2005年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月26日
發(fā)明者黃建東 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司