專利名稱：轉爐汽化冷卻系統(tǒng)活動煙罩機械密封裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋼鐵冶金學科和節(jié)能技術學科領域的密封裝置，特 別是涉及一種轉爐汽化冷卻系統(tǒng)活動煙罩機械密封裝置。
背景技術：
轉爐煉鋼汽化冷卻系統(tǒng)現(xiàn)一般采用未燃法設計，以盡量回收煙氣中可
燃成分co。冶煉過程中需控制高溫爐氣在爐口處燃燒的份額，提高煙氣凈
化設備的工作效率和回收的轉爐煤氣質量。因此必須限制通過活動煙罩與爐 口固定段水冷壁之間的間隙進入的空氣量，同時也要避免煙氣從該縫隙漏 出?，F(xiàn)有活動煙罩與爐口固定段水冷壁之間的密封一般采用氮氣密封或蒸汽 密封方式，請參閱附圖l所示。采用氮氣密封方式需消耗大量的氮氣，并且
這些氮氣混入煙氣中，會降低轉爐煤氣品質；蒸汽密封方式容易引起蒸汽噴 嘴附近的煙道水冷壁腐蝕，降低煙道壽命。
由此可見，上述現(xiàn)有的轉爐汽化冷卻系統(tǒng)活動煙罩密封在結構與使用 上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決活動煙罩 密封存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直 未見適用的設計被發(fā)展完成，而一般產品又沒有適切的結構能夠解決上述問 題，此顯然是相關業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設一種新型結構的活 動煙罩密封裝置，便成了當前業(yè)界極需改進的目標。發(fā)明內容
針對現(xiàn)有氮氣密封方式存在消耗大量氮氣及氮氣混入煙氣中降低轉爐 煤氣品質的問題，以及蒸氣密封方式易引起蒸汽噴嘴附近煙道水冷壁腐蝕的 問題，本實用新型提供一種填料密封輔助氮氣密封式的機械密封裝置，它能 夠大大減少氮氣消耗，提高密封效果，同時提高煤氣質量，延長設備使用壽 命。
為實現(xiàn)上述目的所采用的技術方案是
一種轉爐汽化冷卻系統(tǒng)活動煙罩機械密封裝置，其特征在于在活動煙 罩與爐口固定段水冷壁之間的縫隙處同時設置填料密封裝置和氮氣密封裝 置進行密封。
優(yōu)選，所述氮氣密封裝置的結構為，包括氮氣母管和氮氣密封腔所述 氮氣密封腔是由爐口固定段水冷壁為一邊圍成的空腔，與氮氣母管連通的多 個氮氣噴嘴都設置在氮氣密封腔內。
所述氮氣密封裝置固定在活動煙罩上，具體連接關系為所述活動煙罩 上固定有三號夾板，三號夾板的上方設置有二號夾板，所述三號夾板與二號 夾板之間通過縱向焊接的密封板進行固定，所述氮氣密封腔由二號夾板、三 號夾板、密封板及爐口固定段水冷壁圍成。
優(yōu)選，所述三號夾板上通過可拆方式固定有銅片，所述銅片設置在靠近 爐口固定段水冷壁處；所述二號夾板上通過可拆方式固定有鋁片，所述鋁片 設置在靠近爐口固定段水冷壁處；所述空腔由密封板、固定在二號夾板上的 鋁片、固定在三號夾板上的銅片與爐口固定段水冷壁圍成。所述三號夾板是 鋼板。
更優(yōu)選地，本專利所述密封裝置還包括循環(huán)冷卻裝置，它由導熱板和循環(huán)冷卻槽組成，所述導熱板與氮氣密封腔通過螺栓固定連接，具體連接位置 為，所述導熱板可以與三號夾板、銅片、二號夾板或鋁片固定連接；所述循 環(huán)冷卻槽固定在與氮氣密封腔相對應的導熱板的另一端，所述循環(huán)冷卻槽與 轉爐汽化冷卻系統(tǒng)的低壓循環(huán)泵連通。前述循環(huán)冷卻槽橫截面優(yōu)選為長方形 或圓形。
前面所述填料密封裝置包括一號夾板，所述一號夾板與二號夾板之間通 過螺栓、螺母及鎖緊螺母進行配合固定，在一號夾板與二號夾板之間圍成的 腔體內裝有填料，所述填料是高硅氧超細棉氈。
優(yōu)選，在一號夾板上通過可拆方式固定有鋁片，所述鋁片設置在靠近爐 口固定段水冷壁處。
本實用新型具有以下優(yōu)點-(1 )本實用新型通過填料與氮氣密封方式封住活動煙罩與爐口固定段水 冷壁之間的縫隙，由于氮氣是設置在一相對封閉的空腔內，只需通入少量低 壓氮氣，因此不會再出現(xiàn)大量氮氣混入煙氣中而降低轉爐煤氣品質的問題， 也不會再出現(xiàn)蒸汽腐蝕煙道水冷壁的問題，因此節(jié)約了氮氣，提高了密封效 率，且成本得到降低，大大降低能耗，設備使用壽命延長，并且煤氣質量高， 便于檢修。
(2)本實用新型通過設置循環(huán)冷卻槽，結構簡單，能達到較好冷卻效果， 延長使用壽命。
綜上所述，本實用新型所述機械密封裝置，在保證煉鋼生產的前提下，大 大降低了噸鋼氮氣耗量，延長設備使用壽命，提高煤氣質量，提高了經濟效 益，因此利于推廣應用。

圖1是現(xiàn)有技術的活動煙罩密封結構示意圖。
圖2是本實用新型活動煙罩機械密封的結構示意圖。
具體實施方式

為更進一步闡述本實用新型為達成預定目的所采取的技術手段及功效，
以下結合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提出的活動煙罩機械密封其具體實施方式
、結構、特征及其功效，詳細說明如后。
通過具體實施方式
的說明，當可對本實用新型為達成預定目的所采取的 技術手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附文字及附圖僅是提供 參考與說明之用，并非用來對本實用新型加以限制。
具體實施方式
一
本專利的創(chuàng)新點之一在于同時利用填料與氮氣實現(xiàn)對活動煙罩與轉爐 爐口固定段水冷壁之間的密封。
本實施方式所述轉爐汽化冷卻系統(tǒng)活動煙罩機械密封裝置的結構為，在 活動煙罩26與爐口固定段水冷壁25之間的縫隙處同時設置填料密封裝置A 和氮氣密封裝置B進行密封，參照圖2。
所述氮氣密封裝置B包括氮氣母管16和氮氣密封腔24。所述氮氣密封 腔24是由爐口固定段水冷壁25為一邊圍成的空腔，與氮氣母管16連通的 多個氮氣噴嘴23都設置在氮氣密封腔24內，所述氮氣母管16被包裹在保 溫材料18中。
所述氮氣密封裝置固定在活動煙罩26上，具體連接關系為所述活動煙罩26上固定有三號夾板17，三號夾板17的上方設置有二 號夾板14，所述三號夾板17與二號夾板14之間通過縱向焊接的密封板15 進行固定，所述氮氣密封腔24是由二號夾板14、三號夾板17、密封板15 及爐口固定段水冷壁25圍成的矩形腔。本實施方式所述氮氣密封腔24通過 現(xiàn)有技術中活動煙罩的冷卻方式進行冷卻。
實際使用中，所述密封板15是可以省略的，即由二號夾板14、三號夾 板17及爐口固定段水冷壁25圍成的三角形氮氣密封腔，也可以實現(xiàn)本專利 的目的，或者根據(jù)需要再增加其他密封板而形成其他形狀的空腔，只要是以 爐口固定段水冷壁25為一邊圍成的空腔，都應在本專利的保護范圍。
所述三號夾板17是鋼板，鋼板具有強度高不易變形的優(yōu)點。
前述填料密封裝置A可以是現(xiàn)有活動煙罩中填料密封裝置的結構，也可 以采用本實施方式所述結構。
本實施方式所述填料密封裝置包括一號夾板10，所述一號夾板10與二 號夾板14之間通過螺栓22、螺母21及鎖緊螺母12進行配合固定，通過螺 母緊縮可壓緊填料。在一號夾板10與二號夾板14之間圍成的腔體內裝有填 料13，所述填料13采用較高熔點的高硅氧超細棉氈。由于填料13直接裝 入兩塊夾板與爐口固定段水冷壁圍成的空間內，所以一號夾板10與爐口固 定段水冷壁之間、二號夾板14與爐口固定段水冷壁之間應具有較小的縫隙， 以避免填料掉出。在一號夾板10的外側涂耐火材料11。
另外，二號夾板與一號夾板之間的固定不限于本實施方式所述的螺栓連 接，能夠實現(xiàn)二者位置相對固定的任何連接方式，如焊接等，都應在本專利 的保護范圍之內。
具體實施方式
二
本實施方式是在具體實施方式
一結構的基礎上對氮氣密封腔的變形，從 而更好地實現(xiàn)密封。
當實施方式一所述二號夾板14、三號夾板17與爐口固定段水冷壁之間 距離過大時，可以采用本實施方式所述結構。
本實施方式的結構與具體實施方式
一區(qū)別在于，所述三號夾板17上通 過可拆方式固定有銅片7，銅片7可以為雙層，所述銅片7設置在靠近爐口 固定段水冷壁25處。所述二號夾板14上通過可拆方式固定有鋁片6，所述 鋁片6可以通過扁螺母21和螺栓22的配合固定在二號夾板上，所述鋁片6 設置在靠近爐口固定段水冷壁25處；由于鋁片6和銅片7的一端都靠近爐 口固定段水冷壁，因此避免由于縫隙過大而致氮氣過多地泄露；
所述空腔24由密封板15、固定在二號夾板14上的鋁片6、固定在三號 夾板17上的銅片7與爐口固定段水冷壁25圍成。
該空腔24具有與實施方式一相同的作用。
需要說明的是，本專利中提到的鋁片、銅片還可以由其他具有不同力學 或傳熱性能的材料進行代替，如鋼板、銅板、鍍鋅鐵皮、非金屬纖維板等， 同時，它們既可以設置在夾板的上方也可以設置在夾板的下方，其與夾板之 間的固定方式也不限于本實施方式所說的螺栓連接，只要能夠實現(xiàn)可拆方式 的其他連接方式，都在本專利的保護范圍之內。
具體實施方式
三
對于一號夾板10、 二號夾板14與爐口固定段水冷壁之間具有較小縫隙 的結構，可以采用如具體實施方式
一所述密封方案。當考慮到方便安放填料時， 一號夾板10和/或二號夾板14與爐口固定 段水冷壁之間就應具有較大距離，此時可以采用本實施方式所述結構。 本實施方式與具體實施方式
一的區(qū)別在于
在一號夾板10上通過可拆方式固定有鋁片5，鋁片5通過相互配合的
螺栓1、螺母3以及鎖緊螺母2固定在一號夾板10上，所述鋁片5設置在 靠近爐口固定段水冷壁25處，它不僅可以實現(xiàn)較好的密封效果，同時可以 實現(xiàn)方便更換填料。
實際使用中，當一號夾板10與爐口固定段水冷壁之間已經具有較小距 離而又考慮方便安放填料時，所述鋁片5的固定位置則不限于在靠近爐口固 定段水冷壁25處，只要能夠實現(xiàn)鋁片與一號夾板之間的方便拆裝，其固定 在一號夾板上的任何位置都應在本專利的保護范圍之內。
本專利中， 一號夾板10是鍍鋅鐵皮，二號夾板14是鋼板。實際使用中， 一號夾板10也可以用具有不同力學或傳熱性能的材料進行代替，如鋼板、 銅板、鋁板、非金屬纖維板等；二號夾板可以用具有不同力學或傳熱性能的 材料進行代替，如銅板、鋁板、鍍鋅鐵皮、非金屬纖維板等，因此都在本專 利的保護范圍之內。
具體實施方式
四
本專利的另一個創(chuàng)新點是在前述實施方式所述結構基礎上再增加循環(huán) 冷卻裝置C，具體結構如下
循環(huán)冷卻裝置C由導熱板8和循環(huán)冷卻槽9組成，所述導熱板8與氮氣 密封腔24通過螺栓22固定連接；
所述導熱板8與三號夾板17、銅片7、 二號夾板14或鋁片6固定連接都可以實現(xiàn)導熱板與氮氣密封腔24的連接。
所述循環(huán)冷卻槽9固定在與氮氣密封腔24相對應的導熱板8的另一端， 所述循環(huán)冷卻槽9與轉爐汽化冷卻系統(tǒng)的低壓循環(huán)泵連通，來自汽化冷卻低 壓循環(huán)泵的冷卻水從槽內流過，能達到較好冷卻效果，延長使用壽命。 所述循環(huán)冷卻槽9橫截面為長方形或圓形，結構簡單，方便加工。 實際使用時，可以將循環(huán)冷卻槽C固定在活動煙罩上，填料密封裝置A、 氮氣密封裝置B都通過導熱板、循環(huán)冷卻槽固定在活動煙罩上。
具體實施方式
五-
本實施方式所述方案是將實施方式一所述填料密封裝置A、氮氣密封裝 置B及循環(huán)冷卻裝置C全部設置在同一密封裝置上，如圖2所示，從而更好 地實現(xiàn)便于檢修、使用壽命長、降低能耗、產生較好冷卻效果的優(yōu)點。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非用以限定本實用新型， 任何熟悉本專業(yè)的技術人員在不脫離本實用新型技術方案范圍內，當可利用 上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例。但凡是 未脫離本實用新型技術方案的內容，依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施 例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的 范圍內。
權利要求1.一種轉爐汽化冷卻系統(tǒng)活動煙罩機械密封裝置，其特征在于在活動煙罩(26)與爐口固定段水冷壁(25)之間的縫隙處同時設置填料密封裝置和氮氣密封裝置進行密封。
2. 根據(jù)權利要求1所述的轉爐汽化冷卻系統(tǒng)活動煙罩機械密封裝置，其特征在于所述氮氣密封裝置包括氮氣母管(16)和氮氣密封腔(24): 所述氮氣密封腔(24)是由爐口固定段水冷壁為一邊圍成的空腔，與 氮氣母管(16)連通的多個氮氣噴嘴(23)都設置在氮氣密封腔(24)內。
3. 根據(jù)權利要求2所述的轉爐汽化冷卻系統(tǒng)活動煙罩機械密封裝置， 其特征在于所述氮氣密封裝置固定在活動煙罩(26)上，具體連接關系為所述活動煙罩(26)上固定有三號夾板(17)，三號夾板(17)的上方 設置有二號夾板(14)，所述三號夾板(17)與二號夾板(14)之間通過縱 向焊接的密封板(15)進行固定，所述氮氣密封腔(24)由二號夾板(14)、 三號夾板(17)、密封板(15)及爐口固定段水冷壁(25)圍成。
4. 根據(jù)權利要求3所述的轉爐汽化冷卻系統(tǒng)活動煙罩機械密封裝置， 其特征在于所述三號夾板(17)上通過可拆方式固定有銅片(7)，所述銅片(7) 設置在靠近爐口固定段水冷壁(25)處；所述二號夾板(14)上通過可拆方式固定有鋁片(6)，所述鋁片(6) 設置在靠近爐口固定段水冷壁(25)處；所述空腔(24)由密封板(15)、固定在二號夾板(14)上的鋁片(6)、固定在三號夾板(17)上的銅片(7)與爐口固定段水冷壁(25)圍成。
5. 根據(jù)權利要求3所述的轉爐汽化冷卻系統(tǒng)活動煙罩機械密封裝置，其特征在于所述三號夾板(17)是鋼板。
6. 根據(jù)權利要求2 5任意一項所述的轉爐汽化冷卻系統(tǒng)活動煙罩機械密封裝置，其特征在于還包括循環(huán)冷卻裝置，它由導熱板(8)和循環(huán)冷卻槽(9)組成，所 述導熱板(8)與氮氣密封腔(24)通過螺栓(22)固定連接；所述循環(huán)冷卻槽(9)固定在與氮氣密封腔(24)相對應的導熱板(8) 的另一端，所述循環(huán)冷卻槽(9)與轉爐汽化冷卻系統(tǒng)的低壓循環(huán)泵連通。
7. 根據(jù)權利要求6所述的轉爐汽化冷卻系統(tǒng)活動煙罩機械密封裝置， 其特征在于所述導熱板(8)與三號夾板(17)或銅片(7)、 二號夾板(14) 或鋁片(6)固定連接。
8. 根據(jù)權利要求6所述的轉爐汽化冷卻系統(tǒng)活動煙罩機械密封裝置， 其特征在于所述循環(huán)冷卻槽(9)橫截面為長方形或圓形。
9. 根據(jù)權利要求6所述的轉爐汽化冷卻系統(tǒng)活動煙罩機械密封裝置， 其特征在于所述填料密封裝置設置在與循環(huán)冷卻裝置相對應的氮氣密封腔(24) 的另一端；所述填料密封裝置包括一號夾板(10)，所述一號夾板(10)與二號夾 板(14)之間通過螺栓(22)、螺母(21)及鎖緊螺母(12)進行配合固定， 在一號夾板(10)與二號夾板(14)之間圍成的腔體內裝有填料(13)，所 述填料(13)是高硅氧超細棉氈。
10. 根據(jù)權利要求9所述的轉爐汽化冷卻系統(tǒng)活動煙罩機械密封裝置， 其特征在于在一號夾板(10)上通過可拆方式固定有鋁片(5)，所述鋁 片(5)設置在靠近爐口固定段水冷壁(25)處。
專利摘要本實用新型針對現(xiàn)有活動煙罩密封裝置的缺陷，提供一種輔助氮封式的機械密封裝置，所采用的方案是在活動煙罩與爐口固定段水冷壁之間設置填料密封裝置、氮氣密封裝置及循環(huán)冷卻裝置。本專利具有節(jié)約氮氣，使成本降低、設備使用壽命延長、煤氣質量高、便于檢修的優(yōu)點，因此，在保證煉鋼生產的前提下，本專利大大降低了噸鋼氮氣耗量，提高了經濟效益，因此利于推廣應用。
文檔編號C21C5/46GK201136878SQ20072019068
公開日2008年10月22日 申請日期2007年12月10日 優(yōu)先權日2007年12月10日
發(fā)明者吳仕明, 周春麗, 楊明華, 石瑞松 申請人:中冶京誠工程技術有限公司