專利名稱：用于高爐爐頂布料器的密封結(jié)構(gòu)及高爐爐頂布料器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種密封結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種用于高爐爐頂布料器的密封結(jié)構(gòu)及高爐爐頂布料器，屬于密封領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高爐爐頂裝料設(shè)備是高爐煉鐵的關(guān)鍵設(shè)備，該設(shè)備能否滿足工藝要求直接制約著高爐的產(chǎn)量。近二十年高爐爐頂裝料設(shè)備逐步用無料鐘爐頂替代鐘式爐頂，改變了原來布料形式單一、工藝性能及操作控制性能差、維護(hù)檢修困難的狀況，實(shí)現(xiàn)了精確布料，提高了高爐冶煉技術(shù)水平和效率。布料器是高爐煉鐵無料鐘爐頂設(shè)備中實(shí)現(xiàn)料流控制的關(guān)鍵設(shè)備。為了防止高爐內(nèi)高溫且?guī)в写罅糠蹓m的荒煤氣進(jìn)入到布料器的內(nèi)腔，影響布料器的正常運(yùn)行，因此需要采用密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行密封。目前國內(nèi)外的布料器采用水冷氮封的方式密封，但是由于高爐煉鐵狀況復(fù)雜，控制合理的氮?dú)饷芊忾g隙非常困難。目前具體的密封結(jié)構(gòu)主要為圖1中所采用的大環(huán)縫間隙結(jié)構(gòu)A和圖2中所采用的迷宮密封結(jié)構(gòu)B兩種。該兩種結(jié)構(gòu)中喉管101與旋轉(zhuǎn)套筒102之間，以及旋轉(zhuǎn)套筒102與水冷底盤103之間密封后的間隙過大(3 5mm)。 間隙過大，充入布料器內(nèi)腔的氮?dú)鉄o法與高爐內(nèi)部形成壓力差，無法實(shí)現(xiàn)真正的氮?dú)饷芊猓?布料器內(nèi)腔往往積灰嚴(yán)重，十分影響布料器使用壽命，不但氮?dú)庀牧慨惓＞薮螅視绊懞罄m(xù)煤氣質(zhì)量。但是如果間隙過小，爐頂溫度一旦升高，將會導(dǎo)致布料器卡死不能正常工作，嚴(yán)重影響高爐生產(chǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種對高溫適應(yīng)性好、密封效果高、能實(shí)現(xiàn)真正的氮?dú)饷芊獾挠糜诟郀t爐頂布料器的密封結(jié)構(gòu)。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案一種用于高爐爐頂布料器的密封結(jié)構(gòu)，包括擱置于所述高爐爐頂布料器的旋轉(zhuǎn)套筒的上端面上并套設(shè)在所述高爐爐頂布料器的喉管的下部的密封環(huán)以及擱置于所述高爐爐頂布料器的水冷底盤的上端面上并套設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)套筒的下端的滑環(huán)。作為優(yōu)選，所述密封環(huán)為圓環(huán)狀，且采用不銹鋼材料制成。作為優(yōu)選，所述滑環(huán)由至少三瓣滑片段通過彈簧首尾相接構(gòu)成。作為優(yōu)選，所述滑環(huán)由六瓣滑片段通過彈簧首尾相接構(gòu)成。作為優(yōu)選，所述滑環(huán)的外圓周上開設(shè)有環(huán)形凹槽，每瓣所述滑片段的兩端的環(huán)形凹槽內(nèi)分別設(shè)置固定塊，所述彈簧的兩端分別連接在相鄰兩瓣所述滑片段相對端的固定塊上。作為優(yōu)選，還包括活結(jié)螺栓，所述固定塊上開設(shè)固定孔，所述活結(jié)螺栓穿設(shè)在所述固定孔內(nèi)，所述活結(jié)螺栓的螺桿端設(shè)置有螺母，相鄰兩瓣所述滑片段相對端的固定塊的固定孔內(nèi)的所述活結(jié)螺栓的栓頭分別與所述彈簧的兩端連接。[0011]作為優(yōu)選，所述滑環(huán)的內(nèi)圓面靠近水冷底盤的一側(cè)的內(nèi)徑大于遠(yuǎn)離水冷底盤的一側(cè)的內(nèi)徑。作為優(yōu)選，在所述水冷底盤上設(shè)置多個沿所述滑環(huán)的外圓周均布用于限制所述滑環(huán)向上浮動的范圍的壓板。作為優(yōu)選，所述密封環(huán)與所述喉管之間的間隙小于1. Omm ；所述滑環(huán)與所述旋轉(zhuǎn)套筒之間的間隙小于0. 05mm。本實(shí)用新型同時公開了高爐爐頂布料器，包括旋轉(zhuǎn)套筒、用于驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)套筒旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置、位于旋轉(zhuǎn)套筒外側(cè)的布料器內(nèi)腔、溜槽、喉管和水冷底盤，所述喉管位于所述旋轉(zhuǎn)套筒的上方，所述溜槽位于所述喉管下方并與所述旋轉(zhuǎn)套筒連接；所述水冷底盤設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)套筒的下方，其中所述旋轉(zhuǎn)套筒的上端面上擱置上面所述的密封環(huán)，所述密封環(huán)套設(shè)在所述喉管的下部，所述水冷底盤的上端面上擱置上面所述的滑環(huán)，所述滑環(huán)套設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)套筒的下端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型的用于高爐爐頂布料器的密封結(jié)構(gòu)高溫適應(yīng)性好，能使布料器內(nèi)腔與高爐內(nèi)部形成壓差，有效阻止高爐荒煤氣及爐塵進(jìn)入布料器內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)真正的氮?dú)饷芊?，從而延長布料器的使用壽命，同時減少了氮?dú)獾南牧?，?jié)約了能源。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中高爐爐頂布料器的大環(huán)縫間隙密封結(jié)構(gòu)剖視圖。圖2為現(xiàn)有技術(shù)中高爐爐頂布料器的迷宮密封結(jié)構(gòu)剖視圖。圖3為本實(shí)用新型的用于高爐爐頂布料器上的密封結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖4為圖3中C部分的放大圖。圖5為圖4中D部分的放大圖。圖6為本實(shí)用新型的用于高爐爐頂布料器上的密封結(jié)構(gòu)中的滑環(huán)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本實(shí)用新型的用于高爐爐頂布料器上的密封結(jié)構(gòu)中的滑環(huán)的主視圖。圖8為圖7中的滑環(huán)的俯視圖。圖9為本實(shí)用新型的用于高爐爐頂布料器上的密封結(jié)構(gòu)中的滑片段的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為本實(shí)用新型的用于高爐爐頂布料器上的密封結(jié)構(gòu)中的滑片段的另一方向的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為本實(shí)用新型的用于高爐爐頂布料器上的密封結(jié)構(gòu)中的活結(jié)螺栓的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖12為本實(shí)用新型的高爐爐頂布料器的局部結(jié)構(gòu)剖視圖。附圖標(biāo)記說明1-旋轉(zhuǎn)套筒2-密封環(huán)3-喉管4-滑環(huán)5-水冷底盤6-滑片段7-彈簧8-環(huán)形凹槽[0033]9-固定塊11-活結(jié)螺栓
10-固定孔 12-螺母 14-螺桿 16-螺栓13-栓頭孔15-壓板17-驅(qū)動裝置19-溜槽
18-布料器內(nèi)腔 20-高爐內(nèi)部腔室
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對本實(shí)用新型的限定。圖3為本實(shí)用新型的用于高爐爐頂布料器上的密封結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖4為圖3中 A部分的放大圖。圖5為圖4中B部分的放大圖。如圖3至5所示，本實(shí)用新型實(shí)施例公開的用于高爐爐頂布料器的密封結(jié)構(gòu)，包括密封環(huán)2和滑環(huán)4。如圖4所示，密封環(huán)2靠重力擱置于所述高爐爐頂布料器的旋轉(zhuǎn)套筒1的上端面， 在旋轉(zhuǎn)套筒1旋轉(zhuǎn)時，密封環(huán)2與旋轉(zhuǎn)套筒1間可以發(fā)生相對滑動。密封環(huán)2同時套設(shè)在喉管3的下部，如圖4所示，密封環(huán)2與喉管3之間存在一定的間隙L，在本實(shí)施例中該間隙 L小于1. 0mm。在正常情況下，密封環(huán)2不發(fā)生移動或運(yùn)動，并與不旋轉(zhuǎn)的喉管3之間保持相對靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)溫度異常(高于300°C)時，密封環(huán)2與喉管3之間由于熱膨脹卡死，即密封環(huán)2緊箍在喉管3上，但不會影響旋轉(zhuǎn)套筒1的旋轉(zhuǎn)。因此在任何情況下都能起到很好的密封效果。本實(shí)施例中，密封環(huán)2為圓環(huán)狀，并采用耐磨、防銹蝕材料制成，如不銹鋼或其他耐磨防銹蝕材料。如圖5所示，滑環(huán)4擱置于所述高爐爐頂布料器的水冷底盤5的上端面上，并且套設(shè)在旋轉(zhuǎn)套筒1的下端，滑環(huán)4與旋轉(zhuǎn)套筒1之間存在一定的間隙，在本實(shí)施例中該間隙為小于0. 05mm?；h(huán)4在旋轉(zhuǎn)套筒1的帶動下能在水冷底盤5上滑動。圖6為本實(shí)用新型的用于高爐爐頂布料器上的密封結(jié)構(gòu)中的滑環(huán)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本實(shí)用新型的用于高爐爐頂布料器上的密封結(jié)構(gòu)中的滑環(huán)的主視圖。圖8為本實(shí)用新型的用于高爐爐頂布料器上的密封結(jié)構(gòu)中的滑環(huán)的俯視圖。圖9為本實(shí)用新型的用于高爐爐頂布料器上的密封結(jié)構(gòu)中的滑片段的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為本實(shí)用新型的用于高爐爐頂布料器上的密封結(jié)構(gòu)中的滑片段的另一方向的立體結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的滑環(huán)4由圖9和圖10示出的至少三瓣滑片段6通過彈簧7首尾相接構(gòu)成。如圖6和圖7 所示，滑環(huán)4優(yōu)選由六瓣滑片段6通過彈簧7首尾相接構(gòu)成。滑片段6之間可以相互滑動但又能保證滑環(huán)4形狀的完整性，能適應(yīng)異常爐況時由于溫升引起的喉管3的熱膨脹，確保此時的密封結(jié)構(gòu)仍然有效。結(jié)合圖6至圖10，滑環(huán)4的外圓周上開設(shè)有環(huán)形凹槽8，每瓣滑片段6的環(huán)形凹槽 8的兩端的內(nèi)部分別設(shè)置固定塊9，彈簧7的兩端分別連接在相鄰兩瓣滑片段6相對端的固定塊9上，以便通過彈簧7使相鄰兩瓣滑片段6的首尾相接。為了能夠方便的調(diào)節(jié)彈簧7的狀態(tài)(自然狀態(tài)或張緊狀態(tài))，固定塊9上設(shè)有軸線沿環(huán)形凹槽8的固定孔10，每個固定孔 10內(nèi)均穿設(shè)一如圖11所示的活結(jié)螺栓11，活結(jié)螺栓11的螺桿14上設(shè)置有螺母12，相鄰兩瓣滑片段6相對端的固定塊9的固定孔10內(nèi)的活結(jié)螺栓11的栓頭分別與彈簧7的兩端連接，如圖6所示，彈簧7的端頭分別鉤在活結(jié)螺栓11的栓頭孔13內(nèi)。通過調(diào)節(jié)螺母12，便能調(diào)節(jié)活結(jié)螺栓11的螺桿14伸出固定孔10的長度，使得彈簧7處于所需要的自然狀態(tài)或者略有張緊的狀態(tài)。六瓣滑片段6依靠彈簧7拉靠在一起，正常情況下，滑環(huán)4的內(nèi)徑與套接處旋轉(zhuǎn)套筒1的外徑相適應(yīng)，間隙小于0. 05mm,當(dāng)爐頂溫度升高時，滑環(huán)4隨著旋轉(zhuǎn)套筒1的膨脹一起向外擴(kuò)張并在固定的水冷底盤5上滑動，此時由于彈簧的拉緊力，使得滑環(huán)4與旋轉(zhuǎn)套筒之間仍然能保持極小的間隙，從而實(shí)現(xiàn)對環(huán)境的適應(yīng)，并能起到很好的密封效果。如圖3和圖5所示，作為本實(shí)施例的一種優(yōu)選方案，滑環(huán)4的內(nèi)圓面靠近水冷底盤 5 一側(cè)的內(nèi)徑大于遠(yuǎn)離水冷底盤5 —側(cè)的內(nèi)徑，這樣能有效減少熱膨脹時滑環(huán)4與旋轉(zhuǎn)套筒 1之間的接觸面積，保證滑環(huán)4不會抱死在旋轉(zhuǎn)套筒1上。再次結(jié)合圖3和圖5，作為本實(shí)施例的再一種優(yōu)選方案，為了進(jìn)一步限定滑環(huán)4，在水冷底盤5設(shè)置多瓣繞滑環(huán)4的外圓周均布的用于限制滑環(huán)4向上浮動的范圍的壓板15， 壓板15通過螺栓16與水冷底盤5連接。如圖12所示，本實(shí)用新型公開的高爐爐頂布料器，包括旋轉(zhuǎn)套筒1、用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)套筒1旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置17、位于旋轉(zhuǎn)套筒1外側(cè)的布料器內(nèi)腔18、溜槽19、喉管3和水冷底盤5，喉管3位于旋轉(zhuǎn)套筒1的上方，溜槽19位于喉管3下方并與旋轉(zhuǎn)套筒1連接；水冷底盤5設(shè)置于旋轉(zhuǎn)套筒1的下方。為了防止高爐內(nèi)部腔室20內(nèi)部的高溫煤氣進(jìn)入布料器內(nèi)腔18而影響布料器的性能，在旋轉(zhuǎn)套筒1的上端面上擱置密封環(huán)2，并且密封環(huán)2套設(shè)在喉管3的下部，水冷底盤5的上端面上擱置滑環(huán)4，并且滑環(huán)4套設(shè)在旋轉(zhuǎn)套筒1的下端。當(dāng)布料器內(nèi)腔18中充入氮?dú)鈺r，由于密封環(huán)2和滑環(huán)4的設(shè)置使布料器內(nèi)腔18與高爐內(nèi)部形成壓差，從而實(shí)現(xiàn)真正的氮?dú)饷芊狻Ｔ诟郀t爐頂布料器上設(shè)置密封結(jié)構(gòu)時，首先根據(jù)布料器的喉管3的外徑，按照預(yù)留Imm余量的原則確定密封環(huán)2的尺寸，然后按照下部水冷底盤5上部的外徑尺寸以及旋轉(zhuǎn)套筒1下部的回轉(zhuǎn)直徑尺寸確定滑環(huán)4的尺寸。安裝時，將密封環(huán)2套在喉管3上并使其靠重力擱置于旋轉(zhuǎn)套筒1的上端即可。將多瓣滑片段6先按照旋轉(zhuǎn)套筒1的回轉(zhuǎn)直徑首尾相接圍成一個圓形，在再相鄰兩瓣滑片段6之間通過活結(jié)螺栓11安裝彈簧7，通過調(diào)解螺母12和活結(jié)螺栓11的長度，使得彈簧7處于自然狀態(tài)或者略有張緊狀態(tài)，最后在水冷底盤 5上沿滑環(huán)4的外圓周通過螺栓16安裝多個壓板15。以上實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例，不用于限制本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對本實(shí)用新型做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于高爐爐頂布料器的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括擱置于所述高爐爐頂布料器的旋轉(zhuǎn)套筒的上端面上并套設(shè)在所述高爐爐頂布料器的喉管的下部的密封環(huán)以及擱置于所述高爐爐頂布料器的水冷底盤的上端面上并套設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)套筒的下端的滑環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高爐爐頂布料器的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述密封環(huán)為圓環(huán)狀，且采用不銹鋼材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高爐爐頂布料器的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述滑環(huán)由滑片段通過彈簧首尾相接構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于高爐爐頂布料器的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述滑環(huán)由六瓣滑片段通過彈簧首尾相接構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的用于高爐爐頂布料器的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述滑環(huán)的外圓周上開設(shè)有環(huán)形凹槽，每瓣所述滑片段的兩端的環(huán)形凹槽內(nèi)分別設(shè)置固定塊，所述彈簧的兩端分別連接在相鄰兩瓣所述滑片段相對端的固定塊上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于高爐爐頂布料器的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括活結(jié)螺栓，所述固定塊上開設(shè)固定孔，所述活結(jié)螺栓穿設(shè)在所述固定孔內(nèi)，所述活結(jié)螺栓的螺桿端設(shè)置有螺母，相鄰兩瓣所述滑片段相對端的固定塊的固定孔內(nèi)的所述活結(jié)螺栓的栓頭分別與所述彈簧的兩端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高爐爐頂布料器的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述滑環(huán)的內(nèi)圓面靠近水冷底盤的一側(cè)的內(nèi)徑大于遠(yuǎn)離水冷底盤的一側(cè)的內(nèi)徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的用于高爐爐頂布料器的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于， 在所述水冷底盤上設(shè)置多個沿所述滑環(huán)的外圓周均布的用于限制所述滑環(huán)向上浮動的范圍的壓板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的用于高爐爐頂布料器的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述密封環(huán)與所述喉管之間的間隙小于1. Omm ；所述滑環(huán)與所述旋轉(zhuǎn)套筒之間的間隙小于 0. 05mmo
10.高爐爐頂布料器，包括旋轉(zhuǎn)套筒、用于驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)套筒旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置、位于旋轉(zhuǎn)套筒外側(cè)的布料器內(nèi)腔、溜槽、喉管和水冷底盤，所述喉管位于所述旋轉(zhuǎn)套筒的上方，所述溜槽位于所述喉管下方并與所述旋轉(zhuǎn)套筒連接；所述水冷底盤設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)套筒的下方，其特征在于，還包括如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的用于高爐爐頂布料器的密封結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于高爐爐頂布料器的密封結(jié)構(gòu)及高爐爐頂布料器，所述密封結(jié)構(gòu)包括擱置于所述高爐爐頂布料器的旋轉(zhuǎn)套筒的上端面上并套設(shè)在所述高爐爐頂布料器的喉管的下部的密封環(huán)以及擱置于所述高爐爐頂布料器的水冷底盤的上端面上并套設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)套筒的下端的滑環(huán)。本實(shí)用新型的用于高爐爐頂布料器的密封結(jié)構(gòu)高溫適應(yīng)性好，能使布料器內(nèi)腔與高爐內(nèi)部形成壓力差，有效阻止高爐荒煤氣及爐塵進(jìn)入布料器內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)真正的氮?dú)饷芊?，從而延長布料器的使用壽命，同時減少了氮?dú)獾南牧浚?jié)約了能源。
文檔編號C21B7/20GK202116573SQ20112016141
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者倪建通, 馮文強(qiáng), 劉同春, 華成, 周永利, 宋訓(xùn)雷, 李鳳茹, 王曉麗, 袁志勇, 許振東, 陳曉光 申請人:秦皇島秦冶重工有限公司