一種轉爐氧口密封裝置的制作方法
1.本實用新型涉及一種密封裝置，具體涉及一種轉爐氧口密封裝置，屬于轉爐煉鋼技術領域。
背景技術：
2.轉爐煉鋼過程中，由于爐內劇烈的反應會產生較大的火焰和大量的煙塵，若不采取有效的密封措施，不僅不利于設備的安全運行，造成廠房冒煙、污染環境，同時會造成廠房塔樓內煤氣濃度超出報警值，從而無法對設備進行點檢、維護和維修。為了防止從轉爐氧口位置外溢煙塵和火焰，常規技術通常采用氮氣對氧口進行密封，具體的做法是在轉爐氧口位置正上方固定安裝一個與氧相同直徑的空心圓環，在圓環內壁上均勻地開幾個向下傾斜一定角度的孔，從每個孔內噴射出氮氣，從而實現氧口密封。采用氮氣密封雖然可防止煙塵外溢，獲得較好的密封效果，但是氮氣流量較高，在轉爐吹煉過程中須時刻進行密封，使得氮氣消耗量較大，密封成本較高。
3.蒸汽是轉爐冶煉過程中余熱回收的副產品，蒸汽若不及時外送會造成蒸汽放散，造成浪費。蒸汽成本明顯低于氮氣，用蒸汽替代氮氣對轉爐氧口進行密封，可大幅降低能源成本。但是目前的氮氣密封裝置不適用于蒸汽介質進行密封，且無法解決蒸汽供應異常而無法密封的問題。因此，迫切的需要一種新的方案解決上述技術問題。
技術實現要素：
4.本實用新型正是針對現有技術中存在的問題，提供一種轉爐氧口密封裝置，該技術方案提供一種可以對轉爐氧口進行蒸汽密封、氮氣密封、或蒸汽氮氣雙重密封三用的裝置，以蒸汽密封用途為主、氮氣密封作為備用，密封方式可以快速實現切換，從而降低轉爐氧口密封成本，確保設備穩定，滿足轉爐吹煉過程需要。
5.為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下，一種轉爐氧口密封裝置，其特征在于，所述裝置包括氧密封塞、導向座、上部蒸汽密封座和下部氮氣密封座，所述氧密封塞固定在氧體上，用于覆蓋上部蒸汽密封座與氧體之間的縫隙，形成機械密封，所述導向座錐面尺寸與氧密封塞的錐面尺寸一致，互相配合形成機械密封。所述上部蒸汽密封座設置在導向座和下部氮氣密封座之間并與其固定連接。
6.作為本實用新型的一種改進，所述上部蒸汽密封座包括上座體、上部外側板、上部內側板和底部法蘭，上述四個部件圍成環形腔室，在上部外側板上沿周向設有第一蒸汽進氣管和第二蒸汽進氣管，在上部內側板上沿周向自上而下間隔設置有四層與環形腔室相通的蒸汽出氣孔。
7.作為本實用新型的一種改進，所述下部氮氣密封座包括頂部法蘭、下部外側板、下部內側板和底部法蘭，上述四個部件圍成環形腔室，在下部外側板上沿周向設有第一氮氣進氣管和第二氮氣進氣管，在下部內側板上沿周向自上而下間隔設置有兩層與環形腔室相通的氮氣出氣孔。
8.作為本實用新型的一種改進，導向座和上部蒸汽密封座通過上部蒸汽密封座的上座體進行固定連接，上部蒸汽密封座和下部氮氣密封座通過上部蒸汽密封座的底部法蘭和下部氮氣密封座的頂部法蘭進行固定連接。
9.作為本實用新型的一種改進，所述氧密封塞的剖面為五邊形，所述的導向座的剖面為直角梯形。
10.作為本實用新型的一種改進，所述上部蒸汽密封座4，在上部外側板42上的兩個蒸汽進氣管即第一蒸汽進氣管和第二蒸汽進氣管呈180
°
角布置。
11.作為本實用新型的一種改進，所述上部蒸汽密封座的四層蒸汽出氣孔，每層的蒸汽孔布置均勻，數量為36～44個，直徑為3～6mm，每一層的蒸汽孔的剖面角度從上至下分別為 13
°
～17
°
、28
°
～32
°
、43
°
～47
°
和43
°
～47
°
，上下兩層的蒸汽孔交叉布置，垂直間距為28～32mm，同一層的蒸汽孔間距為55～65mm。
12.作為本實用新型的一種改進，所述下部氮氣密封座，在外側板上的兩個氮氣進氣管即第一氮氣進氣管和第二氮氣進氣管呈180
°
角布置。
13.作為本實用新型的一種改進，所述下部氮氣密封座的兩層氮氣出氣孔，每層的氮氣孔布置均勻，數量為20～28個，直徑為6～10mm，每一層的氮氣孔的剖面角度從上至下分別為 43
°
～47
°
、55
°
～59
°
，上下兩層的氮氣孔垂直對齊，垂直間距為50～70mm，同一層的氮氣孔間距為85～115mm。
14.相對于現有技術，本實用新型具有如下優點，1)該技術方案兩個蒸汽進氣管和兩個氮氣進氣管均呈180
°
角布置，可使腔內的蒸汽壓力或氮氣壓力更加均勻，有利于加快密封氣簾形成速度，保證每一個孔出來的蒸汽或氮氣均能噴射到氧體上，從而提高密封均勻性；2) 上部蒸汽密封座與導向座采用上座體相連，一方面便于蒸汽密封座的制作，使得上部蒸汽密封座的尺寸更加準確，另一方面可減少蒸汽密封座空腔體積，從而增加出口蒸汽壓力，提高密封效果；3)上部蒸汽密封座的內側板上布置四層蒸汽孔，每層蒸汽孔數量為36～44個、直徑為3～6mm，可以實現蒸汽進氣截面積和蒸汽出氣孔的總截面積相當，提高出口蒸汽壓力，確保蒸汽噴射至轉爐氧體上；從上至下每一層的蒸汽孔角度分別為13
°
～17
°
、28
°
～32
°
、 43
°
～47
°
和43
°
～47
°
，這可以避免上下兩層氣幕間干擾；蒸汽孔的剖面角度不能太大，否則會增加蒸汽的噴射距離；蒸汽孔的剖面角度也不能太小，否則無法保證蒸汽幕的方向朝向下，因此蒸汽孔的角度太大或太小均會影響密封效果；4)本實用新型氧口密封裝置結構簡單，密封效果好，密封用氣源選擇靈活、多樣，運行可靠，可進行蒸汽密封、氮氣密封、氮氣和蒸汽雙重密封，蒸汽密封和氮氣密封可進行快速切換，從而確保了設備的可靠性，確保蒸汽異常時仍可實現氧口密封。采用蒸汽密封時，氧口密封成本降低0.6元/噸鋼。
附圖說明
15.圖1為本實用新型結構正視示意圖；
16.圖2為本實用新型結構a向展開局部示意圖；
17.圖3為本實用新型結構b向展開局部示意圖；
18.圖4為本實用新型結構蒸汽孔剖面示意圖；
19.圖5為本實用新型結構氮氣孔剖面示意圖；
20.圖6為本實用新型結構圖1的俯視圖。
21.圖中：1、轉爐氧；2、氧密封塞；3、導向座；4、上部蒸汽密封座；41、上座體；42、上部外側板；43、上部內側板；44、蒸汽孔；45、底部法蘭；46、第一蒸汽進管；47、第二蒸汽進管；5、下部氮氣密封座；51、頂部法蘭；52、下部外側板；53、下部內側板；54、氮氣孔；55、底部法蘭；56、氮氣進管；57、氮氣進管。
具體實施方式
22.為了加深對本實用新型的理解，下面結合附圖對本實施例做詳細的說明。
23.實施例1：參見圖1-圖6，一種轉爐氧口密封裝置，包括：氧密封塞2、導向座3、上部蒸汽密封座4和下部氮氣密封座5，其中：所述的氧密封塞2固定在氧體上，用于覆蓋上部蒸汽密封座4與氧體1之間的縫隙；所述的導向座3尺寸與氧密封塞2的尺寸相適配；所述的上部蒸汽密封座4包括由上座體41、上述外側板42、上部內側板43和底部法蘭45，上述四個部件圍成環形腔室，在上部外側板42上沿周向設有兩個蒸汽進氣管 46和47，在上部內側板43上沿周向自上而下間隔設置有四層與環形腔室相通的蒸汽出氣孔 44；所述的下部氮氣密封座5包括由頂部法蘭51、下部外側板52、下部內側板53和底部法蘭55，上述四個部件圍成環形腔室，在外側板52上沿周向設有兩個氮氣進氣管56和57，在內側板53上沿周向自上而下間隔設置有兩層與環形腔室相通的氮氣出氣孔54；導向座3和上部蒸汽密封座4通過上部蒸汽密封座4的上座體41進行固定連接，上部蒸汽密封座4和下部氮氣密封座5通過上部蒸汽密封座4的底部法蘭45和下部氮氣密封座5的頂部法蘭51進行固定連接。
24.實施例2：作為本實用新型的一種改進，所述的氧密封塞2的剖面為五邊形，所述的導向座3的剖面為直角梯形。其余結構和優點與實施例1完全相同。
25.實施例3：作為本實用新型的一種改進，所述的上部蒸汽密封座4，在外側板42上的兩個蒸汽進氣管46和47呈180
°
角布置。所述的下部氮氣密封座5，在外側板上的兩個氮氣進氣管56和57呈180
°
角布置；這樣設置可使腔內的蒸汽壓力或氮氣壓力更加均勻，有利于加快密封氣簾形成速度，保證每一個孔出來的蒸汽或氮氣均能噴射到氧體上，從而提高密封均勻性；其余結構和優點與實施例1完全相同。
26.實施例4：作為本實用新型的一種改進，上部蒸汽密封座的內側板上布置四層蒸汽孔，每層蒸汽孔數量為36～44個、直徑為3～6mm，可以實現蒸汽進氣截面積和蒸汽出氣孔的總截面積相當，提高出口蒸汽壓力，確保蒸汽噴射至轉爐氧體上；從上至下每一層的蒸汽孔角度分別為13
°
～17
°
、28
°
～32
°
、43
°
～47
°
和43
°
～47
°
，該方案中，所述的上部蒸汽密封座4的四層蒸汽出氣孔44，每層的蒸汽孔布置均勻，數量為40個，直徑為4mm，每一層的蒸汽孔的剖面角度從上至下分別為15
°
、30
°
、45
°
和45
°
，上下兩層的蒸汽孔交叉布置，垂直間距為 30mm，同一層的蒸汽孔間距為60mm。這可以避免上下兩層氣幕間干擾；蒸汽孔的剖面角度不能太大，否則會增加蒸汽的噴射距離；蒸汽孔的剖面角度也不能太小，否則無法保證蒸汽幕的方向朝向下，因此蒸汽孔的角度太大或太小均會影響密封效果；其余結構和優點與實施例1完全相同。
27.實施例5：作為本實用新型的一種改進，所述下部氮氣密封座的兩層氮氣出氣孔，每層的氮氣孔布置均勻，數量為20～28個，直徑為6～10mm，每一層的氮氣孔的剖面角度從
上至下分別為43
°
～47
°
、55
°
～59
°
，上下兩層的氮氣孔垂直對齊，垂直間距為50～70mm，同一層的氮氣孔間距為85～115mm。該方案中，所述的下部氮氣密封座5的兩層氮氣出氣孔54，每層的氮氣孔布置均勻，數量為24個，直徑為8mm，每一層的氮氣孔的剖面角度從上至下分別為45
°
、57
°
，上下兩層的氮氣孔垂直對齊，垂直間距為60mm，同一層的氮氣孔間距為100mm。其余結構和優點與實施例1完全相同。
28.正常情況下，本實用新型的轉爐氧口密封裝置只通蒸汽，對氧口進行蒸汽密封，當蒸汽壓力異常低時停用蒸汽，通氮氣對氧口進行密封。使用本實用新型的轉爐氧口密封裝置后，轉爐氧口密封成本降低0.6元/噸鋼。
29.本實用新型還可以將實施例2、3、4、5所述技術特征中的至少一個與實施例1組合形成新的實施方式。
30.需要說明的是上述實施例，并非用來限定本實用新型的保護范圍，在上述技術方案的基礎上所作出的等同變換或替代均落入本實用新型權利要求所保護的范圍。
技術特征：
1.一種轉爐氧口密封裝置，其特征在于，所述裝置包括氧密封塞、導向座、上部蒸汽密封座和下部氮氣密封座，所述氧密封塞固定在氧體上，用于覆蓋上部蒸汽密封座與氧體之間的縫隙，形成機械密封，所述上部蒸汽密封座設置在導向座和下部氮氣密封座之間并與其固定連接。2.根據權利要求1所述的轉爐氧口密封裝置，其特征在于，所述上部蒸汽密封座包括上座體、上部外側板、上部內側板和底部法蘭，其中上座體、上部外側板、上部內側板和底部法蘭四個部件圍成環形腔室，在上部外側板上沿周向設有第一蒸汽進氣管和第二蒸汽進氣管，在上部內側板上沿周向自上而下間隔設置有四層與環形腔室相通的蒸汽出氣孔。3.根據權利要求2所述的轉爐氧口密封裝置，其特征在于，所述下部氮氣密封座包括頂部法蘭、下部外側板、下部內側板和底部法蘭，其中頂部法蘭、下部外側板、下部內側板和底部法蘭四個部件圍成環形腔室，在下部外側板上沿周向設有第一氮氣進氣管和第二氮氣進氣管，在下部內側板上沿周向自上而下間隔設置有兩層與環形腔室相通的氮氣出氣孔。4.根據權利要求3所述的轉爐氧口密封裝置，其特征在于，導向座和上部蒸汽密封座通過上部蒸汽密封座的上座體進行固定連接，上部蒸汽密封座和下部氮氣密封座通過上部蒸汽密封座的底部法蘭和下部氮氣密封座的頂部法蘭進行固定連接。5.根據權利要求1所述的轉爐氧口密封裝置，其特征在于，所述氧密封塞的剖面為五邊形，所述導向座的剖面為直角梯形。6.根據權利要求3或4所述的轉爐氧口密封裝置，其特征在于，所述上部蒸汽密封座，在上部外側板上的兩個蒸汽進氣管即第一蒸汽進氣管和第二蒸汽進氣管呈180
°
角布置。7.根據權利要求5所述的轉爐氧口密封裝置，其特征在于，所述上部蒸汽密封座的四層蒸汽出氣孔，每層的蒸汽孔布置均勻，數量為36～44個，直徑為3～6mm，每一層的蒸汽孔的剖面角度從上至下分別為13
°
～17
°
、28
°
～32
°
、43
°
～47
°
和43
°
～47
°
，上下兩層的蒸汽孔交叉布置，垂直間距為28～32mm，同一層的蒸汽孔間距為55～65mm。8.根據權利要求6所述的轉爐氧口密封裝置，其特征在于，所述下部氮氣密封座，在外側板上的兩個氮氣進氣管即第一氮氣進氣管和第二氮氣進氣管呈180
°
角布置。9.根據權利要求6所述的轉爐氧口密封裝置，其特征在于，所述下部氮氣密封座的兩層氮氣出氣孔，每層的氮氣孔布置均勻，數量為20～28個，直徑為6～10mm，每一層的氮氣孔的剖面角度從上至下分別為43
°
～47
°
、55
°
～59
°
，上下兩層的氮氣孔垂直對齊，垂直間距為50～70mm，同一層的氮氣孔間距為85～115mm。
技術總結
本實用新型涉及一種轉爐氧口密封裝置，所述裝置包括氧密封塞、導向座、上部蒸汽密封座和下部氮氣密封座，所述氧密封塞固定在氧體上，用于覆蓋上部蒸汽密封座與氧體之間的縫隙，形成機械密封，所述上部蒸汽密封座設置在導向座和下部氮氣密封座之間并與其固定連接；該放你提供一種可以對轉爐氧口進行蒸汽密封、氮氣密封、或蒸汽氮氣雙重密封三用的裝置，以蒸汽密封用途為主、氮氣密封作為備用，密封方式可以快速實現切換，從而降低轉爐氧口密封成本，確保設備穩定，滿足轉爐吹煉過程需要。吹煉過程需要。吹煉過程需要。
