CN104561413A - 高炉炉顶气密箱密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高炉炉顶气密箱密封装置，包括：安装于高炉炉顶的气密箱壳体，以及旋转套筒，在气密箱壳体的底板上围绕出料口设有一圈环形挡板，环形挡板与气密箱壳体形成环形水槽，环形水槽中盛装有水，旋转套筒的下端正好向下插入环形水槽、并浸没于环形水槽内的水中，在环形水槽内水的上方的气密箱壳体的侧板上开设有溢流口，溢流口与直立设置的U形水封管的进水管段相连通，U形水封管的出水管段与排水管相连通，U形水封管的出水管段内的水柱高于进水管段内的水柱，确保U形水封管的出水管段内水柱与进水管段内水柱之间的压力差值始终大于高炉炉顶压力与排水管排水时产生的负压抽力之和。本发明具有密封性好、企业使用成本低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及高炉炉顶气密箱密封装置。
背景技术
气密箱是高炉炉顶布料设备的核心部件，主要用于驱动并控制布料溜槽绕高炉中心线的旋转和倾动，从而完成高炉布料。气密箱的结构为：包括安装于高炉炉顶的气密箱壳体，气密箱壳体由底板、顶板及侧板组成，气密箱通过在其底板上开设的出料口与高炉炉口相通，气密箱通过在其顶板上开设的进料口与料罐相通，在气密箱壳体中活动密封设置有用于安装布料溜槽的旋转套筒，旋转套筒的上端与气密箱壳体密封活动连接，旋转套筒的上端口对着气密箱壳体的顶板上的进料口，旋转套筒的下端口对着气密箱壳体的底板上的出料口，旋转套筒与气密箱壳体之间形成空腔，在空腔中设置有用于控制旋转套筒旋转、以及控制布料溜槽倾动的驱动部件。由于气密箱壳体的底板与旋转套筒之间都会留有间隙，为了防止高炉内的荒煤气（主要由一氧化碳、二氧化碳、甲烷与粉尘等组成）从间隙进入气密箱的空腔而损坏空腔中的驱动部件，通常采用气体密封方式，即：向气密箱的空腔中充入氮气，使气密箱的空腔中的压力略高于高炉炉顶压力（即高炉荒煤气的压力），从而达到密封气密箱的空腔的目的，但这种气密箱的气体密封方式的缺点是：最高只能承受115Kpa的高炉炉顶压力，不仅密封效果差，不能有效阻止荒煤气进入气密箱的空腔，而且氮气的消耗量较大，企业生产使用成本高，并且通入气密箱内的氮气进入高炉会使高炉煤气热值降低而影响高炉的效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种密封性高的高炉炉顶气密箱密封装置。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：所述的高炉炉顶气密箱密封装置，包括：安装于高炉炉顶的气密箱壳体，以及安装于气密箱壳体中的旋转套筒，在气密箱壳体的底板上围绕出料口设置有一圈环形挡板，环形挡板与气密箱壳体形成环形水槽，环形水槽中盛装有水，旋转套筒的下端正好向下插入环形水槽、并浸没于环形水槽内的水中，在环形水槽内水的上方的气密箱壳体的侧板上开设有溢流口，溢流口与直立设置的U形水封管的进水管段相连通，U形水封管的出水管段与排水管相连通，U形水封管的出水管段内的水柱高于进水管段内的水柱，确保U形水封管的出水管段内水柱与进水管段内水柱之间的压力差值始终大于高炉炉顶压力与排水管排水时产生的负压抽力之和。
进一步地，前述的高炉炉顶气密箱密封装置，其中：在排水管的下方设置有收集漏斗，排水管的出水口向下对准收集漏斗的进口，收集漏斗的出口连接与冲渣沟相连通的出水管。
进一步地，前述的高炉炉顶气密箱密封装置，其中：排水管的出口到U形水封管的管底之间的高度与U形水封管的出水管段的高度的比值范围为0.85-0.95。
进一步地，前述的高炉炉顶气密箱密封装置，其中：排水管的出口到U形水封管的管底之间的高度与U形水封管的出水管段的高度的比值为0.9。
进一步地，前述的高炉炉顶气密箱密封装置，其中：U形水封管的出水管段的高度与气密箱壳体底板到U形水封管管底的高度的比值范围为0.7-0.8。
进一步地，前述的高炉炉顶气密箱密封装置，其中：U形水封管的出水管段的高度与气密箱壳体底板到U形水封管管底的高度的比值为0.75。
进一步地，前述的高炉炉顶气密箱密封装置，其中：在U形水封管的管底开设有排污口，U形水封管通过排污口与安装有第一闸阀的第一排污管道的进口相连通。
进一步地，前述的高炉炉顶气密箱密封装置，其中：在U形水封管的下方设置有储污箱，储污箱与第一排污管道的出口相连通，储污箱的底部与安装有第二闸阀的第二排污管道相连通。
通过上述技术方案的实施，本发明的有益效果是：不仅密封性好，企业生产使用成本低，而且能使水封承受更高的炉顶压力，即使炉顶压力上升至130Kpa也不会击穿水封。
附图说明
图1为本发明所述的高炉炉顶气密箱密封装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，所述的高炉炉顶气密箱密封装置，包括：安装于高炉1炉顶的气密箱壳体2，以及安装于气密箱壳体2中的旋转套筒3，在气密箱壳体2的底板上围绕出料口设置有一圈环形挡板4，环形挡板4与气密箱壳体形成环形水槽，环形水槽中盛装有水5，旋转套筒3的下端正好向下插入环形水槽、并浸没于环形水槽内的水5中，在环形水槽内水5的上方的气密箱壳体2的侧板上开设有溢流口，溢流口与直立设置的U形水封管的进水管段6相连通，U形水封管的出水管段7与排水管8相连通，U形水封管的出水管段7内的水柱高于进水管段内的水柱，确保U形水封管的出水管段7内水柱与进水管段6内水柱之间的压力差值△P柱始终大于高炉炉顶压力P顶与排水管排水时产生的负压抽力P抽之和；在本实施例中，在排水管8的下方设置有收集漏斗9，排水管8的出水口向下对准收集漏斗9的进口，收集漏斗9的出口连接与冲渣沟相连通的出水管10；在本实施例中，排水管8的出口到U形水封管的管底之间的高度a与U形水封管的出水管段的高度b的比值范围为0.85-0.95 ，这样能确保排水管8的出口位于高位，从而降低排水管8排水时产生的负压抽力P抽，从而提高了水封的密封效果；在本实施例中，排水管8的出口到U形水封管的管底之间的高度a与U形水封管的出水管段的高度b的比值为0.9，这种排水管8的出口高度设计，更好地降低了企业生产使用成本，并提高水封的密封效果；在本实施例中，U形水封管的出水管段7的高度b与气密箱壳体2底板到U形水封管管底的高度c的比值范围为0.7-0.8，这样能提高U形水封管的出水管段7内水柱与进水管段6内水柱之间的压力差值△P柱，进而提高水封可承受的高炉炉顶压力，提高了水封的密封效果；在本实施例中， U形水封管的出水管段7的高度b与气密箱壳体2底板到U形水封管管底的高度c的比值为0.75，这种U形水封管的出水管段7的高度设计，能更好地提高水封可承受的高炉炉顶压力，进一步提高了水封的密封效果；在本实施例中，在U形水封管的管底开设有排污口，U形水封管通过排污口与安装有第一闸阀11的第一排污管道12的进口相连通，当U形水封管的管底上沉积杂质后，可以打开第一闸阀11，使积沉在U形水封管管底的杂质经第一排污管道12排出，避免因杂质沉积过多而堵塞U形水封管；在本实施例中，在U形水封管的下方设置有储污箱13，储污箱13与第一排污管道12的出口相连通，储污箱13的底部与安装有第二闸阀14的第二排污管道15相连通，这样可以在不影响U形水封管内压力的情况下实现在线排污，大大提高了生产效率；
本发明的工作原理如下：
先打开第一排污管道12上的第一闸阀11，同时关闭第二排污管道15上的第二闸阀14，接着向气密箱壳体2中的环形水槽中注入水5，使水5能浸没旋转套筒3的下端，从而形成水封，水封将旋转套筒3与气密箱壳体1之间形成的空腔与高炉1相隔离密封，接着持续注入水5，使水5经溢流口流入U形水封管，待U形水封管的进水管段6与出水管段7充满水后停止注入；接着高炉1开始工作，高炉1工作过程中产生的荒媒气会被水封所阻挡而不会进入气密箱内的空腔中，高炉1工作过程中产生的炉顶压力会作用于U形水封管，将U形水封管内部分水经排水管8排出，排水管8排水是会产生负压抽力P抽，经排水管13排出的水会经收集漏斗9及出水管10排入冲渣沟；由于高炉工作过程中U形水封管的出水管段7内水柱与进水管段6内水柱之间的压力差值△P柱始终大于高炉炉顶压力P顶与排水管排水时产生的负压抽力P抽之和，进而确保水封不会被击穿；当水流经U形水封管时，水中的杂质会沉降到储污箱13中，待储污箱13中的杂质沉积至一定重量后，先关闭第一闸阀11，再打开第二闸阀14，然后再将储污箱13中的杂质经第二排污管15排出，当储污箱13中的杂质排除干净后，先关闭第二闸阀14，再开启第一闸阀11，由于关闭了第一闸阀11后再进行储污箱13的排污，所以对储污箱13内杂质的排污过程不会对U形水封管中的水压造成影响，从而即实现了在线排污，又避免了水中杂质沉积在U形水封管管底而堵塞U形水封管的情况发生；本发明的优点是：密封性好，企业生产使用成本低，而且水封的抗压能力强，水封可以承受130Kpa 的高炉炉顶压力，产量由原平均日产量1534吨提升至1620吨，年增产=（1620t/d-1534t/d）*365d=31390吨，由于吨铁发电量增加2度电，年产生效益=2度电/吨铁*1620t/d*365d=118.26万元，并且根据《高炉炼铁生产技术手册》中影响焦比的因素，每提高炉顶压力10KPa，可以降低0.3-0.5%的焦比，根据原平均日产量1534吨,综合燃料比为542kg/t计算可得，可少用焦碳：542kg/t*0.3%*1620t/d*365d=961吨，按照焦碳平均价格1600元/吨计算，可以年节约1600元/吨*961吨=153.76万元，综上所述，采用本气密箱密封装置后，可以年增产31390吨，年增效272.02万元。
Claims (8)
1.高炉炉顶气密箱密封装置，包括：安装于高炉炉顶的气密箱壳体，以及安装于气密箱壳体中的旋转套筒，其特征在于：在气密箱壳体的底板上围绕出料口设置有一圈环形挡板，环形挡板与气密箱壳体形成环形水槽，环形水槽中盛装有水，旋转套筒的下端正好向下插入环形水槽、并浸没于环形水槽内的水中，在环形水槽内水的上方的气密箱壳体的侧板上开设有溢流口，溢流口与直立设置的U形水封管的进水管段相连通，U形水封管的出水管段与排水管相连通，U形水封管的出水管段内的水柱高于进水管段内的水柱，确保U形水封管的出水管段内水柱与进水管段内水柱之间的压力差值始终大于高炉炉顶压力与排水管排水时产生的负压抽力之和。
2.根据权利要求1所述的高炉炉顶气密箱密封装置，其特征在于：在排水管的下方设置有收集漏斗，排水管的出水口向下对准收集漏斗的进口，收集漏斗的出口连接与冲渣沟相连通的出水管。
3.根据权利要求1所述的高炉炉顶气密箱密封装置，其特征在于：排水管的出口到U形水封管的管底之间的高度与U形水封管的出水管段的高度的比值范围为0.85-0.95。
4.根据权利要求3所述的高炉炉顶气密箱密封装置，其特征在于：排水管的出口到U形水封管的管底之间的高度与U形水封管的出水管段的高度的比值为0.9。
5.根据权利要求1所述的高炉炉顶气密箱密封装置，其特征在于：U形水封管的出水管段的高度与气密箱壳体底板到U形水封管管底的高度的比值范围为0.7-0.8。
6.根据权利要求5所述的高炉炉顶气密箱密封装置，其特征在于：U形水封管的出水管段的高度与气密箱壳体底板到U形水封管管底的高度的比值为0.75。
7.根据权利要求1所述的高炉炉顶气密箱密封装置，其特征在于：在U形水封管的管底开设有排污口，U形水封管通过排污口与安装有第一闸阀的第一排污管道的进口相连通。
8.根据权利要求7所述的高炉炉顶气密箱密封装置，其特征在于：在U形水封管的下方设置有储污箱，储污箱与第一排污管道的出口相连通，储污箱的底部与安装有第二闸阀的第二排污管道相连通。
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