一种高炉大套防漏气结构的制作方法

1.本发明涉及冶炼设备技术领域，具体为一种高炉大套防漏气结构。


背景技术：

2.随着高炉炼铁技术的进步，高风温、高风压、高富氧、大喷吹、大风量操作制度已成为降低焦比，提高利用系数的有效措施。但由此造成的安全生产问题日益突出，炼铁高炉在炉役中后期，大套会产生变形，发生煤气泄露，产生明火，风口平台附近煤气浓度能够达到1000ppm，严重影响生产的安全性和设备的稳定性。造成高炉风口大套变形的原因有以下3个：1、长期受热后，大套刚度不够，抗变形能力差，在高炉生产过程中受外力影响法兰结合面变形。2、高炉投入生产后，随着炉温升高，高炉炉壳受热变形，大套受到周向挤压及垂直方向拉升产生变形。3、碱金属的影响：碱金属和锌、铅等重金属侵蚀炉内耐材。因此从上述情况可知，很难防止高炉风口大套和法兰产生变形，而更换风口大套和法兰需在高炉一代炉龄才可处理(一代炉龄10年)，在生产中处理风口大套漏煤气是高炉生产中一大技术难题，为此提出一种高炉大套防漏气结构。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种高炉大套防漏气结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高炉大套防漏气结构，包括密封壳体，所述密封壳体呈环形结构，并且所述密封壳体形成有沿轴向方向一侧开口的密封槽，，所述密封壳体的开口用于使风口大套和高炉炉壳之间所形成的法兰连接部伸入至所述密封槽内、且使得所述密封壳体分别与风口大套和高炉炉壳密封固定，以使法兰连接缝隙与所述密封槽外部相隔绝，所述密封壳体、风口大套和高炉炉壳三者之间还形成有灌浆腔，所述灌浆腔内设置有耐火浇注料块，所述耐火浇注料块能够封堵法兰连接缝隙。
5.本技术方案优选的，所述密封壳体上还设置有至少一个浇注管，所述浇注管与灌浆腔相连通，且浇注管能够启闭。
6.本技术方案优选的，所述密封壳体和耐火浇注料块之间还设置有隔热层。
7.本技术方案优选的，所述隔热层为陶瓷耐火纤维棉。
8.本技术方案优选的，所述密封壳体上还设置有多个波体部，多个所述的波体部沿第一方向排列，所述第一方向平行于所述密封壳体与高炉炉壳连接处所承受的拉力方向。
9.本技术方案优选的，所述密封壳体和高炉炉壳之间设置有多个防护组件，所述防护组件用于分担所述密封壳体与高炉炉壳连接处所承受的拉力。
10.本技术方案优选的，所述所述防护组件包括：防护件、防护杆和铰接件，所述防护件、防护杆和铰接件沿第一方向依次排列；所述铰接件与高炉炉壳相固定；所述防护件与密封壳体相固定；所述防护杆的第一端与防护件相连接，其第二端与铰接件相铰接，所述防护杆通过防护件向所述密封壳体与高炉炉壳的连接处施加压力。
11.本技术方案优选的，所述防护件和防护杆之间还设置有调节结构，所述调节结构用于调节施加压力的大小。
12.本技术方案优选的，所述调节结构包括：内螺纹套和伸缩弹簧；所述防护杆贯穿防护件，并且与防护件形成滑动连接；所述内螺纹套与防护杆的第一端相螺接；所述伸缩弹簧与防护杆相套接，并且所述伸缩弹簧位于内螺纹套和防护件之间。
13.本技术方案优选的，所述密封壳体和波体部为一体成型结构。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.该高炉大套防漏气结构，通过密封壳体和耐火浇注料块的设置，实现了能够通过密封壳体使得风口大套和高炉炉壳之间所形成的法兰连接间隙与外界隔绝，同时耐火浇注料块能够对法兰连接间隙上的煤气泄漏点进行封堵，从而能够有效的防止高炉炉壳内部的煤气外溢。
16.同时，通过防护组件的设置，实现了防护组件能够向密封壳体和高炉炉壳之间的连接处施加压力，进而能够有效的防止，因高炉炉壳内部的煤气压力过大或者耐火浇注料块膨胀而导致连接处被撕裂的现象，提升了该发明结构的使用寿命。
附图说明
17.图1为本发明结构的剖视图；
18.图2为本发明图1中a部分的放大图；
19.图3为本发明所提出的防护组件的结构图。
20.图中：1、风口大套；2、高炉炉壳；3、密封组件；301、密封壳体；302、隔热层；303、耐火浇注料块；304、浇注管；305、波体部；4、法兰连接缝隙；5、防护组件；501、防护件；502、防护杆；503、铰接件；504、内螺纹套；505、伸缩弹簧。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件所必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
23.此外，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制，例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。
24.应注意的是，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义或说明，则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。
25.通过图1可知，风口大套1和高炉炉壳2是通过法兰进行螺接固定的，而风口大套1和高炉炉壳2所连接的法兰之间是存在间隙的，在使用初期该间隙是极小的，因此高炉炉壳
2内部的煤气无法从间隙溢出，但是在长期的使用过程中风口大套1或者高炉炉壳2发生轻微变形都会使得间隙变大，而形成如图2所示的法兰连接缝隙4，煤气能够沿着法兰连接缝隙4从高炉炉壳2的内部溢出，同时通过背景技术的内容可知，在高炉的生产过程中，是很难保证风口大套1和高炉炉壳2不发生变形的，因此为了解决背景技术中的技术问题，本发明提出了密封组件3，采用密封组件3对法兰连接缝隙4进行封堵的方法，来抑制高炉炉壳2内部的煤气外溢。
26.具体的，如图1和图2所示，本发明提供一种技术方案：一种高炉大套防漏气结构，其包括密封壳体301，密封壳体301呈环形结构，并且密封壳体301形成有沿轴向方向一侧开口的密封槽，密封槽的横截面可以是弧形，也可以如图2所示的含有直角(或者其他角度)的形状，具体的，本实施例中的密封壳体301包括第一环形片、第二环形片和环形圈，第一环形片、第二环形片和环形圈的轴心线相重合，并且第一环形片的外侧与风口大套1相固定，其内侧与环形圈的第一端相固定，第二环形片的外侧与高炉炉壳2相固定，第二环形片的内侧与环形圈的第二端相固定。
27.需要清楚的是，密封壳体301分别与风口大套1和高炉炉壳2形成密封固定，此处“密封固定”的意思是指，连接处不存在能够漏气的缝隙，因此，优选的固定连接方式为焊接，焊接后采用磁粉探伤进行检测，确保焊缝处的气密性，当然若存在其他固定方式能够保证连接处不漏气，也是可以的，密封壳体301的开口用于使风口大套1和高炉炉壳2之间所形成的法兰连接部伸入至密封槽内，主要利用密封壳体301使得风口大套1和高炉炉壳2之间所形成的法兰连接缝隙4与高炉炉壳2的外部相隔绝，使得密封壳体301、风口大套1和高炉炉壳2三者之间还形成有灌浆腔，灌浆腔内设置有耐火浇注料块303，利用耐火浇注料块303封堵法兰连接缝隙4进而防止高炉炉壳2内部的煤气从法兰连接缝隙4溢出。
28.在此需要清楚的是，耐火浇注料块303，是通过高炉灌浆料浇注而成的，而高炉灌浆料是高炉生产过程中用于高炉炉衬修补的常见材料，因此在此不做过多赘述，而本实施例所采用的高炉灌浆料型号为zyr-2，该型号的高炉灌浆料中，三氧化二铝的比重大于等于65％，其耐火度为1690℃，符合本发明结构的使用要求，同时为了能够重复的进行浇注，密封壳体301上还设置有至少一个浇注管304，浇注管304与灌浆腔相连通，且浇注管304能够启闭，在长期的使用过程中法兰连接缝隙4封堵效果较差时，可以通过浇注管304重新浇注，对法兰连接缝隙4进行封堵。
29.如图2所示，由于在高炉生产的过程中，高炉炉壳2的温度较高，进而会导致耐火浇注料块303的温度较高，还需要在密封壳体301和耐火浇注料块303之间设置上隔热层302，隔热层302能够隔绝来自耐火浇注料块303的热量，从而能够有效的防止密封壳体301过热产生变形，而隔热层302可以是任何材质的，其只要能够耐高温，并且能够隔热即可，本实施例中隔热层302为陶瓷耐火纤维棉，其厚度设置为10mm左右，其不但能够承受较高的温度，同时具有较好的隔热性能，从而能够使得密封壳体301具有较长的使用寿命。
30.如图3所示，在高炉的生产过程中，耐火浇注料块303的温度较高，从而会导致耐火浇注料块303体积膨胀，而膨胀的耐火浇注料块303可能造成密封壳体301和高炉炉壳2的焊缝被拉裂，因此在密封壳体301上还设置有多个波体部305，多个波体部305沿第一方向排列，第一方向平行于密封壳体301与高炉炉壳2连接处所承受的拉力方向，在图2中的波体部305呈弧状，当然也可以设计成为其他形状，当耐火浇注料块303受热膨胀时，其会对密封壳
体301施加一个向外的张力，而通过波体部305的设置，当耐火浇注料块303受热膨胀时，密封壳体301上的波体部305会随着耐火浇注料块303的膨胀而被拉直，进而变相的增大了灌浆腔的体积，使得密封壳体301受到的张力减小，降低密封壳体301和高炉炉壳2的焊缝被拉裂的风险。
31.通过上述可知，波体部305需要具有一定的弹性，当密封壳体301所受到的张力较大时，波体部305能够被拉直，因此本实施例中密封壳体301采用的是厚度为14mm，型号为q345的钢板制作而成的，保证密封壳体301具有较好的强度，而波体部305采用的是316l不锈钢材质，保证其具有较好的弹性，密封壳体301和波体部305为一体结构，当然采用其他刚性较好和弹性较好的材质制作密封组件3时，也可以将密封壳体301和波体部305制作为一体成型结构。
32.需要清楚的是，在高炉的长期使用过程中，高炉内部的气氛时常是处于高压状态的，而高压的气体能够通过法兰连接缝隙4传递至灌浆腔，其效果类似于耐火浇注料块303体积膨胀，会使得密封壳体301和高炉炉壳2处的焊缝存在被拉裂的风险，因此本发明还在密封壳体301和高炉炉壳2之间设置了多个防护组件5，防护组件5用于分担密封壳体301与高炉炉壳2连接处所承受的拉力，其主要通过密封壳体301向连接处施加压力的方式来对冲连接处所受到的拉力，在本发明的另一个实施例中，防护组件5设置有四个，其分别沿密封壳体301的轴向进行等距均匀设置。
33.具体的，如图3所示，防护组件5包括：防护件501、防护杆502和铰接件503，防护件501、防护杆502和铰接件503沿第一方向依次排列，其中：铰接件503与高炉炉壳2相固定，防护件501与密封壳体301相固定，防护杆502的第一端与防护件501相连接，其第二端与铰接件503相铰接，其中防护件501为刚性或者具有弹性的片状结构，优选的材质为金属，其和铰接件503使得防护杆502处于有被拉直趋势的紧绷状态，进而防护杆502通过防护件501向密封壳体301与高炉炉壳2的连接处施加压力，而防护杆502通过铰接件503与高炉炉壳2相铰接的好处是，其能够随着密封壳体301的外形变化，自动的调节施加压力的方向，最大程度的减轻连接处所收到的拉力。
34.同时我们需要清楚的是，在防护组件5安装或者长期的使用过程中，为了便于能够对施加压力的大小进行调节，在防护件501和防护杆502之间还设置有调节结构，调节结构用于调节施加压力的大小，而调节结构可以是多种多样的，其调节的基本原理就是，在防护件501和铰接件503位置固定的前提下，位于两者之间的防护杆502长度越短，所产生的施加压力就越大，因此调节结构主要就是用于调节防护件501和铰接件503两者之间防护杆502的长度。
35.具体的，如图3所示，调节结构包括：内螺纹套504，防护杆502贯穿防护件501，并且与防护件501形成滑动连接，内螺纹套504与防护杆502的第一端相螺接，当需要增大施加压力时，正向转动内螺纹套504即可，需要减小施加压力时，反向转动内螺纹套504即可，同时为了防止施加压力过大，而导致波体部305无法被拉直，进而导致密封壳体301和高炉炉壳2处产生较大的剪切力而造成连接处被破坏，调节结构还包括：伸缩弹簧505，伸缩弹簧505与防护杆502相套接，并且伸缩弹簧505位于内螺纹套504和防护件501之间，当密封壳体301受到较大的张力时，其能够克服弹簧的弹力，拉直波体部305。
36.采用本发明所提出的高炉大套防漏气结构，四个小时左右即可可处理一个风口大
套漏煤气的技术问题，并且该结构已经成功的进行了内部试验运用，利用该结构处理了三座高炉风口大套的煤气泄露问题，在后续的生产中均稳定运行无异常，避免了因大套漏煤气，高炉提前退役大修。
37.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。