專利名稱：用于冶金爐的爐渣門的密封裝置的制作方法
用于冶金爐的爐渣門的密封裝置
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及冶金爐。具體而言，本發(fā)明涉及具有爐渣門的這類冶 金爐，諸如用于煉鋼的電弧爐。
具有爐渣門的這類冶金爐是眾所周知的。爐渣門通常位于爐身的 側(cè)面上，具有自爐內(nèi)部開始延伸的隧道區(qū)域以及在爐外部上的開口以 下延伸的擋板。爐渣門用于通過傾翻爐子來定期放渣，但是它也用于 許多其他作業(yè)，包括填充添加劑、采集樣本、測量溫度、插入燃燒器 和氧氣噴槍、以及目^見檢查爐內(nèi)部。
在煉鋼作業(yè)中，未熔化的金屬廢料易于聚集在隧道中，該隧道從 爐內(nèi)部通過爐壁延伸到爐渣門開口。爐渣也可能大量凝固在隧道以及 爐渣門開口的門檻的區(qū)域中。
一般地，操作人員必須借助裝備有長的
凸出撞錘(ram)的拖拉機(jī)定期地設(shè)法清理這些區(qū)域，這是一種效力有 限且也可能對操作人員帶來危險的技術(shù)。
已知的用于爐渣門的閉合機(jī)構(gòu)基本上包括滑動嵌板，該滑動嵌板 可以被由滑輪、鏈輪、連接件以及滾子鏈組成的機(jī)械系統(tǒng)升高或降低， 該機(jī)械系統(tǒng)由液壓缸或氣缸提供動力。此種閉合機(jī)構(gòu)易于卡住以及阻 塞，并且在使用一段時間之后，它們通常僅提供爐渣門開口的部分覆 蓋。
因此，環(huán)境空氣通過爐渣門被吸入爐中，這被認(rèn)為導(dǎo)致許多缺陷， 包括
o由過量的廢氣引起的熱損失； o廢氣中的過度污染； o更高的能耗；以及 o爐渣穿過爐渣門不受控制地倒出。
因此，本發(fā)明的目的是解決已知的具有爐渣門的冶金爐的缺點(diǎn)， 或者至少提供有用的替代方案
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于冶金爐的爐渣門的密封裝置，包括用于將該裝置安裝到爐的安裝組件，以及具有后部的熱面嵌板的至少 一個閉合元件，該閉合元件由該安裝組件保持以使得它能夠從敞開位置移動到閉合位置，該敞開位置在爐渣門開口的外部，該閉合位置有效地密封在爐渣門上，并且在該密封位置中該閉合元件延伸入爐渣門開口，同時其熱面與爐的內(nèi)壁大致對齊。
有利地，該裝置還包括至少一個擦拭部件，其是能夠移動的，以便從遠(yuǎn)離爐渣門開口的敞開位置，通過中間位置，到在爐渣門開口內(nèi)的閉合位置，在爐渣門的下表面上掃過，以使得該擦拭部件可以從爐渣門的下表面去除障礙物。
更有利地，該擦拭部件由一對相對的、大致水平回轉(zhuǎn)的臂來提供，并且該閉合元件包括一個門，該門被安裝為能夠向下并向里移入在該臂上面的爐渣門開口中。有利地，該臂能夠獨(dú)立地移動并且是水冷式的。在某些實(shí)施方案中，它們可以由至少一個線性或旋轉(zhuǎn)液壓致動器控制。
在某些實(shí)施方案中，該閉合元件包括由至少一個平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)支撐的 一個門，該平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)例如是具有連接到傳動軸
的控制桿(motoring lever)以及連接在該控制桿和該閉合元件之間的從動桿的類型。有利地，門的熱面嵌板是水冷式的，并且門可以還包括一個水冷式的底嵌板。在某些實(shí)施方案中，門的水冷式的底嵌板被樞轉(zhuǎn)安裝，并且可以被致動以輔助從爐渣門分裂或去除障礙物。
在某些方案中，該裝置還包括定位在爐外部的框架，該框架圍繞該爐渣門開口，并且該閉合元件在其閉合位置依靠在該框架上。有利地，該框架是水冷式的。
在本發(fā)明的其他實(shí)施方案中，該閉合元件包括一對相對的、大致水平回轉(zhuǎn)的門。該擦拭部件可以由該回轉(zhuǎn)的門提供。該擦拭部件也可以由一嵌板提供，該嵌板被安裝為能夠向下且向里移入門下面的爐渣門開口中。


為了可以更清楚地理解本發(fā)明，現(xiàn)將參考示出本發(fā)明的實(shí)施方案的附圖，并且在這些附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案的用于冶金爐的爐渣門的密封
裝置的前視圖，該裝置被顯示為處于完全閉合位置；
圖2是被顯示為處于完全敞開位置的同樣的密封裝置的前視圖3是圖1的密封裝置沿線III-III截取的剖面?zhèn)纫晥D3a是圖3的密封裝置的用圓圈起的部分的放大視圖4是圖2的密封裝置沿線IV-IV截取的剖面?zhèn)纫晥D4a是圖4的密封裝置的用圓圏起的部分的放大視圖5是圖1的密封裝置沿線V-V截取的剖面俯視圖6是圖2的密封裝置的沿線VI-VI截取的剖面俯視圖7是被顯示為處于完全閉合位置的同樣的密封裝置的立體圖8是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案的用于冶金爐的爐渣門的密封
裝置的立體圖，從外部觀察該密封被顯示為與爐的一部分壁結(jié)合； 圖9是從爐的內(nèi)部觀察的圖8的密封裝置的立體圖； 圖IO是被顯示為處于完全敞開位置的同樣的密封裝置的立體圖； 圖11是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方案的用于冶金爐的爐渣門的密
封裝置的剖面?zhèn)纫晥D12是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方案的用于冶金爐的爐渣門的密
封裝置的俯視圖13是圖12的密封裝置前視圖14是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方案的用于冶金爐的爐渣門的密 封裝置的剖面?zhèn)纫晥D；以及
圖15是根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施方案的用于冶金爐的爐渣門的密 封裝置的剖面?zhèn)纫晥D。
具體實(shí)施例方式
參照圖1-7,尤其是圖1,密封裝置包括兩個主要的組成子組件 旋轉(zhuǎn)且可收起的位于中間的門2，該門由兩組旋轉(zhuǎn)的平行四邊形桿(4， 8)控制；以及一對大致水平回轉(zhuǎn)的鰭狀臂(flipper arm) 28，該臂 位于門2以下。
每個控制桿4的一端經(jīng)由雙鍵轂(double-keyed hub) 7穩(wěn)固地
6附接到傳動軸14。每個控制桿4的另一端裝備有轂5,并且該轂布置 有潤滑的摩擦襯套6。每個從動桿8的穩(wěn)定端裝備有轂11,該轂布置 有潤滑的摩擦襯套12，繞銷19旋轉(zhuǎn)。從動桿8的旋轉(zhuǎn)端裝備有轂9， 該轂布置有潤滑的摩擦襯套10,該軸承繞空心銷34旋轉(zhuǎn)?？刂茥U4 通過銷33連接到門2的雙支架3，該銷33被穩(wěn)固地保持在該雙支架3 中。從動桿8通過空心銷34連接到該雙支架3,該空心銷34被穩(wěn)固 地保持在該雙支架3中。該雙支架3永久連接到門2。
水冷式系統(tǒng)傳動軸14經(jīng)由兩個軸臺15支撐且固定到位，所述軸 臺裝備有潤滑的摩擦襯套16。軸冷卻介質(zhì)一_水一一經(jīng)由轉(zhuǎn)動節(jié)17 和18向軸供應(yīng)和從該軸排出。軸臺15位于支架31的頂部上并栓接到 該支架31的頂部。支架31被焊接到爐身框架結(jié)構(gòu)1，并且它們也用 作從動桿8的基座。裝備有雙鍵轂53的桿52附接到傳動軸14的一端。 桿52的延伸端經(jīng)由U形夾22和銷23連接到線性液壓缸13,該液壓 缸13經(jīng)由焊接的眼板(eye bracket) 20和銷21附接到爐身框架結(jié) 構(gòu)1。
兩個水冷式的大致水平回轉(zhuǎn)的鰭狀臂28中的每個都由專用的液 壓旋轉(zhuǎn)致動器29承載以及旋轉(zhuǎn)。每個鰭狀臂28的旋轉(zhuǎn)可以獨(dú)立地和/ 或同時地轉(zhuǎn)過一所需角度，并且通過對經(jīng)由液壓旋轉(zhuǎn)致動器的端口 30 和32的加壓液壓流體和非加壓的液壓流體的遠(yuǎn)程控制開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。有 利地，可消耗的門檻耐火材料35以耐用的方形石墨板36延伸。
具有密封凸緣39 (在圖3和圖4中更清楚地示出)的倒"U"形 水冷式框架37緊密地安裝在爐渣門開口周圍，并且由附接到爐結(jié)構(gòu)1 的凸耳50以及具有楔子38的開槽銷25牢固地固定到位，該開槽銷永 久地附接到爐結(jié)構(gòu)l。
參見圖2,密封裝置是完全敞開的，門2由兩組旋轉(zhuǎn)平行四邊形4， 8控制以及回轉(zhuǎn)的鰭狀臂2 8子組件由位于門2以下的致動器2 9控制。 當(dāng)門2在第一位置，即閉合位置和第二位置，即敞開位置之間轉(zhuǎn)換時， 熱輻射屏蔽板41提供保護(hù)。
參見圖3，門2具有水冷式嵌板26和27,并且由桿平行四邊形機(jī) 構(gòu)固定到位，該桿平行四邊形機(jī)構(gòu)包括兩個控制桿4和兩個從動桿8;
水冷式框架37使得旋轉(zhuǎn)且可收起的門2能夠在固定部件和移動部
7件之間的最小間隙下沿著復(fù)合運(yùn)動曲線運(yùn)動，以使得即使在中間位置，
進(jìn)入爐內(nèi)部的冷空氣也減少。并且，支持處于閉合位置的門2的靜止 部件和移動部件之間的良好相互關(guān)系是倒"U"形水冷式框架37的水 冷式側(cè)面部件43的形狀。它與水冷式嵌板27的輪廓和位置一致；因 此當(dāng)被閉合時，它增加了對于最終進(jìn)入的冷空氣的流動阻力，并且減 少了冷空氣的吸入量。而且，水冷式熱面嵌板27與爐的內(nèi)壁基本對齊。 具有密封凸緣39 (在圖3和圖4中更清楚地示出)的倒"U"形 水冷式框架37緊密地安裝入爐身1的爐渣門開口，并且由凸緣39中 的方形開口 24和凸耳50、具有楔子38的開槽銷25，以及細(xì)長孔牢固 地固定到位，該銷永久地附接到爐身1。當(dāng)門2處于完全閉合位置時， 倒"U，，形外圍板40被完全縮進(jìn)的液壓缸13緊密地靠在倒"U，，形水 冷式板39上。
倒"U"形水冷式板39是倒"U"形水冷式框架37的固有部件。 零件40和39之間的緊密度保證了，本發(fā)明的實(shí)施方案的主要目的可 實(shí)現(xiàn)，即，幾乎完全消除了冷空氣進(jìn)入爐內(nèi)熱工作室。
線性液壓缸13的遠(yuǎn)程受控的延伸引起傳動軸14旋轉(zhuǎn)運(yùn)動以及控 制桿4和從動桿8同時平行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。由于位于中間的門2經(jīng)由雙支 架3和銷33和34連接到控制桿4和從動桿8，位于中間的門結(jié)構(gòu)子 組件2在預(yù)先確定的曲線運(yùn)動中，將其自身從圖1和3中示出的完全 閉合位置到圖2和4中示出的完全敞開位置重新定位。
如圖4中所見，當(dāng)門2完全敞開時，相比于已知的現(xiàn)有技術(shù)的爐 渣門，它提供了用于對冶金爐的檢查和可能的修理的大大改進(jìn)的通道。
參見圖5-7，離開爐底的耐火內(nèi)襯35被定位在開口內(nèi)部。雖然水 冷式的大致水平回轉(zhuǎn)的鰭狀臂28的主要功能是通過回轉(zhuǎn)運(yùn)動方便地 整理門檻的耐火材料35，它們也非常有助于提高密封裝置的密封效果， 有效地保護(hù)爐內(nèi)部免受環(huán)境空氣的過量進(jìn)入。爐身框架的柱47的形狀 匹配水平回轉(zhuǎn)的鰭狀臂28的形狀，在它們之間僅留下非常小的間隙 48。旋轉(zhuǎn)液壓致動器29是水冷式的，并由螺栓46固定到爐身框架。
矩形石墨板36用作非粘附性的爐渣導(dǎo)板。當(dāng)回轉(zhuǎn)鰭狀臂28被保 持到閉合位置時，它們防止諸如液態(tài)鋼、液態(tài)的和固化的爐渣以及漂 浮的耐火材料之類的材料通過從爐內(nèi)工作室溢出標(biāo)稱門檻高度而自由
8離開。因此，回轉(zhuǎn)鰭狀臂28的閉合位置幫助將更多的爐渣保持在爐中， 大大有助于減少離開爐的爐渣中的Fe0。通過將鰭狀臂28從閉合位置 經(jīng)過中間位置向敞開位置回轉(zhuǎn)，可以連續(xù)控制爐渣和其他材料的流出。
如在圖6中所見，當(dāng)需要的時候，水平回轉(zhuǎn)鰭狀臂28的完全敞開 位置允許液態(tài)爐渣在門檻耐火材料的標(biāo)稱高度上方毫無阻擋地流動。
如在圖1和7中所見，線性液壓缸13用于控制平行四邊形桿4, 8,并且旋轉(zhuǎn)致動器29用于控制回轉(zhuǎn)鰭狀臂28。
在圖8中示出的密封裝置的實(shí)施方案中，水冷式旋轉(zhuǎn)致動器48a 用于控制平行四邊形桿4， 8,并且線性液壓缸49用于控制回轉(zhuǎn)鰭狀 臂28。
如圖9和圖10中所見，密封裝置有效地消除了在渣線以上的在爐 渣門開口區(qū)域中的爐壁的水冷式內(nèi)襯中的空隙，并且還有效地消除了 通向爐渣門開口的隧道。具體而言，當(dāng)門2處于閉合位置時，水冷式 嵌板27大致與內(nèi)爐壁的水冷式嵌板對齊。兩個水平回轉(zhuǎn)的鰭狀臂28 有效地以最小間隙填充門2以下的開口 ，該水平回轉(zhuǎn)的鰭狀臂28的下 緣大致與爐渣門的上壁架(ledge)的基底線(sill line)處于同一 高度。
在圖11中示出的密封裝置的實(shí)施方案中，水冷式嵌板50a安裝到 門2,可繞樞轉(zhuǎn)銷51旋轉(zhuǎn)。桿52a附接到嵌板50并連接到由支架54 支撐的液壓缸53a，該支架通過樞轉(zhuǎn)連接件55安裝到門2上。水冷式 清理嵌板50可以提供附加的用于在鰭狀臂28之前分裂固化爐渣的裝 置。
在圖12和13中示出的密封裝置的實(shí)施方案中，閉合元件裝備有 一對相對的、大致水平回轉(zhuǎn)的門56，每個門由連接的液壓缸63控制。 桿57附接到每個門56并且經(jīng)由銷58連接到液壓缸63。液壓缸63進(jìn) 而通過樞軸60由支架59支撐。支架59安裝到爐身61上。爐結(jié)構(gòu)在 開口區(qū)域由水冷式嵌板62保護(hù)。
在圖14中示出的實(shí)施方案中，也有一對相對的、大致水平回轉(zhuǎn)的 門56。然而，另外有一個由一組旋轉(zhuǎn)平行四邊形桿70， 71控制的水 冷式的位于中間的嵌板69。每個控制桿71的一端經(jīng)由有鍵的轂73附 接到傳動軸72。每個用馬達(dá)驅(qū)動動桿71的另一端裝備有轂74并布置有潤滑的摩擦襯套75。
每個從動桿70的穩(wěn)定端裝備有轂76,該轂布置有潤滑的摩擦軸 承77，繞銷78旋轉(zhuǎn)。從動桿70的旋轉(zhuǎn)端裝備有轂85，該轂布置有潤 滑的摩擦軸承79，繞銷82旋轉(zhuǎn)。
控制桿71通過被保持在雙支架81中的銷80連接到嵌板69的雙 支架81。從動桿70通過被保持在雙支架81中的銷82連接到雙支架 81。雙支架81連接到嵌板69。水冷式的傳動軸72通過兩個軸臺83 被保持及設(shè)置到位，該軸臺裝備有潤滑的摩擦村套84。支架位于爐身 結(jié)構(gòu)1上。傳動軸72由液壓缸或液壓致動器驅(qū)動。
在圖15中示出的實(shí)施方案中，閉合由水冷式的、位于中間的嵌板 69提供，該嵌板由一組旋轉(zhuǎn)的平行四邊形桿70, 71控制。嵌板69的 結(jié)構(gòu)和運(yùn)行類似于圖14中示出的實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行。然而，此實(shí) 施方案并不包括一對相對的、大致水平回轉(zhuǎn)的門。
雖然已結(jié)合作為本發(fā)明人目前所構(gòu)想的本發(fā)明的實(shí)施方案做出了 以上描述和各種附圖，但應(yīng)理解可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)對所描述的實(shí) 施方案進(jìn)行改造和增加。因此，不應(yīng)將本發(fā)明看作受限于具體的所描 述的實(shí)施方案，而應(yīng)根據(jù)附屬的權(quán)利要求進(jìn)行解釋。
權(quán)利要求
1. 一種用于冶金爐的爐渣門的密封裝置，包括用于將所述裝置安裝到爐的安裝組件；至少一個具有后部的熱表嵌板的閉合元件，所述至少一個閉合元件由所述安裝組件保持以使得它能夠從敞開位置移動到閉合位置，該敞開位置在爐渣門開口的外部，該閉合位置有效地密封在爐渣門上并且其中所述至少一個閉合元件延伸入爐渣門開口，同時所述至少一個閉合元件的所述熱面嵌板與爐的內(nèi)壁大致對齊。
2. 權(quán)利要求l的裝置，進(jìn)一步包括至少一個擦拭部件，其是能夠移動的以便從遠(yuǎn)離爐渣門開口的敞開位置，通過中間位置，到在爐渣門開口內(nèi)的閉合位置，在爐渣門的下表面上掃過，以使得所述至少一個擦拭部件可以從爐渣門的下表面去除障礙物。
3. 權(quán)利要求2的裝置，其中所述至少一個擦拭部件由一對相對的、大致水平回轉(zhuǎn)的臂提供。
4. 權(quán)利要求3的裝置，其中所述至少一個閉合元件包括一個門，該門被安裝為能夠向下并向里移入所述臂上面的爐渣門開口中。
5. 權(quán)利要求4的裝置，其中所述門由至少一個平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)支撐,該至少一個平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)具有連接到傳動軸的控制桿以及連接在所述控制桿和所述至少一個閉合元件之間的從動桿。
6. 權(quán)利要求l的裝置，其中所述至少一個閉合元件由至少一個平行四邊形連桿支撐。
7. 權(quán)利要求5的裝置，其中所述臂能夠獨(dú)立移動。
8. 權(quán)利要求7的裝置，其中所述臂由至少一個旋轉(zhuǎn)液壓致動器控制。
9. 權(quán)利要求5或7的裝置，其中所述門的所述熱面嵌板是水冷式的。
10. 權(quán)利要求9的裝置，其中所述門進(jìn)一步包括水冷式的底嵌板。
11. 權(quán)利要求1或3的裝置，進(jìn)一步包括定位在爐外部的框架，該框架圍繞該爐渣門開口，并且其中所述至少一個閉合元件在所述閉合位置依靠在所述框架上。
12. 權(quán)利要求ll的裝置，其中所述框架是水冷式的。
13. 權(quán)利要求7的裝置，其中所述臂是水冷式的。
14. 權(quán)利要求10的裝置，其中所述水冷式的底嵌板被樞轉(zhuǎn)安裝到所述門，并且可以被致動以輔助從爐渣門分裂或去除障礙物。
15. 權(quán)利要求2的裝置，其中所述至少一個閉合元件包括一對相對的、大致水平回轉(zhuǎn)的門。
16. 權(quán)利要求15的裝置，其中所述擦拭部件由所述回轉(zhuǎn)的門提供。
17. 權(quán)利要求15的裝置，其中所述擦拭部件進(jìn)一步由一嵌板提供，該嵌板被安裝為能夠向下且向里移入所述門下面的爐渣門開口中。
全文摘要
一種用于冶金爐的爐渣門的密封裝置，具有用于將所述裝置安裝到爐的安裝組件，以及至少一個閉合元件，所述至少一個閉合元件能夠從敞開位置移動到閉合位置，該敞開位置在爐渣門開口的外部，該閉合位置有效地密封在爐渣門上并且延伸入爐渣門開口，同時該閉合元件的后部嵌板與爐的內(nèi)壁大致對齊。該裝置還可以包括至少一個擦拭部件，該擦拭部件能夠移動，以便掃過爐渣門的下表面，以去除障礙物。
文檔編號F27D1/18GK101501435SQ200780030187
公開日2009年8月5日 申請日期2007年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月20日
發(fā)明者埃德加·R·溫舍 申請人:恩普科(加拿大)有限公司