專利名稱：可向左和向右轉(zhuǎn)動(dòng)的爐頂?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種改進(jìn)的爐頂，尤其涉及到大型熔融材料處理爐，例如電弧煉鋼爐及類似爐的改進(jìn)爐頂。
現(xiàn)代化的煉鋼工業(yè)除了其它的發(fā)展外，還采用了新的輕型的電弧爐水冷爐頂，這些爐頂?shù)氖褂脡勖h(yuǎn)大于以前設(shè)計(jì)的爐頂?shù)氖褂脡勖?。某些情況下，這些新的水冷爐頂幾乎完全不用絕熱耐火內(nèi)襯，而使用新的水冷爐頂，大大節(jié)省了煉鋼工業(yè)的成本。典型的這些水冷爐頂是美國專利US-4，715，042及于1988年3月8日提交的尚在審查中的美國專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)枮?65，609)所揭示的爐頂，因此，把它們結(jié)合在一起作為參考。這種水冷爐頂相對(duì)于現(xiàn)有的爐子系統(tǒng)來說有了很大改進(jìn)，并需要有與位于外部的冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行連接的連接器，以把水送入到這些爐中并將其從爐中排出。通常，在爐頂和循環(huán)系統(tǒng)之間通過軟管或類似管子進(jìn)行連接，這種軟管從爐頂?shù)闹еY(jié)構(gòu)上延伸到爐頂。
在電弧爐中，為了改變爐頂相對(duì)于在下面的爐的位置并打開爐頂，要使?fàn)t頂支柱結(jié)構(gòu)啟動(dòng)，例如，在初始時(shí)把廢鋼鐵裝進(jìn)或加入爐內(nèi)以及在其它時(shí)間，如在爐子以后的運(yùn)行中都要啟動(dòng)爐頂支柱結(jié)構(gòu)。通常，爐頂支柱結(jié)構(gòu)有一個(gè)鄰近爐身的支撐，爐頂支撐結(jié)構(gòu)可在爐身上面轉(zhuǎn)動(dòng)。通常該支撐結(jié)構(gòu)包含延伸出爐頂上方以及把鏈或撐條向下延伸的臂，而爐頂本身又與之相連。支撐結(jié)構(gòu)可以把爐頂升高并將其移動(dòng)到一邊或其它部位，以便打開爐頂。
這些轉(zhuǎn)動(dòng)的支柱和爐頂結(jié)構(gòu)通常做成能夠?qū)t頂在一個(gè)方向移離爐子，即，如后面的示意圖可以看到的那樣，或是繞著支柱進(jìn)行順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，或是沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)相對(duì)于支柱而旋轉(zhuǎn)開啟爐子的方向，將這些順時(shí)針和逆時(shí)針開啟的爐頂分別稱為“右旋”和“左旋”爐頂。由于爐頂可以在爐子運(yùn)行期間打開或運(yùn)行之后立即打開，所以必須對(duì)暴露到熱量中的支柱和爐頂結(jié)構(gòu)的熱敏感部位進(jìn)行充分遮蔽，其中包括對(duì)爐頂冷卻劑連接裝置的遮蔽。為了避免將爐頂冷卻劑連接軟管暴露于爐內(nèi)極端熱的狀態(tài)中，將爐頂上的冷卻劑入口和出口以及被連接起來的連接軟管放在合適的位置，使它們處在爐頂旋轉(zhuǎn)時(shí)不經(jīng)過爐子口的那一側(cè)。軟管連接通常需靠近支柱，以盡可能減少軟管的長(zhǎng)度和相互干擾的可能性。正如下面的具有指向6點(diǎn)鐘的支柱的典型爐子設(shè)備的示意圖所示，左旋爐頂設(shè)置方式具有冷卻劑的進(jìn)口和出口連接裝置，它們約在7點(diǎn)至8點(diǎn)鐘的位置，而右旋爐頂設(shè)置方式具有冷卻劑的進(jìn)口和一些出口，它們約在4點(diǎn)至5點(diǎn)鐘的位置。
電爐煉鋼設(shè)備通常還備有一個(gè)在維修或緊急情況下轉(zhuǎn)換用的備用爐頂。如果煉鋼設(shè)備具有左旋和右旋爐頂?shù)碾娀t時(shí)，則就要有備用的左旋和右旋的爐頂，即使這些爐子在其它方面相同。除非在爐頂上有冷卻劑的進(jìn)口和出口，否則可以只用一個(gè)備用爐頂作備用，使直接費(fèi)用和存貨成本大大降低。
考慮到已有技術(shù)的這些因素和原因，所以本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)了的爐頂，這種爐頂可以采用左旋和右旋的設(shè)置方式。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種左右混合轉(zhuǎn)動(dòng)的爐頂系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有被分成不同冷卻劑排放環(huán)段的水冷爐頂。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種爐頂系統(tǒng)，該系統(tǒng)不需要昂貴的附加備用爐頂來保證快速轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明的還有一個(gè)目的是提供一種爐頂系統(tǒng)，該系統(tǒng)滿足上述的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及成本低的目的。
上述目的和其它目的可由本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是很明顯的，本發(fā)明提供一種用于電弧爐和其它類型爐中的左右混合轉(zhuǎn)動(dòng)的爐頂，使?fàn)t頂可以沿不同的方向移動(dòng)。本發(fā)明提供了一種爐頂系統(tǒng)，該爐頂至少有一個(gè)用冷卻劑將其進(jìn)行冷卻的部位，以及在爐頂上將爐頂固定到支柱結(jié)構(gòu)或其它裝置上的裝置，用以把爐頂從支柱結(jié)構(gòu)沿第一或第二預(yù)定的方向移動(dòng)。有一個(gè)至少分成二個(gè)環(huán)段的排放冷卻劑的系統(tǒng)，用以從爐頂冷卻劑噴淋部位接收廢冷卻劑。在爐頂排放系統(tǒng)上有第一組冷卻劑出口，用于與冷卻劑的收集系統(tǒng)相連，以便在將爐頂沿第一個(gè)方向移動(dòng)時(shí)排出冷卻劑。把第一組中的每一個(gè)出口均連接到不同噴淋系統(tǒng)的環(huán)段。另外還有與第一組冷卻劑出口隔開的第二組冷卻劑出口，該組出口在爐頂排放系統(tǒng)的上面，用來與冷卻劑收集系統(tǒng)相連，當(dāng)爐頂沿第二個(gè)方向移動(dòng)時(shí)，則可以把冷卻劑排出，第二組中的每一個(gè)出口連接到不同的噴淋系統(tǒng)環(huán)段上。
通常，當(dāng)使?fàn)t頂沿第一個(gè)方向移動(dòng)時(shí)就把第二組出口與冷卻劑的收集系統(tǒng)斷開，而使?fàn)t頂沿第二個(gè)方向移動(dòng)時(shí)，通常把第一組出口與冷卻劑的收集系統(tǒng)斷開。最好每一組冷卻劑的出口都含有相鄰的一對(duì)出口管?？刹鹦兜倪B接裝置，例如U形管道可以固定在與冷卻劑收集系統(tǒng)斷開的冷卻劑出口之間，以便在冷卻劑出口之間自由連通，并可讓廢冷卻劑在排放系統(tǒng)環(huán)段之間流動(dòng)。
本發(fā)明特別適用于傾斜電弧爐及類似爐的噴淋冷卻爐頂，這種爐頂具有上下壁板，上下壁板之間形成空間，以及具有將噴淋冷卻劑(最好是水)噴到下壁板的裝置，以保持下壁板處于所需的溫度范圍。這種冷卻劑收集系統(tǒng)使用了噴射泵或其他裝置，以保持爐頂內(nèi)部和冷卻劑出口之間的壓差，以便把廢冷卻劑從爐頂排出。
冷卻劑排放系統(tǒng)最好在爐頂?shù)膶?duì)置兩側(cè)有排放入口，入口所處直線與爐的傾斜軸線垂直，其中一個(gè)排放入口通過一個(gè)排放系統(tǒng)環(huán)段直接與一個(gè)連到冷卻劑收集系統(tǒng)的排放出口相接，而相對(duì)的排放入口通過連接裝置和另一個(gè)排放系統(tǒng)環(huán)段與另一個(gè)排放出口相接。每一個(gè)已連接的排放出口都可用一個(gè)單獨(dú)的泵裝置，以便獨(dú)自從每一個(gè)排放出口和被連的排放管的入口排出廢冷卻劑。


圖1是典型的電爐裝置的側(cè)透視圖，圖中示出該裝置的爐身，升到爐身上方位置的爐頂以及爐頂?shù)闹еY(jié)構(gòu);
圖2為圖1中爐頂?shù)牡谝粚?shí)施例以及支柱結(jié)構(gòu)的頂視平面圖，該圖已部分省略并作了局部剖視;
圖2a為沿圖2的2a-2a線取的側(cè)剖視圖;
圖3為具有本發(fā)明的爐頂系統(tǒng)的電弧爐設(shè)備的頂視平面圖，該爐頂采用左旋結(jié)構(gòu)，此時(shí)它沿著逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)并離開電弧爐爐身;
圖4為具有本發(fā)明的采用右旋結(jié)構(gòu)爐頂?shù)臓t頂系統(tǒng)的電弧爐裝置的頂視平面圖，此時(shí)該爐頂沿順時(shí)針方向移動(dòng)離開電弧爐爐身;
圖5為圖1電弧爐設(shè)備的端視圖;
圖6為圖1的爐頂?shù)诙?shí)施例及支柱結(jié)構(gòu)的頂視平面圖，該圖已部分省略并作了局部剖視;
圖6a為沿著圖6的6a-6a線取的側(cè)剖視圖。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例示于圖1至6a，在這些圖中，相同的數(shù)字指的是本發(fā)明中相同的部件，附圖示出了典型的電弧爐設(shè)備，這些電弧爐設(shè)備用以煉鋼，雖然本發(fā)明的爐頂系統(tǒng)可用于任意類型的熔融材料處理容器中，爐頂可以在該容器中沿不同的方向移動(dòng)。
圖1、2和5分別為電弧爐設(shè)備第一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖、頂視圖和端視圖。所示的循環(huán)水冷卻爐頂10用爐子的支柱結(jié)構(gòu)14進(jìn)行支撐，該爐頂位于電弧爐爐身12的邊緣13的正上方略微升高的位置。正如圖1和圖2所示，爐頂10用鏈、索或其它爐頂提升部件53連接到轉(zhuǎn)向柱臂18和20上，轉(zhuǎn)向柱臂水平延伸并由支柱22向外伸展。支柱22可以繞著垂直支柱16上的點(diǎn)24轉(zhuǎn)動(dòng)，將爐頂10水平地移動(dòng)到一側(cè)，以便在對(duì)爐子裝料或加料時(shí)打開爐身12上面的開口，并可以在爐子運(yùn)行時(shí)或運(yùn)行后的其它適當(dāng)時(shí)間打開爐身的上面的開口。電極15從爐頂10上面的位置伸入開口32中。在爐子工作期間，電極15通過在爐頂中心開口32中的呈三角形布置的電極的孔而進(jìn)入爐內(nèi)，以便用電弧所生成的熱來熔化爐料。在運(yùn)行時(shí)，可從排氣口19排除爐內(nèi)生成的煙氣。
把爐子系統(tǒng)安裝在軸頸或其它裝置(圖中未示出)上，以使?fàn)t身12可以朝某一個(gè)方向傾斜，把爐渣或熔鋼倒出。正如圖5的端視圖所示，可以把整個(gè)爐子向右或向左傾斜，把爐渣或鋼從爐邊13下面的開口(圖中未示出)倒出，該開口在爐身的最右邊和最左邊。爐子朝一個(gè)方向傾斜并與水平方向成約15°角時(shí)倒出爐渣，而朝相反的方向傾斜并與水平方向成約為45°角時(shí)倒出鋼。
圖1、2、3和5所示的爐頂系統(tǒng)做成左旋系統(tǒng)，從而支柱14可以把爐頂10升起并讓它逆時(shí)針方向(從上看)水平轉(zhuǎn)動(dòng)，使其離開爐邊13，以暴露出爐口。為了防止?fàn)t頂10的下板38暴露在爐身12的內(nèi)部時(shí)產(chǎn)生過高的熱量，在爐頂里面引入冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)使用流體冷卻劑，例如水或別的一些合適的液體來使?fàn)t頂維持在預(yù)定的溫度。盡管上述的美國專利US-4，715，042和美國專利申請(qǐng)165，609所述的系統(tǒng)比較理想，但任何合適的冷卻系統(tǒng)均可采用。該左旋式爐頂系統(tǒng)的冷卻劑進(jìn)口管26和出口管28a和28b有冷卻劑的連接裝置。外循環(huán)系統(tǒng)(圖中未示出)分別用冷卻劑輸送管30和排放管36a和36b來把冷卻劑送入爐頂10的冷卻劑連接裝置和從該連接裝置將冷卻劑排出。通常，冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)包括冷卻劑輸送系統(tǒng)和冷卻劑收集系統(tǒng)，還可包括冷卻劑再循環(huán)裝置。
與冷卻劑輸送管道30相連的是冷卻劑輸送軟管31，該軟管被連接成可快速解脫與爐頂10周邊上的冷卻劑進(jìn)口管26相連接的裝置或其他裝置。從圖2和2a可清楚地看出，進(jìn)口管26與進(jìn)口集管29相通，該進(jìn)口集管在未加壓的爐頂10內(nèi)圍繞中心的三角形開口32延伸。從輪輻狀集管29向外經(jīng)向延伸的分支是一組噴淋管33，以把冷卻劑輸送到爐頂內(nèi)部23的不同區(qū)段。從每個(gè)噴淋管33不同部位向下方突起的是一組噴霧嘴34，這些噴霧噴將霧狀或細(xì)滴狀的冷卻劑噴射到爐頂下板38的上側(cè)。該下板逐漸由爐頂?shù)闹行奈恢孟蛳聝A斜至周邊。把冷卻劑噴射到下板38的冷卻效果可以使下板的溫度保持在預(yù)定的溫度范圍，該溫度通常要求低于冷卻劑的沸點(diǎn)(當(dāng)用水時(shí)為100℃)。
在爐頂?shù)南掳?8被噴射過之后，用過的廢冷卻劑利用重力沿著爐頂下板38的頂部排出，并經(jīng)過排放系統(tǒng)中的排放進(jìn)口或出口51a、51b和51c。圖中所示的排放系統(tǒng)為一根由分成環(huán)形段47a和47b的有矩形橫截面的管材或類似材料做成的集管。如圖2所示，排放出口51a和51b在爐頂?shù)南喾磧啥?，并且它們的連線垂直于爐的傾斜軸。排放集管形成了密封通道，該通道在爐頂下板38部位上或在其下面繞著爐頂周邊內(nèi)延伸，該集管由隔板或壁48與50分成隔開的排放環(huán)段47a及47b。排放集管環(huán)段47a使排放口51a、51b和51c與冷卻劑的出口管28a相連。排放集管環(huán)段47b與環(huán)段47a由連接裝置44相連(其方式在后面將作較詳細(xì)的說明)，環(huán)段47b還使排放出口51a、51b和51c與冷卻劑出口管道28b相連。冷卻劑排放軟管37將出口28a連接到冷卻劑排放管36a，而冷卻劑排放軟管35將出口28b連接到冷卻劑排放管36b。可以用快速釋放或其它連接裝置來連接軟管和管道。與冷卻劑排放管道36a和36b相連的冷卻劑收集裝置最好用噴射泵或其它泵裝置，以便快速有效地把冷卻劑從爐頂10排放出來。任何有助于冷卻劑排放的其它合適裝置也可以采用。
本發(fā)明還提供了可用于爐頂10的右旋結(jié)構(gòu)中的第二冷卻劑連接裝置，盡管這種裝置并未用于圖1、2、2a和5所示的爐頂系統(tǒng)的左旋工作過程中。第二即右側(cè)冷卻劑連接裝置包括冷卻劑進(jìn)口40和冷卻劑出口42。左側(cè)和右側(cè)冷卻劑連接裝置處于通過支柱樞軸點(diǎn)24和爐頂中心的直線的相反兩側(cè)，并處于爐頂兩個(gè)相鄰的四分之一圓周區(qū)域內(nèi)。當(dāng)用左側(cè)冷卻劑進(jìn)口管26時(shí)，右側(cè)冷卻劑進(jìn)口管40就連接到進(jìn)口集管29上。當(dāng)用左側(cè)冷卻劑出口28時(shí)，右側(cè)冷卻劑出口42就有分開的出口管42a和42b，這兩個(gè)出口管與冷卻劑排放集管的分隔的環(huán)段47a和47b相連，這兩個(gè)環(huán)形段是由隔離部件50分隔開的。為了防止冷卻劑在爐頂10處于左旋時(shí)溢過右側(cè)冷卻劑連接裝置，本發(fā)明還提供了頂蓋裝置，以對(duì)多個(gè)爐頂冷卻劑的進(jìn)口和出口作單獨(dú)密封。頂蓋46可以固定到冷卻劑進(jìn)口40的開口上面。可移動(dòng)的U形管道或管子連通器44把分開的冷卻劑出口42a和42b進(jìn)行連通并密封，以防止?fàn)t頂?shù)臐B漏并使圍繞隔離部件50的排放集管環(huán)段47a和47b之間形成連續(xù)流動(dòng)。此處，由于排放冷卻劑處于負(fù)壓狀態(tài)，所以連通器44也就可以防止大氣漏進(jìn)排放集管管段中。
當(dāng)本發(fā)明爐頂作為左旋爐頂系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，冷卻劑由冷卻劑循環(huán)裝置通過冷卻劑管道30、軟管31而進(jìn)入冷卻劑進(jìn)口26內(nèi)，冷卻劑由進(jìn)口集管29分配到爐頂內(nèi)部四周。也與進(jìn)口集管29相通的冷卻劑進(jìn)口40用于右旋運(yùn)行方式中，所以也要將其用頂蓋46封閉住。噴淋管33上的噴嘴34中噴射出的冷卻劑冷卻了爐頂?shù)牡撞?8以后，冷卻劑通過排放口51a、51b和51c收集并加入到繞爐頂10四周延伸的排放集管中，再通過冷卻劑出口28流出。如圖2所示，通過排放集管環(huán)段47a上的開口51a、51b和51c排放的冷卻劑在由冷卻劑收集裝置接收之前，冷卻劑可以直接通過冷卻劑出口28、出口軟管37排出爐頂進(jìn)入排放出口管36a。通過排放集管環(huán)段47a上的開口51a、51b和51c排放的冷卻劑也可以流過冷卻劑出口42b、U形連通器44并返回冷卻劑出口42a進(jìn)入環(huán)段47b，以便繞過隔離部件50。然后冷卻劑通過冷卻劑出口28b、出口軟管35和排放管36b從排放集管環(huán)段47b排放到冷卻劑收集裝置中。右側(cè)冷卻劑出口42并不用來直接把冷卻劑從爐頂排出，而是使用U形連通器44構(gòu)成排放環(huán)路的一部分。當(dāng)爐子處于水平位置時(shí)，冷卻劑同樣也有可能通過出口51a、51b和51c等量地排放出去，并會(huì)在出口28a和28b之間分開。當(dāng)爐子處于傾斜位置時(shí)，冷卻劑就會(huì)通過爐頂下側(cè)的排放口以傾斜方向排出，并從出口28a或28b的端蓋處流出。當(dāng)冷卻劑從爐頂排出時(shí)，冷卻劑或者可以在某處放出，或者可以靠冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)返回到爐頂中。重要的是應(yīng)注意到，把左側(cè)冷卻劑連接裝置26和28定位在緊靠支柱結(jié)構(gòu)14處的爐頂10上，這樣可以減少軟管的長(zhǎng)度。由于支柱結(jié)構(gòu)14是處于6點(diǎn)鐘的位置，所以左側(cè)冷卻劑連接裝置就處于7點(diǎn)至8點(diǎn)鐘的位置。
排放集管分成幾個(gè)不連續(xù)的段就能快速有效地除去廢冷卻劑，即使在爐子傾斜時(shí)也是如此。例如，在圖2所示的左旋設(shè)置方式中，如果將爐頂10傾斜以使左側(cè)低于右側(cè)時(shí)，大部分冷卻劑就會(huì)流向并流入排放口51a，而只有極少量或根本無冷卻劑流入排放口51b。如果爐子保持在傾斜位置上達(dá)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，就會(huì)把排放口51b和排放出口28b間的區(qū)段(集管環(huán)段47b，連通器44及部分集管環(huán)段47a)中的冷卻劑全部抽出，而冷卻劑仍被完全充滿并且從排放口51a與排放出口28a間的排放集管環(huán)段47a的一部分中被抽出。隔離部件48可以使排放口51a及排放出口28a保持一個(gè)壓差(即負(fù)壓)，并可獨(dú)立地連續(xù)從中把冷卻劑除去，即使在排放出口28b只有空氣并無冷卻劑時(shí)也是如此。同樣，如果爐子朝相反的方向傾斜，即使冷卻劑不再從排放出口28a流出，也可以將分開的冷卻劑由排放出口28b連續(xù)排出。為保證分開的冷卻劑通過每個(gè)排放出口排出，最好對(duì)每一個(gè)排放出口28a和28b連接單獨(dú)的泵裝置。
如果把圖1、2、2a和5所示的爐頂系統(tǒng)用在右旋爐頂設(shè)置方式中，而不是用在所述的左旋爐頂設(shè)置方式中，則將右側(cè)冷卻劑連接裝置40和42與冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)相通，而不與左側(cè)冷卻劑連接裝置26和28相通。將冷卻劑進(jìn)口頂蓋46裝在冷卻劑進(jìn)口26上，并且用合適的軟管和管道把冷卻劑進(jìn)口40與冷卻劑輸送裝置相連。同樣，將U形連通器44裝到冷卻劑出口28a和28b之間，以防止冷卻劑通過這些出口泄漏，并使隔離部件48周圍的排放集管環(huán)段47a和47b間具有完好的連通。可以把冷卻劑由排放口51a、51b和51c排走，并可由出口42a和42b把冷卻劑排出排放集管。所以冷卻劑出口42a就可以將冷卻劑通過環(huán)段47b從排放集管環(huán)段47a中排出，而冷卻劑出口42b就可把接冷卻劑直接從排放集管環(huán)段47a中排出?？捎煤线m的排放軟管把每一個(gè)冷卻劑出口42a和42b連到冷卻劑收集裝置上，如圖2所示，右側(cè)冷卻劑連接裝置處于4點(diǎn)至5點(diǎn)鐘的位置。并用處于6點(diǎn)鐘位置的支柱結(jié)構(gòu)使該連接裝置緊靠軟管以使連接軟管的長(zhǎng)度減至最少。
與左旋設(shè)置方式時(shí)的情況一樣，爐頂10的右旋設(shè)置方式也采用單獨(dú)的泵裝置在爐子傾斜時(shí)把分開的冷卻劑從每個(gè)排放出口42a和42b分別排出。因而隔離部件50把集管環(huán)段隔開，使排放口51a或51b下部排出的冷卻劑保持一個(gè)適當(dāng)?shù)膲翰?，而冷卻劑不通過另外的排放口51b或51a排出。
第二個(gè)優(yōu)選的爐頂實(shí)施例示于圖6和6a，它們分別為爐頂10的頂視圖和剖視圖，除了排放集管的形狀外，圖6和6a所示的實(shí)施例與圖2及圖2a所示的實(shí)施例相同。該排放系統(tǒng)不采用帶側(cè)排放口的通道式排放集管(如圖2和2a所示)，而是采用包括有一組管段60a、60b和60c的管道，這些管段在爐頂周邊內(nèi)以近似半圓形的方式延伸，而且這些管段用作排放進(jìn)口的垂直排出管或吸入管58a和58b來把留在爐頂內(nèi)部的廢冷卻劑排走。把一對(duì)向下延伸的垂直排出管58a和58b安裝在爐頂?shù)拿總?cè)，它們約成180°角(相應(yīng)于圖2中的排放口51a和51b的位置)，它們適合于排出廢冷卻劑，這時(shí)爐子為水平位置或向任一側(cè)傾斜。排放系統(tǒng)管段60a、60b和60c包括管道或類似設(shè)備。管段60a把排出管58a連到排放出口28b上，而管段60b把排出管58b連到排放出口42b上，管段60c把排放出口28b連到排放出口42a上。在所述的左旋設(shè)置方式中，連通器44可以把管段60b與管段60c及排放出口28b完全的連通起來，并使冷卻劑無阻礙地流動(dòng)。當(dāng)廢冷卻劑向下流到爐頂?shù)南掳?8內(nèi)側(cè)并到達(dá)排出管58a和58b的下部開口時(shí)，噴射泵、真空泵或其它設(shè)備可以通過排出管58a和58b吸取冷卻劑并分別由出口28a和28b排出爐頂。對(duì)于右旋爐頂設(shè)置方式，將連通器44安裝在排放出口28a和28b之間，由此管段60a就與管段60c及排放出口42a相連，這樣便使水分別流經(jīng)排出管58a和58b，然后通過排放出口42a和42b排出。
在與上述相類似的方法中(參考排放集管的第一實(shí)施例(圖2和圖2a))，對(duì)每對(duì)排放出口28a、28b或42a、42b的每一個(gè)都使用了單獨(dú)的泵裝置，使分開的冷卻劑通過排出管58a和58b或通過這兩個(gè)排出管中的一個(gè)管排出。即使在爐子12傾斜期間，一組排出管58a和58b處在高于廢冷卻劑液面的上側(cè)，被分成幾個(gè)不連續(xù)段的排放集管使另一組處在低于冷卻劑液面的下側(cè)的排放管58b或58a保持負(fù)壓。
本發(fā)明的按左旋設(shè)置方式設(shè)置的爐頂系統(tǒng)的移動(dòng)示于圖3，而按右旋設(shè)置方式設(shè)置的爐頂系統(tǒng)的移動(dòng)示于圖4。如圖3所示，利用支柱14(處在3點(diǎn)鐘的位置)把爐頂10沿逆時(shí)針方向從爐頂通常處在爐12上的位置處轉(zhuǎn)動(dòng)開。左側(cè)冷卻劑進(jìn)口26和冷卻劑出口28用圖1、2、5和6所示的方法連到排放軟管上。用頂蓋46把右側(cè)冷卻劑進(jìn)口40封閉，而兩個(gè)右側(cè)冷卻劑出口42a和42b用U形連通管44封住并使它們相通。當(dāng)爐頂10從爐上朝順時(shí)針方向移動(dòng)時(shí)。左側(cè)冷卻劑連接裝置26和28以及它們的連接軟管設(shè)置在爐頂上的不經(jīng)過爐子12內(nèi)部上方的那一側(cè)上，以防止軟管暴露于熾熱的爐口。而處于爐子上的經(jīng)過爐子12內(nèi)部上方的那一側(cè)上的右側(cè)連接裝置40和42以及它們的連接軟管44和46由于它們中有冷卻劑，所以可避免熾熱的爐口的影響。
圖3所示的同樣爐頂10也示于圖4，此時(shí)爐頂按右旋設(shè)置方式設(shè)置。爐、支柱、軟管、輸送和排放管均與圖3所示的基本類似，只是把爐頂10沿水平順時(shí)針方向移動(dòng)而已。圖4中的部件如爐、支柱、軟管和排放管均與圖3相對(duì)應(yīng)的部件標(biāo)號(hào)相同，只是在每一個(gè)相同標(biāo)號(hào)的前面加上了標(biāo)號(hào)“1”。在這種右旋的設(shè)置方式中，仍用從支柱122水平伸出的支柱臂118和120上的鏈、索或其它爐頂提升部件(圖中未示出)來支撐爐頂10。雖然支柱114處于9點(diǎn)鐘的位置(與圖3所示的位置正好相差180°)，但相對(duì)于爐頂10以及它的冷卻劑連接裝置來說，它與支柱14所處的位置相同。支柱114繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心124順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，以使?fàn)t頂10離開爐子112。
在圖4中，右側(cè)冷卻劑連接裝置40和42與冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)(圖中未示出)此時(shí)為可操作的連接，而左側(cè)冷卻劑連接裝置26和28與冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)斷開。頂蓋46封住冷卻劑進(jìn)口26的開口，而連通器44使兩個(gè)冷卻劑出口28a和28b連通。用軟管131把右側(cè)冷卻劑進(jìn)口40連接到冷卻劑輸送管130，而冷卻劑排放出口42a和42b分別連通到排放軟管135和137上，然后這兩根軟管分別與排放管136a和136相連。
所以，右側(cè)冷卻劑連接裝置40和42設(shè)置在鄰近爐頂支柱114的地方，這樣可以減少連接軟管的長(zhǎng)度。當(dāng)支柱繞點(diǎn)124順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)來移動(dòng)爐頂10離開爐子112時(shí)，右側(cè)冷卻劑連接裝置40和42以及連接軟管仍然處于爐頂上的不經(jīng)過爐口的那一側(cè)上。所以當(dāng)爐子工作時(shí)或爐子工作以后立即移動(dòng)爐頂10時(shí)，這些連接裝置和軟管并不暴露在爐子112的熾熱爐口上。此時(shí)，斷開的左側(cè)冷卻劑連接裝置26和28以及它們的連接頂蓋位于可以暴露于爐子的熾熱爐口的爐頂?shù)哪且粋?cè)上，由于其內(nèi)有冷卻劑，因此使它們不受到這種熱的影響。
本發(fā)明的左右混合旋轉(zhuǎn)的爐頂系統(tǒng)，在爐頂上具有直接靠近爐頂支柱結(jié)構(gòu)的冷卻劑連接裝置，以減少連接軟管的長(zhǎng)度。無論爐頂為左旋系統(tǒng)還是右旋系統(tǒng)，爐頂相對(duì)于支柱結(jié)構(gòu)來說總是處于相同的方向。另外，在水冷爐頂具有二個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)不同的冷卻劑排放管段時(shí)，本發(fā)明提供有專用的連通器，以保證至少二個(gè)管段間的冷卻劑排放的連通和排放的連續(xù)性。
通過本發(fā)明的爐頂系統(tǒng)，單個(gè)爐頂可采用右旋和左旋的爐頂設(shè)置方式。這種改進(jìn)的爐頂系統(tǒng)可以用簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)有效的方法對(duì)原有的爐頂系統(tǒng)進(jìn)行改造，使之具有這種混合作用。因此，這些既能左旋，又能右旋的爐頂?shù)脑O(shè)置和運(yùn)行在有緊急情況時(shí)不需在現(xiàn)場(chǎng)用另外的備用爐頂代替，而可以用一個(gè)普通的爐頂作為兩種設(shè)置方式的備用品。由于不要購置另外的爐頂和減少了設(shè)備的運(yùn)輸費(fèi)用，所以大大節(jié)省了開支。
本發(fā)明的爐頂系統(tǒng)可用于各種形式的熔料爐以及其它形式的設(shè)備，此處需要有能夠沿上述的相反方向移動(dòng)的爐頂。很顯然，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可把分開的冷卻劑連接裝置的特殊設(shè)置方式加以改變以適應(yīng)各種爐子設(shè)備。另外，比圖1至6a所示以及本文所說的兩個(gè)冷卻劑連接裝置還要多的連接裝置可以有效地予以采用。也可以不用回轉(zhuǎn)支柱來移動(dòng)爐頂，而可以用其他設(shè)備，例如橋式吊車等，以及專門用來進(jìn)行移動(dòng)的設(shè)備，這些設(shè)備對(duì)于本發(fā)明的運(yùn)行并不是關(guān)鍵性的。
另外，本發(fā)明是參照特定的實(shí)施例進(jìn)行描述的，應(yīng)該承認(rèn)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的情況下進(jìn)行各種改進(jìn)，并且可以根據(jù)本發(fā)明公開的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行各種變換和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種適于用在具有沿不同方向移動(dòng)的爐頂?shù)臓t子上的爐頂系統(tǒng)，包括一個(gè)至少其一部分是用冷卻劑進(jìn)行噴淋冷卻的爐頂；一個(gè)用于從所說爐頂?shù)膰娏芾鋮s部分接受廢冷卻劑的冷卻劑排放系統(tǒng)，所說排放系統(tǒng)至少分成二個(gè)環(huán)段；在所說的排放系統(tǒng)上用來與冷卻劑收集系統(tǒng)相連通的第一組冷卻劑出口，所述第一組出口的每一個(gè)出口與所說排放系統(tǒng)環(huán)段的不同的一個(gè)環(huán)段相連；在所述的排放系統(tǒng)上用來與冷卻劑收集系統(tǒng)相連通的第二組冷卻劑出口，所述第二組出口的每一個(gè)出口與所述排放系統(tǒng)環(huán)段的不同的一個(gè)環(huán)段相連；為使排放系統(tǒng)環(huán)段之間的流動(dòng)暢通，在所述第一或第二組冷卻劑出口的出口之間的連接裝置，而所述的第一或第二組冷卻劑出口的其他出口與所述冷卻劑收集系統(tǒng)相連，以排出所述爐頂?shù)膹U冷卻劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的爐頂系統(tǒng)其特征是所述冷卻劑排放系統(tǒng)包括為收集所述廢冷卻劑，在所述爐頂?shù)南喾磦?cè)的排放進(jìn)口;并且其中所述的排放進(jìn)口之一直接與被連到排出廢冷卻劑的所述冷卻劑收集系統(tǒng)的一個(gè)冷卻劑出口相連，而對(duì)應(yīng)側(cè)的排放進(jìn)口則通過所述連接裝置與連接到所述冷卻劑收集系統(tǒng)的另一個(gè)排放出口相連，以排出廢冷卻劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的爐頂系統(tǒng)，其特征是所述冷卻劑收集系統(tǒng)的每一個(gè)所連接的冷卻劑出口都有一單獨(dú)的泵裝置，用于獨(dú)自從其中把廢冷卻劑排出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的爐頂系統(tǒng)，其特征是所述的第一和第二組的冷卻劑出口的每一組，都含有一對(duì)相鄰的冷卻劑出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的爐頂系統(tǒng)，其特征是所述的冷卻劑排放系統(tǒng)位于所述爐頂?shù)闹苓?，其中所述的排放系統(tǒng)環(huán)段對(duì)應(yīng)于所述爐頂周邊的不同位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的爐頂系統(tǒng)，其特征是所述的連接裝置含有適于與所述成對(duì)的冷卻劑出口中的任一組出口結(jié)合使用的可拆除的管道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的爐頂系統(tǒng)，其特征是所述管道呈U形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的爐頂系統(tǒng)，其特征是所述的排放系統(tǒng)含有一個(gè)沿著所述爐頂周邊延伸，并且其中有用于接收所述廢冷卻劑的排放口的閉路通道，所述通道含有把所述排放系統(tǒng)分成所述環(huán)段的隔離部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的爐頂系統(tǒng)，其特征是所述的排放系統(tǒng)含有沿著所述爐頂周邊延伸，并且用于接收所述廢冷卻劑的有向下延伸的管子的管道，所述管道含有一系列形成所述環(huán)段的分開的區(qū)段。
10.根據(jù)權(quán)利要求2的裝在爐上的爐頂系統(tǒng)，其特征是所述的爐子適于朝相反的方向傾斜，其中所述的相反的排放口設(shè)置在與傾斜軸垂直的直線上。
11.一種適于在傾斜電弧爐中使用，具有沿順時(shí)針或逆時(shí)針方向移動(dòng)的爐頂?shù)臓t頂系統(tǒng)，包括一個(gè)至少其一部分是用冷卻劑進(jìn)行噴啉冷卻的電弧爐爐頂;在所述爐頂與爐子傾斜軸垂直的直線上的相反側(cè)具有排放進(jìn)口的冷卻劑排放系統(tǒng)，以從所述爐頂?shù)膰娏芾鋮s部分收集廢冷卻劑，所述的排放系統(tǒng)位于所述爐頂?shù)闹苓?，并至少被分成與爐頂周邊不同部位相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)環(huán)段;當(dāng)為了使所述爐頂沿順時(shí)針方向移動(dòng)時(shí)，用來與冷卻劑收集系統(tǒng)相連的第一對(duì)位于所述排放系統(tǒng)上的相鄰的出口，所述第一對(duì)出口的每個(gè)出口與所述排放系統(tǒng)環(huán)段的不同的一個(gè)環(huán)段相連;當(dāng)為了使所述爐頂沿反時(shí)針方向移動(dòng)時(shí)，在所述排放系統(tǒng)上的第二對(duì)與所述第一對(duì)出口隔開的相鄰的冷卻劑出口，用于與冷卻劑收集系統(tǒng)相連，所述第二對(duì)出口的每一個(gè)出口與所述排放系統(tǒng)環(huán)段的不同的一個(gè)環(huán)段相連;在第一對(duì)或第二對(duì)冷卻劑出口的一對(duì)之間的可拆除的連接裝置，使排放系統(tǒng)環(huán)段間可以自由連通，而所述第一對(duì)或第二對(duì)的另一對(duì)出口與所述冷卻劑收集系統(tǒng)相連;通過排放系統(tǒng)環(huán)段直接與連到所述冷卻劑收集系統(tǒng)的一對(duì)排放出口的一個(gè)出口相連的所述一個(gè)排放進(jìn)口，用以排出廢冷卻劑;通過所述連接裝置與連到所述冷卻劑收集系統(tǒng)的一對(duì)排放出口的另一個(gè)出口相連的相反的排放進(jìn)口，用以排出廢冷卻劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的爐頂系統(tǒng)，其特征是所述的連接裝置含有一個(gè)適于與所述成對(duì)的冷卻劑出口的任一對(duì)一同使用的U形管道。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的爐頂系統(tǒng)，其特征是所述的冷卻劑收集系統(tǒng)的每一個(gè)所連接的排放出口都有一單獨(dú)的泵裝置，用于獨(dú)自從其中排出廢冷卻劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的爐頂系統(tǒng)，其特征是所述的排放系統(tǒng)含有一個(gè)沿所述爐頂周邊延伸并在其內(nèi)有排放口的閉路通道，以便接收所述的廢冷卻劑，所述通道含有把所述排放系統(tǒng)分成所述環(huán)段的隔離部件。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的爐頂系統(tǒng)，其特征是所述的排放系統(tǒng)含有沿所述爐頂周邊一部分進(jìn)行延伸并有向下延伸管子的管道，以便接收所述的廢冷卻劑，所述管道含有許多構(gòu)成所述環(huán)段的不連續(xù)區(qū)段。
全文摘要
一種適于用在電弧爐或其他具有沿順時(shí)針或反時(shí)針方向移動(dòng)的爐頂?shù)臓t子中可左旋和右旋的爐頂系統(tǒng)。爐頂系統(tǒng)由冷卻劑噴淋冷卻，并含有被至少分成兩個(gè)環(huán)段，用以接受廢冷卻劑的相反側(cè)的入口的冷卻劑排放系統(tǒng)。具有兩對(duì)與爐頂移動(dòng)方向有關(guān)、用于與冷卻劑收集泵相連的相鄰的冷卻劑出口。每對(duì)出口的每個(gè)出口與不同的排放系統(tǒng)環(huán)段相連。可拆除的U形管道把一對(duì)與冷卻劑收集泵斷開的兩個(gè)出口連接起來。
文檔編號(hào)F27D1/02GK1042004SQ8910732
公開日1990年5月9日 申請(qǐng)日期1989年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月19日
發(fā)明者小弗蘭克·亨利·邁納, 阿瑟·馬文·西法 申請(qǐng)人:聯(lián)合碳化公司