CN101581385B - 耐高温风冷烟闸装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耐高温风冷烟闸装置，由风冷闸板，闸板座，吹风机构，驱动机构组成。闸板采用不定型耐火材料制成，内部采用多根并联的空心钢管，作为闸板冷却风的通道和闸板的锚固支撑骨架，钢管出口裸露在闸板外面，连接吹风机构及驱动机构，采用驱动气缸作为动力源，两条套筒滚子链驱动闸板，参与炉膛压力的控制。本发明设计新颖、运行可靠、安装方便、运行成本低、维修容易，操作性及实用性强，可广泛应用于电解铝或铝加工行业各种火焰炉，包括熔铝炉、保温炉或混合炉。

Description

耐高温风冷烟闸装置 

技术领域

本发明涉及一种新型烟闸装置，尤其是铝熔炼炉、保温炉及混合炉高温排烟管上采用的耐高温风冷烟闸装置。 

背景技术

铝行业所采用的熔炼炉、保温炉以及混合炉均存在部分高温烟气直接排放，这就要采用烟闸，烟闸安装在排烟烟道上，烟气通过烟道排放，同时通过调整烟闸的开口度可调节烟气排放量。 

目前一般的做法是闸板采用耐热铸件加工而成，安装方向与烟道排烟方向垂直，闸板驱动采用电机、电动执行器或气缸驱动。由于铝在生产过程中，需要添加精炼剂及造渣剂，因此会产生大量的腐蚀性气体，在长时间运行条件下，会腐蚀闸板，失去闸板的作用；同时，由于排放烟气高达1000℃左右，闸板会通过热传导的方式将热量传给驱动机构，造成驱动装置长时间在过热条件下运行，影响烟闸运行的稳定性及使用寿命。 

综上所述，现有技术存在以下缺点：①闸板寿命短；②闸板容易脱落造成烟道堵死；③更换不方便；④运行及维护费用高； 

因此，需要设计出一种新型的耐高温闸板，提高闸板的性能及使用寿命，并且缩短更换时间。 

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的耐高温风冷烟闸装置，其操作性及实用性较强，可克服现有技术存在的不足。 

本发明的目的通过以下技术方案来实现： 

一种耐高温风冷烟闸装置，包括闸板座，设置于闸板座内部的闸板，以及吹风机构与驱动机构，闸板座上部固定有供安装驱动机构的支架，由不定型耐火材料制成的闸板内部设有多根并联的空心钢管骨架，钢管的出口裸露在闸板外面且连接于吹风机构；闸板座内部中央设有供闸板滑动的矩形通道，所述的驱动机构带动闸板在矩形通道滑动。

进一步地，所述的闸板座由固定座和活动上座采用螺栓连接组成，所述的固定座和活动上座均采用钢制外壳和浇注料内胆制成。所述的活动上座由两个对开密封座组成，采用螺栓与固定底座连接。闸板座底部对称开有两个矩形的清灰孔。 

再进一步地，所述的吹风机构采用一个小型直连的鼓风机，固定在闸板座的支座上且随闸板一起运动。所述的鼓风机的出风口与固定在闸板座外部的配风管相连，配风管的另一头与闸板的钢管骨架相连。所述的配风管中进风与出风采用不同的通道以组织风的流动方向，其冷却风流动的方向为：鼓风机→配风管→钢管骨架→配风管→排放到大气。 

更进一步地，所述的鼓风机出口设置一个压力开关或电接点压力表来监测鼓风机的运行工况，同时向控制系统提供故障报警信号。 

再进一步地，所述的闸板驱动机构采用驱动气缸作为动力源，所述的驱动气缸固定在固定座上，在配风管的两端设有连接链条的接头，链条的一端通过安装在支架上的导向链轮与驱动气缸相连，另一端与配风管的接头相连。 

本发明技术方案的实质性特点和显著进步主要体现在： 

①闸板采用不定型耐火材料制成，可有效抵抗炉子内部腐蚀性气氛的侵蚀，显著提高实用寿命，在正常的生产维护条件下，闸板寿命与炉子内衬寿命同步。 

②闸板锚固支撑骨架采用多根可通风的钢管制成，并采用直连离心鼓风机连续强制通风，可有效降低锚固骨架的温度，提高锚固骨架的强度和使用寿命。 

③配风管中进风与出风分别采用独立的通道，使冷却风进行有序流动性，提高冷却效率。 

④闸板上部采用可拆卸的活动上座，使的闸板更易于更换。 

⑤采用气缸和套筒滚子链作为闸板的驱动机构，动作灵敏，运行平稳。 

⑥本发明装置设计新颖、运行可靠、安装方便、运行成本低、维修容易，操作性及实用性强，可广泛应用于电解铝或铝加工行业的各种熔铝炉、保温炉或混合炉。 

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明： 

图1：本发明耐高温风冷闸板装置的主视图。 

图2：本发明耐高温风冷闸板装置的剖视图。 

图3：本发明耐高温风冷闸板装置的闸板及钢管骨架图。 

图4：本发明耐高温风冷闸板装置的配风管图。 

图5：为图4的左视图。 

图中各附图标记的含义见下表： 

附图  标记	含义	附图   标记	含义	附图   标记	含义
						1	驱动气缸	2	导向链轮	3	链条
4	支架	5	配风管	6	清灰盖
						7	活动上座	8	固定座	9	闸板
10	鼓风机	11	钢管骨架

具体实施方式

在各种熔铝炉、保温炉或混合炉上，只要采用气体或液体燃料作为炉子所需热量的供给源，无论采用何种燃烧方式，均存在全部或部分高温烟气的排放，为有效控制烟气的排放量并提高炉子的热效率，这就需要采用 烟闸并在生产过程中通过实时有效控制烟闸的开口度来调节炉膛内部压力。本发明提供一套结构完整、合理的耐高温风冷烟闸装置，安装在烟道上，并有效参与炉膛内压力的控制。 

如图1～图5所示，本发明耐高温风冷烟闸装置包括：驱动气缸1、导向链轮2、链条3、支架4，配风管5，清灰盖6，活动上座7，固定座8，闸板9，鼓风机10，钢管骨架11。 

闸板9采用不定型耐火材料制成，内部采用多根并联的空心钢管，钢管出口裸露在闸板9外面。闸板座分为两部分，一部分为固定座8，采用钢制外壳和浇注料内胆制成，中间有供闸板9滑动的矩形通道，固定座8通过法兰与烟道相连；另一部分为活动上座7，由两个对开密封座组成，采用螺栓与固定座8连接，可方便闸板9的更换。闸板座底部开有两个矩形的清灰孔，采用清灰盖6密封。闸板座的上部固定有支架4。 

闸板9内部的空心钢管作为闸板9的锚固支撑骨架，同时也作为闸板9冷却风的通道，钢管相互连通。一个小型直连的鼓风机10对烟闸进行连续吹风，鼓风机10的出风口与配风管5相连，配风管5的另一头通过活动接头与闸板钢管骨架11相连。配风管中进风与出风采用不同的通道以组织风的流动方向。冷却风流动的方向为：鼓风机→配风管→钢管骨架→配风管→排放到大气。 

鼓风机10固定在闸板座的支座上，随闸板一起运动。鼓风机10出口设置一个压力开关或电接点压力表来监测鼓风机的运行工况，同时向控制系统提供故障报警信号。闸板采用驱动气缸1作为动力源，在配风管5的两端头有连接链条3的接头，链条通过导向链轮2与驱动气缸1相连，驱动气缸固定在固定座8上；导向链轮3安装在支架4上，支架4通过螺栓与活动上座3连接。采用两条套筒滚子链驱动闸板，动作灵敏、可靠，可有效参与炉膛压力的控制。 

上述的各主要连接部件均采用螺栓连接，方便检修与更换零部件。 

具体应用时，本装置垂直安装烟道中间，即安装在水平烟道上。 

①当炉内压力增高时，需要打开闸板排放部分烟气，驱动气缸1向下运动，通过链条3带动闸板9上升，烟道开口增大，增加排烟。 

②当炉内压力降低时，需要关闭闸板减少烟气排放，驱动气缸1向上运动，通过链条3带动闸板9下降，关闭闸板，减少排烟。 

③鼓风机安装在配风管上，随闸板一起运动，只要炉子开始工作，则鼓风机就开始工作，只有当炉子温度降到300℃以下，鼓风机才能停止工作，鼓风机出风口采用一个压力开关或电接点压力表实时监测鼓风机的工作状态并向控制系统传送故障报警信号。 

④气缸的运动采用压缩空气驱动，前进与后退采用一个带中间停止位的三位五通电磁阀来控制，可以实现闸板在任意位置停止，动作信号取决于炉内压力，炉内压力采用一个差压变送器来检测，炉内压力与烟闸的开度调节之间形成一个闭环调节。气缸运行的速度采用两个节流阀来实现。 

⑤固定座底部对称设置两个清灰口，烟气中携带的烟尘在遇到闸板时会降落并沉积到闸板通道底部，因此须定期打开清灰盖进行清灰。 

采用本发明技术方案使更换闸板变得非常方便，更换时只需要拿掉驱动装置，打开活动上座，更换闸板即可，大大降低了设备的停机时间，提高生产率。 

综上可见，本发明结构新颖、运行可靠、安装方便、使用灵活，且自动化程度较高、运行成本低、维修方便，可广泛应用于铝行业的火焰炉，包括熔炼炉、保温炉以及混合炉。不过，以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制，凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种耐高温风冷烟闸装置，包括闸板座，设置于闸板座内部的闸板，以及吹风机构与驱动机构，闸板座上部固定有供安装驱动机构的支架，其特征在于：由不定型耐火材料制成的闸板的内部设有多根并联的空心钢管骨架，钢管的出口裸露在闸板外面且连接于吹风机构；闸板座内部中央设有供闸板滑动的矩形通道，所述的驱动机构带动闸板在矩形通道滑动。

2.根据权利要求1所述的耐高温风冷烟闸装置，其特征在于：所述的闸板座由固定座和活动上座采用螺栓连接组成，所述的固定座和活动上座均采用钢制外壳和浇注料内胆制成。

3.根据权利要求2所述的耐高温风冷烟闸装置，其特征在于：所述的活动上座由两个对开密封座组成，采用螺栓与固定底座连接。

4.根据权利要求1所述的耐高温风冷烟闸装置，其特征在于：所述的闸板座底部对称开有两个矩形的清灰孔。

5.根据权利要求1所述的耐高温风冷烟闸装置，其特征在于：所述的吹风机构采用一个小型直连的鼓风机，固定在闸板座的支座上且随闸板一起运动。

6.根据权利要求5所述的耐高温风冷烟闸装置，其特征在于：所述的鼓风机的出风口与固定在闸板座外部的配风管相连，配风管的另一头与闸板的钢管骨架相连。

7.根据权利要求6所述的耐高温风冷烟闸装置，其特征在于：所述的配风管中进风与出风采用不同的通道以组织风的流动方向，其冷却风流动的方向为：鼓风机→配风管→钢管骨架→配风管→排放到大气。

8.根据权利要求7所述的耐高温风冷烟闸装置，其特征在于：所述的鼓风机出口设置一个压力开关或电接点压力表来监测鼓风机的运行工况，同时向控制系统提供故障报警信号。 

9.根据权利要求8所述的耐高温风冷烟闸装置，其特征在于：所述的闸板驱动机构采用驱动气缸作为动力源，所述的驱动气缸固定在固定座上，在配风管的两端设有连接链条的接头，链条的一端通过安装在支架上的导向链轮与驱动气缸相连，另一端与配风管的接头相连。 

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