CN101713016B - 用于真空处理系统的喷枪导管 - Google Patents

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Abstract

对于钢水的冶金处理，喷枪(7)通过具有密封套(14)的引导管道(8)引导到反应腔室中，在该腔室上定位有具有连接器凸缘(4)的水冷连接部(1)和具有壳体凸缘(3)的真空密封壳体(5)以及补偿件(12)，该连接部附连到反应腔室且以其内为真空的方式连接到该腔室，该补偿件安装在壳体和密封套引导管道(8)之间用于在运动期间补偿引导管道(8)和壳体(5)的横向、轴向或倾斜相对运动。由此，补偿件(12)的下边缘连接到附连至具有密封套(14)的可移动引导管道(8)的凸缘(10)，和补偿件(12)的上边缘螺纹连接到上固定壳体凸缘(11)上，以使得形成在一方面为补偿件壁和凸缘以及一方面为引导管道(8)的外表面之间的内环形空间(6)，连接到外部空气并由此处于大气压力，而壳体腔室的内部空间(5)连接至反应腔室中的真空压力，该空间围绕补偿件(12)。

Description

用于真空处理系统的喷枪导管
技术领域
在用于在真空中的液体金属或钢的冶金处理的各种方法中，管状吹气喷枪和/或燃烧器喷枪利用真空密封的导管从上方垂直或沿对角线地从外界被引入到真空腔室中。这些喷枪的目的是将诸如氧气、氩气、氮气这样的气体或利用运载气体将固体引入到位于真空腔室中的钢水中。
背景技术
这种类型的喷枪通常连接至可通过电机移位的引导滑动部，喷枪可通过该滑动部移动到需要的操作位置。具有已知常用结构的密封套包围喷枪而用作真空密封件。
密封套的位置和排列应轴向地平行于引导滑动部的滑动路径，以便允许喷枪的不受扰动的进给和退回。实际中，存在偏差，其一方面由测量和制造容差引起，而另一方面由真空腔室盖的热变形引起，所以喷枪轴线不总是平行于滑动路径。因此，在喷枪表面和密封套之间存在非常高的摩擦力，这些可以导致密封套漏气或滑动驱动失灵。
为了避免这些严重的缺陷，DE 195 18 361 C1建议使用具有薄壁金属补偿件的密封套，以由此补偿在喷枪轴线和滑动路径之间的平行性的偏差。根据在上述专利中披露的现有技术的具有补偿件的喷枪导管被构造为使得，在补偿件中的压力与在处理腔室中的相同，即，在真空处理的情况下为真空，而大气的外部压力作用在补偿件的外壁上。大约3000kg的大气压力从外部作用在补偿件上压紧补偿件或使之变形，严重地限制或阻碍其需要的柔性。此外，作用在补偿件上的较高的力与喷枪的运动路径中的轴向和横向偏差一起可导致补偿件中形成破裂，并由此导致失效。即使在DE 195 18 361 C1中提出的解决方案允许获得轴向平行性的改进，但如上所述，其对失效仍然很敏感并由此不总是可靠的。
发明内容
本发明以异常简单的方式允许上述缺陷和困难得以解决，其通过根据本发明的补偿件的设置，相比于DE 195 18 361 C1，补偿件的内壁被大气压力加载，而补偿件的外壁暴露于处理腔室的内部压力，即真空。代替金属补偿件，这使得使用由耐温、柔性材料制成的补偿件，该材料例如是橡胶，这样的优点在于其几乎不经历由内部作用大气压力导致的任意变形。
附图说明
图1显示了根据本发明的喷枪导管的优选实施例。
具体实施方式
图1显示了根据本发明的喷枪导管的优选实施例。补偿件12的内部6中产生的大约为1kg/cm2的大气压力保持向外指向的风箱形状，以便提供沿轴向和横向方向的相应的柔性。在顶部分为两部分的止挡板15螺纹连接到处于真空的壳体腔室5的上凸缘11，所述凸缘还用作用于补偿件12的上附连凸缘，补偿件的内部6处于大气压力。上止挡板15一方面通过附连至引导管道8的两个间隔环13、另一方面通过止挡板15和引导管道8之间的间隙而限定具有喷枪7的引导管道8的轴向和横向运动，该喷枪由真空密封套14密封。这防止补偿件12过度膨胀超过沿轴向和横向方向二者的可允许容差。补偿件12安装在置于真空区域中的壳体5的上附连凸缘11和附连至引导管道8的下附连凸缘10之间。壳体腔室5由其下凸缘3借由固紧螺钉(bracket screw)16固定到连接器4的凸缘。对于连接器，其经由密封凸缘2螺纹连接到附连至真空腔室盖的水冷连接部1的凸缘。楔形刮除环9通过凸缘还附连至引导管道8的下端，以便可更换。当喷枪7向上移动时，该刮除环9刮除粘附到喷枪表面的任意溅渣或钢喷溅。优选地，刮除环由耐磨钢制成，例如锰钢等。
根据本发明的构造的显著附加优势在于柔性补偿件的简单形式，其具有利用大气内部压力形成外部环形风箱形状。与具有多个弯折部且需要特定通风连接部用于防止或去除灰尘沉积的薄壁高等级钢补偿件相比，用于本发明的柔性补偿件对于通过补偿件外表面上的通风口沉淀的尘埃并不敏感。
根据本发明的喷枪导管由此是用于引入喷气或燃烧器喷枪的装置，所述喷枪可沿轴向方向移入到真空密封反应腔室，用于在真空中的液体金属或钢水的冶金处理，该装置基本包括：具有密封套14且用于引导和密封喷枪7的引导管道8；具有连接器凸缘4的水冷连接部1，该连接部附连到反应腔室且以其内为真空的方式连接到该反应腔室；具有壳体凸缘3的真空密封壳体5；以及补偿件12，该补偿件安装在壳体和密封套引导管道8之间，用于在喷枪运动期间补偿引导管道8和壳体5的横向、轴向或倾斜相对运动。由此，其特征是补偿件12的下边缘连接到附连至具有密封套14的可移动引导管道8的凸缘10，补偿件12的上边缘螺纹连接到上固定壳体凸缘11上，以使得形成在一方面为补偿件壁和凸缘以及一方面为引导管道8的外表面之间的内环形空间6连接到外部空气并由此处于大气压力，而壳体腔室的内部空间5连接至反应腔室中的真空压力，该空间围绕补偿件12。
耐温的柔性材料可有利地用作补偿件12的材料。耐温橡胶特别用于该目的。
为了保持沿垂直方向在期望界限内的密封套14的引导管道8的可移动性，外直径超过壳体上的止挡板的直径的间隔环13可在止挡板15上方和下方附连至引导管道8，该止挡板15至少分为两部分且安装在壳体的上安装凸缘11上。
另一方面，密封套的引导管道8的横向可移动性由存在于止挡板15的导管开口的直径和引导管道8的外直径之间的间隙限定，其中，止挡板15至少分为两部分。
还有利的是，围绕喷气喷枪7的楔形刮除环9附连至引导管道8的下端，以便可更换，以使得当喷枪退回时，附连至其上的钢喷溅物或溅渣被刮除。

Claims (6)

1.一种用于将沿轴向方向可移动的喷气或燃烧器喷枪引入到真空密封反应腔室的装置，用于在真空中的液体金属的冶金处理，该装置主要包括：
具有密封套(14)且用于引导和密封喷枪(7)的引导管道(8)；
具有连接器凸缘(4)的水冷连接部(1)，该水冷连接部附连到反应腔室且以其内为真空的方式连接到该反应腔室；
具有壳体凸缘(3)的真空密封腔壳体(5)；以及
补偿件(12)，该补偿件安装在壳体和密封套引导管道(8)之间用于在喷枪运动期间补偿引导管道(8)和壳体(5)的横向、轴向或倾斜相对运动，
其特征在于，补偿件(12)的下边缘连接到附连至具有密封套(14)的可移动引导管道(8)的凸缘(10)，和补偿件(12)的上边缘螺纹连接到上固定壳体凸缘(11)上，以使得内环形空间(6)连接到外部空气并由此处于大气压力，该内环形空间形成在一方面为补偿件壁和凸缘以及另一方面为引导管道(8)的外表面之间，而壳体(5)的内部空间连接至反应腔室中的真空压力，该内部空间围绕补偿件(12)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，被安装的补偿件(12)由耐温的柔性材料构成。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于所述柔性材料是橡胶。
4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，密封套(14)的引导管道(8)的沿垂直方向的可移动性由间隔环(13)限定，该间隔环的外直径超过壳体上的止挡板的直径且在止挡板(15)上方和下方附连至引导管道(8)，该止挡板至少分为两部分且安装在壳体的上固定壳体凸缘(11)上。
5.如权利要求1至3中任意一项所述的装置，其特征在于，密封套的引导管道(8)的横向可移动性由存在于止挡板(15)的导管开口的直径和引导管道(8)的外直径之间的间隙限定，其中，止挡板分为至少两部分。
6.如权利要求1至3中任意一项所述的装置，其特征在于，围绕喷气喷枪(7)的楔形刮除环(9)附连至引导管道(8)的下端，以便可更换。
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