CN103267130B - 台车式工业炉环形密封装置及密封方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种台车式工业炉环形密封装置，包括绕台车一周设置的密封槽、设置在炉体底部与密封槽相对应的炉体密封刀、设置在炉门底部与密封槽相对应的炉门密封刀、绕台车周边环形设置的台车密封刀及升降驱动装置，所述密封槽中装有液态密封介质，通过采用环形密封槽结构，并改进炉体侧墙、炉门及台车上密封刀衔接部分的密封效果，增强炉体和台车之间的密封性，消除由炉内热量和气氛外溢带来的不利影响及危害；另外，本发明还提供一种台车式工业炉环形密封方法，采用环形贯通密封方式，保证炉体与台车之间的密封性，操作简便，易于控制，安全性高。

Description

台车式工业炉环形密封装置及密封方法

技术领域

本发明属于台车炉领域，涉及一种台车式工业炉环形密封装置及密封方法。

背景技术

传统台车工业炉结构包括固定式炉体、可移动式炉内台车、台车牵引机构、炉门、炉门机构装置和炉体与台车间的密封装置以及供热系统、温控系统、排烟系统。

现有技术中，工业炉固定炉体和移动台车之间密封往往采用固定砂封结构或可动式柔性密封结构实行炉体与台车间的密封作用。

固定砂封密封是采用设置固定砂封槽（或砂封刀）和移动砂封刀（或砂封槽）的结构，在砂封槽中填入一定粒度的石英砂或河砂到设计深度，让砂封刀移动插入到砂封槽内的砂中一定深度，利用砂对炉内烟气产生的阻力大于炉内气体的压力来阻止炉内气体的外溢，同时也防止炉外空气进入炉膛，从而实现密封作用；但是长时间使用会出现：炉侧砂封刀变形，台车行走机构运行过程中的轨迹非完全直线，在进炉运动过程中，砂封刀会将砂封槽中的砂挤出，使得砂封槽中的砂子在砂封刀周边无法形成完整的砂子密封结构，加之砂子的可透气性，砂封效果很差；另外，炉侧密封结构、炉尾密封结构和炉头密封结构均独立设置，在交接部分不能很好衔接，致使砂封结构炉子的整体密封效果不好，仅能够阻止大量炉内烟气外溢，不能实现炉内压力的可控，正压操作时炉气外溢量大，仅可以用在对炉内没有气氛要求，工艺要求不高的场所的使用。

可动式柔性密封结构是利用耐火纤维柔软而富有弹性的特性，采用机构将柔性密封块放置到炉体与移动台车间的缝隙处并施加移动的压力使耐火纤维块发生弹性变形来封堵炉内烟气，防止炉气外溢，同时也防止炉外空气进入炉膛，从而实行密封作用。但是由于柔性密封机构是分段结构，各段之间有相对运动，因此各密封块之间也需要作密封处理才能保证整体密封效果；另外，炉侧的密封结构、炉尾的密封结构及炉头的密封结构均为独立设置，衔接部位的密封处理困难，致使不能实现完全密封效果。对于炉压和炉内气氛有严格要求的场合，该种结构的性能就难以胜任了。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种台车式工业炉环形密封装置，增强炉体和台车之间的密封性，消除由炉内热量和气氛外溢带来的不利影响及危害，进一步提高工业炉工作的可靠性和安全性；另外，本发明还提供一种台车式工业炉环形密封方法，采用环形贯通密封方式，保证炉体与台车之间的密封性，操作简便，易于控制，安全性高。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种台车式工业炉环形密封装置，包括绕台车一周设置的密封槽、设置在炉体底部与密封槽相对应的炉体密封刀、设置在炉门底部与密封槽相对应的炉门密封刀、绕台车周边环形设置的台车密封刀及用于驱动密封槽上下移动使得炉体密封刀、炉门密封刀和台车密封刀均能可靠插入密封槽的升降驱动装置；所述密封槽中装有液态密封介质。

进一步，所述升降驱动装置设置在设备基础上且对称分布在台车两侧；包括用于控制密封槽高度的传动装置及为传动装置提供动力的驱动装置。

进一步，所述传动装置包括间隔设置在一条直线上的多个摆动部件及用于牵动多个摆动部件使其同时转动的传动杆，所述摆动部件包括设置在设备基础上的支座、铰接在支座上的摆动块和固定在摆动块上的升举杆；所述驱动装置包括固定在炉体上的上支座、铰接在上支座与摆动块之间的伸缩杆机构、连接在伸缩杆机构之间的减速器、电机和将减速器与电机连接在一起的联轴器。

进一步，所述炉体密封刀、炉门密封刀和台车密封刀的安装方向竖直向下且刀口高度处于同一水平面上。

进一步，所述炉体密封刀与炉门密封刀之间还设有密封填料。

进一步，所述台车周围靠近台车底部处还设有用于放置密封槽的托架。

进一步，还包括向密封槽内提供密封介质的循环供给管路系统，所述循环供给管路系统包括设置在密封槽底部的排液阀、设置在地面上与密封槽设置位置相对应的排液管、对排出液体进行降温再利用的冷却塔以及设置在炉体侧墙上用于向密封槽给液的供液管。

进一步，所述密封槽中还设有液位控制装置。

本发明还提供一种台车式工业炉环形密封方法：

（1）台车装载物料后进入到炉内工作位置，降下炉门使炉门密封刀与炉体密封刀接触密封形成环形结构，同台车周边环形设置的台车密封刀一起形成“回”型密封刀结构；

（2）开启驱动装置，驱动装置带动传动装置转动，转动中的传动装置托举起放置在托架上的密封槽上升到合适高度，使“回”型密封刀结构同时插入到密封介质中一定深度；

（3）台车出炉时，驱动装置带动传动装置反向转动，传动装置托举着密封槽下降远离“回”型密封刀结构，最后传动装置将密封槽放置在托架上。

进一步，在所述步骤（2）开启驱动装置前，关闭密封槽上的排液阀，并在密封槽中灌上密封介质至合适高度；完成步骤（2）后开启供液管不间断向密封槽中注入密封介质，多余液体通过液位控制装置流出；在所述步骤（3）台车出炉前，关闭供液管，并在步骤（3）完成后开启密封槽上的排液阀，排出密封介质。

本发明的有益效果在于：炉体和台车之间采用环形贯通密封结构，并用液体充当密封介质，阻断了炉内热量和气氛外溢，有效地消除了炉外冷空气对炉内气氛的影响，大大增强了炉体与台车之间的密封性，并进一步提高了工业炉工作的可靠性和安全性，且结构简单，操作实施方便，通过台车式工业炉环形密封方法，可使炉体使用寿命更长、减少使用过程中的维修次数；密封介质可以循环使用，节约了密封介质的消耗，绿色效果好。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图3的A处局部放大图；

图5为升降驱动装置的结构示意图；

图6为图5的B向视图；

其中：1－台车、2－密封槽、3－炉体、4－炉体密封刀、5－炉门密封刀、6－台车密封刀、7－设备基础、8－传动装置、9－驱动装置、10－传动杆、11－支座、12－摆动块、13－升举杆、14－上支座、15－伸缩杆机构、16－减速器、17－电机、18－密封填料、19－托架、20－排液阀、21－排液管、22－供液管、23－液位控制装置。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1所示，本实施例的台车式工业炉环形密封装置，包括绕台车1一周设置横截面为U型的密封槽2、设置在炉体3底部与密封槽2相对应的炉体密封刀4、设置在炉门底部与密封槽2相对应的炉门密封刀5、绕台车1周边环形设置的台车密封刀6及用于驱动密封槽2上下移动使得炉体密封刀4、炉门密封刀5和台车密封刀6均能可靠插入密封槽2的升降驱动装置，密封槽2中装有水作为密封介质，利用水深产生的压力差的作用，从而实现炉体3、炉门与台车1间的密封作用，也可根据具体情况选择油或其他液体作为密封介质，本实施例中的炉体密封刀4为整体结构，增强了密封性能。

如图2、图6所示，本实施例中的升降驱动装置设置在设备基础7上且对称分布在台车1两侧；包括用于控制密封槽2高度的传动装置8及为传动装置8提供动力的驱动装置9。

如图5所示，所述传动装置8包括间隔设置在一条直线上的多个摆动部件及用于牵动多个摆动部件使其同时转动的传动杆10，所述摆动部件包括设置在设备基础7上的支座11、铰接在支座11上的摆动块12和固定在摆动块12上的升举杆13；所述驱动装置9包括固定在炉体3上的上支座14、铰接在上支座14与摆动块12之间的伸缩杆机构15、连接在伸缩杆机构15之间的减速器16、电机17和将减速器16与电机17连接在一起的联轴器。

本实施例中，电机17启动运行并将旋转扭矩传递给减速器16，减速器16将旋转运动转换成直线运动，从而使伸缩杆机构15产生伸缩运动，伸缩杆机构15带动摆动块12转动，使固定在摆动块12上的升举杆13产生升降，同时通过传动杆10将摆动块12旋转动作传递到其他摆动块12上，随着升举杆13的转动和升降，升举杆13托着密封槽2底部带动密封槽2升降；可通过控制电机17的旋转方向控制密封槽2升降方向，通过控制伸缩杆机构15的伸缩量实现密封槽2高度位置的控制。

本实施例中的炉体密封刀4、炉门密封刀5和台车密封刀6的安装方向竖直向下且刀口高度处于同一水平面上，便于控制各密封刀的插入深度，既保证密封性，又不能与密封槽2底部产生干涉。

如图4所示，本实施例中的炉体密封刀4与炉门密封刀5之间还设有密封填料18，保证两者之间的密封性。

如图3所示，本实施例中的台车1周围靠近台车1底部处还设有用于放置密封槽2的托架19，托架19间隔固定在台车1上，既便于安放密封槽2，又便于升举杆13托举密封槽2。

如图1、图6所示，本实施例中还包括向密封槽2内提供密封介质的循环供给管路系统，所述循环供给管路系统包括设置在密封槽2底部的排液阀20、设置在地面上与密封槽2设置位置相对应的排液管21、对排出液体进行降温再利用的冷却塔以及设置在炉体3侧墙上用于向密封槽2给液的供液管22；炉体3工作时关闭排液阀20，供液管22不间断向密封槽2中加水，多余的水通过排液管21流入到冷却塔，循环再利用，既保证了密封性又降低了能源浪费。

本实施例中的液位控制装置23为溢流管，溢流管直接连通排液管21，保证密封槽2中水位高度，超过溢流管高度的水直接通过溢流管流入排液管21；通过控制水位高度来达到工艺所需要的密封深度的要求，通过连续供水使水位稳定在要求的工艺水位实现可靠密封。

利用上述台车式工业炉环形密封装置的密封方法：

（1）台车1装载物料后进入到炉内工作位置，降下炉门使炉门密封刀5与炉体密封刀4接触密封形成环形结构，同台车1周边环形设置的台车密封刀6一起形成“回”型密封刀结构；消除独立密封刀之间间隙影响，提高密封性；

（2）开启驱动装置9，驱动装置9带动传动装置8转动，转动中的传动装置8托举起放置在托架19上的密封槽2上升到合适高度，使“回”型密封刀结构同时插入到密封介质中一定深度；利用一定深度的水所形成的压力实现对炉内热烟气或炉外冷空气的阻碍和隔断，从而实现炉内与炉外间的密封；

（3）台车1出炉时，驱动装置9带动传动装置8反向转动，传动装置8托举着密封槽2下降远离“回”型密封刀结构，最后传动装置8将密封槽2放置在托架上，操作方便，易于控制。

作为上述方案的进一步改进，在所述步骤（2）开启驱动装置9前，关闭密封槽2上的排液阀20，并在密封槽2中灌上密封介质至合适高度；完成步骤（2）后开启供液管22不间断向密封槽2中注入密封介质，多余液体通过液位控制装置23流出；在所述步骤（3）台车1出炉前，关闭供液管22，并在步骤（3）完成后开启密封槽2上的排液阀20，排出密封介质，保证密封可靠性。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种台车式工业炉环形密封装置，其特征在于：包括绕台车一周设置的密封槽、设置在炉体底部与密封槽相对应的炉体密封刀、设置在炉门底部与密封槽相对应的炉门密封刀、绕台车周边环形设置的台车密封刀及用于驱动密封槽上下移动使得炉体密封刀、炉门密封刀和台车密封刀均能可靠插入密封槽的升降驱动装置；所述密封槽中装有液态密封介质；所述升降驱动装置设置在设备基础上且对称分布在台车两侧；包括用于控制密封槽高度的传动装置及为传动装置提供动力的驱动装置；所述炉体密封刀、炉门密封刀和台车密封刀的安装方向竖直向下且刀口高度处于同一水平面上。

2.根据权利要求1所述的台车式工业炉环形密封装置，其特征在于：所述传动装置包括间隔设置在一条直线上的多个摆动部件及用于牵动多个摆动部件使其同时转动的传动杆，所述摆动部件包括设置在设备基础上的支座、铰接在支座上的摆动块和固定在摆动块上的升举杆；所述驱动装置包括固定在炉体上的上支座、铰接在上支座与摆动块之间的伸缩杆机构、连接在伸缩杆机构之间的减速器、电机和将减速器与电机连接在一起的联轴器。

3.根据权利要求1所述的台车式工业炉环形密封装置，其特征在于：所述炉体密封刀与炉门密封刀之间还设有密封填料。

4.根据权利要求1所述的台车式工业炉环形密封装置，其特征在于：所述台车周围靠近台车底部处还设有用于放置密封槽的托架。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的台车式工业炉环形密封装置，其特征在于：还包括向密封槽内提供密封介质的循环供给管路系统，所述循环供给管路系统包括设置在密封槽底部的排液阀、设置在地面上与密封槽设置位置相对应的排液管、对排出液体进行降温再利用的冷却塔以及设置在炉体侧墙上用于向密封槽给液的供液管。

6.根据权利要求5所述的台车式工业炉环形密封装置，其特征在于：所述密封槽中还设有液位控制装置。

7.一种适用于权利要求1～6任一项所述的台车式工业炉环形密封装置的密封方法，其特征在于主要包括以下步骤：

（1）台车装载物料后进入到炉内工作位置，降下炉门使炉门密封刀与炉体密封刀接触密封形成环形结构，同台车周边环形设置的台车密封刀一起形成“回”型密封刀结构；

（2）开启驱动装置，驱动装置带动传动装置转动，转动中的传动装置托举起放置在托架上的密封槽上升到合适高度，使“回”型密封刀结构同时插入到密封介质中一定深度；

（3）台车出炉时，驱动装置带动传动装置反向转动，传动装置托举着密封槽下降远离“回”型密封刀结构，最后传动装置将密封槽放置在托架上。

8.根据权利要求7所述的台车式工业炉环形密封方法，其特征在于：

在所述步骤（2）开启驱动装置前，关闭密封槽上的排液阀，并在密封槽中灌上密封介质至合适高度；完成步骤（2）后开启供液管不间断向密封槽中注入密封介质，多余液体通过液位控制装置流出；

在所述步骤（3）台车出炉前，关闭供液管，并在步骤（3）完成后开启密封槽上的排液阀，排出密封介质。