CN103882179B - 一种氧枪口氮封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及转炉炼钢领域设备，具体地涉及一种氧枪口氮封装置，包括氮封塞和氮封座，所述氮封塞包括上部大口端和下部小口端，氮封塞的外表面与氮封座的内表面组成相配的密封面，氮封座上设有氧枪口，氮封塞套设在氧枪上，氮封塞的下部设有氮封圆孔Ⅰ，氮封圆孔Ⅰ与多个氮气通道Ⅰ连通，氮封塞的上部设有氮封圆孔Ⅱ，氮封圆孔Ⅱ与多个氮气通道Ⅱ连通，氮封塞的内部设有锥形空腔。本发明具有能够实现两次密封、可对高压烟气进行减压、密封效果好的优点。

Description

一种氧枪口氮封装置

技术领域

本发明涉及转炉炼钢领域设备，具体地涉及一种氧枪口氮封装置。

背景技术

随着钢铁行业面临的环保压力日益加剧，转炉炼钢产生的烟气和粉尘对环境的影响更加令人敏感，氧枪口是烟气和粉尘外排重要部位，是各大炼钢厂控制污染的重点。氧枪口安装在转炉汽化烟道上方，在转炉炼钢的作业过程中产生了大量的高温烟气和粉尘，但由于氧枪口密封效果不好，大量高温烟气和粉尘外泄，会造成环境污染、设备损坏甚至人员伤亡。

转炉炼钢可分为装铁、冶炼、出钢、溅渣、倒渣、补炉、处理氧枪粘钢、空炉等待等多个过程，其中在冶炼和溅渣时产生的高温烟气和粉尘量最大，其次在装铁、出钢、补炉、处理氧枪粘钢时，产生的高温烟气和粉尘量也比较大，而在空炉等待时则不会产生烟气和粉尘。

传统的氧枪口氮封装置主要存在以下问题：一是氮封效果差，特别是当转炉冶炼过程出现喷溅时，由于转炉烟气瞬间压力变大，会造成大量的高温烟气和粉尘外泄；二是传统的氮封装置只对转炉冶炼和溅渣过程中产生的烟气和粉尘进行处理，但对装铁、出钢、补炉、处理氧枪粘钢过程中产生的烟气和粉尘并不进行处理，这便是现有技术中存在的不足之处。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种能够实现两次密封、可对高压烟气进行减压、密封效果好的氧枪口氮封装置。

本发明的技术方案是：一种氧枪口氮封装置，包括氮封塞和氮封座，所述氮封塞包括上部大口端和下部小口端，氮封塞的外表面与氮封座的内表面组成相配的密封面，氮封座上设有氧枪口，氮封塞套设在氧枪上，氮封塞的下部设有氮封圆孔Ⅰ，氮封圆孔Ⅰ与多个氮气通道Ⅰ连通，氮封塞的上部设有氮封圆孔Ⅱ，氮封圆孔Ⅱ与多个氮气通道Ⅱ连通，氮封塞的内部设有锥形空腔。

通过在氮封塞的下部和上部分别设置氮封圆孔，并将氮封塞的内部设计成锥形空腔，利用氮封塞下部的氮封圆孔对高温烟气和粉尘进行一次密封，当高压烟气瞬间压力过高冲破氮封塞下部的氮封圆孔进入氮封塞内部的锥形空腔时，由于空间突然变大，高压烟气压力变小，氮封塞上部的氮封圆孔可对高温烟气和粉尘进行二次密封。

优选地，所述氮气通道Ⅰ与氮气通道Ⅱ的出口向下倾斜，氮气通道Ⅰ与氮气通道Ⅱ交错布置。

优选地，所述氮气通道Ⅰ与设在氮封座下部的氮气孔Ⅰ连通，氮气通道Ⅱ与设在氮封座上部的氮气孔Ⅱ连通，氮气孔Ⅰ和氮气孔Ⅱ与氮气管道连通。

作为改进地，所述氮气管道上设有电动流量调节阀。

更近一步地，所述电动流量调节阀的开度调整范围是30％～90％。

作为改进地，所述氮气管道上设有电动切断阀。

优选地，所述氮气通道Ⅰ的数量是四个并均布在氮封塞下部，氮气通道Ⅱ的数量是四个并均布在氮封塞上部，氮气管道Ⅰ和氮气管道Ⅱ交错45°布置。

优选地，所述氧枪上固设有挡板，挡板与氧枪顶端的距离是6～8米。

本发明的有益效果是：

1、通过在氮封塞的下部和上部均设置氮封圆孔，并将氮封塞的内部设置成锥形空腔，可对高压烟气进行减压并能实现二次密封；

2、将氮封塞上部和下部的氮气通道出口以及氮封座上的氮气孔均设计成向下倾斜，并使氮封塞上部和下部的氮气通道以及氮封座上下部的氮气孔交错布置，可提高密封效果，使密封可靠；

3、在氮气管道上设置电动流量调节阀和电动切断阀，通过调节电动流量调节阀的大小和电动切断阀的开闭，可以在转炉炼钢不同时期，采用不同的流量大小实现对氧枪口的密封，可节约氮气消耗，降低能源消耗；

4、通过在氧枪上设置挡板，并将挡板设在能够使在装铁、冶炼、出钢、溅渣、补炉、空炉过程中氮封塞一直在氮封座的氧枪口上，可实现装铁、出钢、补炉、处理氧枪粘钢过程中的烟气和粉尘处理。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的俯视示意图。

图3是本发明氮封座的结构示意图。

图中，1、氮封塞，2、氮封座，3、氧枪，4、挡板，5、电动流量调节阀，6、锥形空腔，7、氮气管道，8、电动切断阀，9、氮封圆孔Ⅰ，10、氮封圆孔Ⅱ，11、氮气通道Ⅰ，12、氮气通道Ⅱ，13、氮气孔Ⅰ，14、氮气孔Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细描述。

如图1至图3所示，本发明的一种氧枪口氮封装置，包括氮封塞1和氮封座2，氮封塞1包括上部大口端和下部小口端，氮封塞1的外表面与氮封座2的内表面组成相配的密封面，氮封座2上设有氧枪口，氮封塞1套设在氧枪3上，氮封塞1的下部设有氮封圆孔Ⅰ9，氮封圆孔Ⅰ9与多个氮气通道Ⅰ11连通，氮封塞1的上部设有氮封圆孔Ⅱ10，氮封圆孔Ⅱ10与多个氮气通道Ⅱ12连通，氮封塞1的内部设有锥形空腔6。

通过在氮封塞的下部和上部分别设置氮封圆孔，并将氮封塞的内部设计成锥形空腔，利用氮封塞下部的氮封圆孔对高温烟气和粉尘进行一次密封，当高压烟气瞬间压力过高冲破氮封塞下部的氮封圆孔进入氮封塞内部的锥形空腔时，由于空间突然变大，高压烟气压力变小，氮封塞上部的氮封圆孔可对高温烟气和粉尘进行二次密封。

本发明的实施例中，氮气通道Ⅰ11与设在氮封座2下部的氮气孔Ⅰ13连通，氮气通道Ⅱ12与设在氮封座2上部的氮气孔Ⅱ14连通，氮气孔Ⅰ13和氮气孔Ⅱ14与氮气管道7连通，氮气通过氮气管道提供至氮封座的氮气孔，接着从氮气孔再进入氮气通道进而到达氮封塞的氮封圆孔，从而为密封提供所需的氮气。

为了提高氮封效果，将氮气通道Ⅰ11与氮气通道Ⅱ12的出口向下倾斜，氮气孔Ⅰ13和氮气孔Ⅱ14也设计成向下倾斜，具体地氮气通道Ⅰ11和氮气通道Ⅱ12的数量是四个并在氮封塞的下部和上部均布，氮气孔Ⅰ13和氮气孔Ⅱ14的数量是四个并在氮封座的下部和上部均布，氮气通道Ⅰ11与氮气通道Ⅱ12交错布置，氮气孔Ⅰ13与氮气孔Ⅱ14也是交错布置，交错的角度均是45°。这样设计的好处在于，将氮气孔以及氮气通道的出口设计向下倾斜的角度，能够对氮气有向下方流出的引导，使流出氮气的气流比较集中，氮气利用率高、密封效果好；同时使氮封座上下部的氮气孔交错布置、氮封塞上下部的氮气通道交错布置，能够使氮气在周向上分布均匀，确保密封完全。

本发明的实施例中，在氮气管道7上设置有电动流量调节阀5和电动切断阀8，由于转炉各个过程产生的烟气和粉尘量不一样，因此通过氮气管道上的电动流量调节阀来调节氮气量的大小，具体地，在转炉冶炼过程中电动流量调节阀开到90%，在溅渣时电动流量调节阀开到60%，在出钢时电动流量调节阀开到50%，在装铁、处理氧枪粘钢、补炉时电动流量调节阀开到30%，在空炉等待时，直接关闭氮气管道上的电动切断阀，通过对转炉各个过程的氮气量进行控制，既实现了良好的密封效果，又节约了氮气消耗。

本发明的实施例中，在氧枪3上焊接有挡板4，挡板4与氧枪3顶端的距离是6～8米。具体地，挡板的位置是为了能够补偿氧枪在吹炼与不吹炼之间的高度差，具体地即比传统挡板的位置下移两米，使氮封塞在装铁、冶炼、出钢、溅渣、补炉、空炉等过程时依然在氮封座的氧枪口上，从而可对装铁、冶炼、出钢、溅渣、补炉、空炉等过程进行烟气和粉尘处理，起到良好的密封作用。当氮封塞离开氮封座进行处理氧枪粘钢时，氮封座下部的氮气孔Ⅰ对上升的烟气进行一次密封，当烟气进一步上升时，氮封座上部的氮气孔Ⅱ对上升的烟气进行二次密封。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种氧枪口氮封装置，包括氮封塞和氮封座，其特征在于：所述氮封塞包括上部大口端和下部小口端，氮封塞的外表面与氮封座的内表面组成相配的密封面，氮封座上设有氧枪口，氮封塞套设在氧枪上，氮封塞的下部设有氮封圆孔Ⅰ，氮封圆孔Ⅰ与多个氮气通道Ⅰ连通，氮封塞的上部设有氮封圆孔Ⅱ，氮封圆孔Ⅱ与多个氮气通道Ⅱ连通，氮封塞的内部设有锥形空腔。

2.如权利要求1所述的一种氧枪口氮封装置，其特征在于：所述氮气通道Ⅰ与氮气通道Ⅱ的出口向下倾斜，氮气通道Ⅰ与氮气通道Ⅱ交错布置。

3.如权利要求1或2所述的一种氧枪口氮封装置，其特征在于：所述氮气通道Ⅰ与设在氮封座下部的氮气孔Ⅰ连通，氮气通道Ⅱ与设在氮封座上部的氮气孔Ⅱ连通，氮气孔Ⅰ和氮气孔Ⅱ与氮气管道连通。

4.如权利要求3所述的一种氧枪口氮封装置，其特征在于：所述氮气管道上设有电动流量调节阀。

5.如权利要求4所述的一种氧枪口氮封装置，其特征在于：所述电动流量调节阀的开度调整范围是30％～90％。

6.如权利要求3所述的一种氧枪口氮封装置，其特征在于：所述氮气管道上设有电动切断阀。

7.如权利要求2所述的一种氧枪口氮封装置，其特征在于：所述氮气通道Ⅰ的数量是四个并均布在氮封塞下部，氮气通道Ⅱ的数量是四个并均布在氮封塞上部，氮气管道Ⅰ和氮气管道Ⅱ交错45°布置。

8.如权利要求1所述的一种氧枪口氮封装置，其特征在于：所述氧枪上固设有挡板，挡板与氧枪顶端的距离是6～8米。