CN105783504B - 转炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种转炉。根据本发明的转炉包括：转炉主体，旋转以搅拌供应到内部的原料，且注入有气体；主体支撑单元，连接成使所述转炉主体旋转，并具有能够与所述转炉主体的旋转路径相对应地变化的可变型密封部。

Description

转炉

技术领域

本发明涉及一种转炉，尤其涉及一种使用于石灰及水泥制造、各种金属的还原、废弃物处理的转炉。

背景技术

通常，转炉(rotary kiln)为使用于石灰及水泥制造、各种金属的还原以及废弃物处理的装置，其为将原料加热而上升至设定的温度之后通过引起与注入的气体之间的反应而处理原料(还原或焚烧处理等)时使用的装置。

简要地说明这种转炉的结构则是如下的装置：使设置为相对于水平方向稍微倾斜的转炉主体旋转，并在倾斜的转炉主体中通过上侧倾斜部而将原料投入到内部，启动安装于转炉主体的加热器而对投入的原料进行加热，然后通过气体管注入氛围气体而处理原料(还原或焚烧处理等)，随后通过下侧倾斜部而将原料排出。

这样的转炉主要使用于水泥原料的烧制，然而近来却也使用于焚烧污泥，而且还使用为用于获得镍之类的金属粉末的还原炉，诸如此类地以多样的形态得到利用。

然而，对于所述转炉而言，在作为转炉主体的旋转部与连接于这样的转炉主体并提供支撑的支撑固定部之间将会存在缝隙，由于存在这样的缝隙，因此在将氛围气体注入到转炉主体时发生氛围气体向转炉主体的外部泄露的问题，并且外部空气流入到转炉主体的内部，从而形成非期望的状态的氛围气，由此出现问题。

作为一例而说明镍还原炉的情形，该情形下将包含镍的结块粉末原料投入到转炉主体，并为了实施还原反应而将氢气供应到转炉主体内，此时如果外部空气流入到转炉内部，则随着内部的氢气与外部空气接触而使引起爆炸的危险性变得很高，且内部的氢气向外部泄露而将造成损失。

根据工艺，可根据目的而将氧气、氩气、氮气等多样的气体选用为氛围气体，如果使用氧气，则氧气的引入带有较大的爆炸危险性，而如果使用氩气或氮气之类的惰性气体，则虽然爆炸的危险性较低，然而存在气体消耗量增加的问题。

进而，当废弃物燃烧时在转炉主体内部将会产生有毒气体，如果这种有毒气体泄漏，则不仅腐蚀周围设备，而且还散发出有毒性的气味，从而发生污染周围环境的问题。

尤其，对于所述转炉主体而言，当为了加热原料而启动加热器时，随着时间的推移而渐渐发生高温变形，从而由于与布置于支撑固定部之间的密封部之间的挤压摩擦的增加而发生密封部件的损坏，且由于与密封部出现缝隙，因此存在无法实现密封的局限性。

即，如图1所示，在根据现有技术的转炉中，通过密封块30(与转炉主体10之间的对应面贴附有密封部件40)而实现密封，该密封块30固定于作为旋转部的转炉主体10与作为固定部的固定框架20之间，如图2和图3所示，当转炉高温变形而旋转时，并不以旋转中心线C为中心旋转而是侧偏旋转，由于以旋转中心线C为基准而向一侧和另一侧方向侧偏而倾斜，因此在侧重的一侧将会靠近密封块30侧而发生密封部件40损坏的问题，而在未侧重的另一侧将会形成缝隙，从而发生氛围气体泄漏且外部空气流入的问题。应予说明，附图标记70表示加热器，80表示原料投入部件，而90表示气体注入部件。

发明内容

本发明是为了解决如上所述的问题而创出的，其目的在于提供一种设置有可变型密封部的转炉，该可变型密封部构成为能够与转炉主体的旋转路径相对应地变化。

为了达到如上所述的目的，根据本发明的优选实施例的一种转炉，包括：转炉主体，旋转以搅拌供应到内部的原料，且注入有气体；主体支撑单元，连接成使所述转炉主体旋转，并具有能够与所述转炉主体的旋转路径相对应地变化的可变型密封部。

其中，所述可变型密封部可固定于所述主体支撑单元的固定框架，并以密封方式抵接于所述转炉主体，且可以构成为即使在从所述固定框架到对应的所述转炉主体的各个部分的距离发生变化的情况下，也通过具有弹性力的弹性单元和产生变形的密闭单元而实施密封。

具体而言，所述可变型密封部可具有：密封单元，以密封方式抵接于所述转炉主体；所述弹性单元，固定于所述固定框架，并弹性支撑所述密封单元；所述密闭单元，连接所述密封单元与所述固定框架，并根据所述密封单元的位置变化而产生变形。

在此，所述密封单元可具有：主体块，沿所述转炉主体的旋转中心线周围布置，并与所述弹性单元连接；密封部件，在所述主体块安装为抵接于所述转炉主体。

并且，所述密封部件可构成为由多个密封部件彼此相隔而安装于所述主体块，所述密封单元还可以具有油脂填充部，该油脂填充部在所述主体块构成为让油脂填充于多个所述密封部件之间。所述油脂填充部可具有形成于所述主体块的一侧面的注入部，并形成有从所述注入部到多个所述密封部件为止得到连续的填充孔，通过所述注入部注入的所述油脂可通过所述填充孔而填充于多个所述密封部件之间。

而且，所述弹性单元可具有：支撑固定杆，安装固定于所述固定框架；盖部件，结合于所述密封单元；弹簧，一侧内部插入卡定有所述支撑固定杆，另一侧内部插入卡定有所述盖部件。

另外，所述密闭单元可具有：固定板，安装固定于所述固定框架，并沿所述转炉主体的旋转中心线周围布置；移动板，沿所述转炉主体的旋转中心线周围布置，并安装有所述密封单元；弹性连接部件，连接所述固定板与移动板。

在此，所述固定板与移动板可构成为彼此相邻的端部的形状结构呈现曲径结构。

进而，所述移动板的周围部可形成有引导孔，所述密闭单元还可以具有：引导杆，安装固定于所述固定框架，并插入到所述移动板的引导孔而滑动，从而引导所述移动板的移动。

在根据本发明的转炉中，构成有能够与转炉主体的旋转路径相对应地变化的可变型密封部，从而在转炉高温变形而旋转时，即使并不以旋转中心线为中心旋转而是侧偏旋转，也不会形成缝隙而使内部的氛围气体泄漏，且外部空气也不会流入，因此具有可消除外部空气的流入导致的爆炸及火灾危险性的技术效果。

并且，本发明可避免内部气体泄露带来的内部氛围气体被稀释以及气体消耗量增加的问题，此外还具有能够避免周围环境被污染的优点。

进而，本发明具有可防止密封部件因过度的挤压摩擦而损坏的优点。

附图说明

图1为表示根据现有技术的转炉的概略图。

图2和图3为表示图1所示转炉高温变形而旋转时向一侧和另一侧倾斜的情形的图。

图4为表示根据本发明的一个实施例的转炉的概略图。

图5和图6为表示图4所示转炉高温变形而旋转时向一侧和另一侧倾斜的情形的图。

符号说明：

100：转炉主体 200：固定框架

310：密封单元 311：主体块

311a：组装孔 312：密封部件

313a：注入部 313b：填充孔

313c：油脂 320：弹性单元

321：支撑固定杆 321a：卡定台

322：盖部件 322a：挤压台

323：弹簧 330：密闭单元

331：固定板 332：移动板

332a：引导孔 333：弹性连接部件

334：引导杆 L：曲径结构

700：加热器 800：原料投入部件

900：气体注入部件

具体实施方式

本发明的一种转炉，其特征在于，构成有与转炉的旋转路径相对应地变化的可变型密封部，以便于即使转炉高温变形而旋转时并不将旋转中心线作为中心旋转而是侧偏旋转，也不会产生缝隙而使内部的氛围气体泄漏，且外部空气也不会流入，并防止因过度的挤压摩擦而造成密封部件的损坏。

以下，通过本发明的示例性附图详细说明。在将附图标记赋予给图中的各个构成要素时，需注意如果是相同的构成要素则即使在不同的附图中予以表示也尽量使用了相同的附图标记。并且在本发明的说明中，如果认为对相关公知构造或功能的具体说明有可能对本发明的主旨造成混乱，则省略其详细说明。

图4为表示根据本发明的一个实施例的转炉的概略图，图5和图6为表示图4中的转炉在高温变形而旋转时向一侧和另一侧倾斜的情形的图。

参照附图，本发明包括：旋转的转炉主体100；主体支撑单元，连接成使所述转炉主体100旋转。

其中，所述转炉主体100旋转为将借助于原料投入部件800而供应到内部的原料进行搅拌，并构成为通过借助于气体注入部件900注入的气体而使原料得到处理(还原或焚烧处理等)。即，转炉主体100具有倾斜的圆筒形状，虽然没有在附图中图示，然而其采用借助于驱动马达而轴旋转的构造，并向旋转中心线C的两端方向开放，从而可呈现原料从倾斜的上侧投入并从倾斜的下侧排出的结构。

并且，所述主体支撑单元包括固定框架200和可变型密封部，此外虽然没有在附图中图示，然而可采用如下结构：连接为支撑转炉主体100，且为了呈现投入原料的所述原料投入部件延伸到转炉主体100内部的布置结构并确保由气体注入部件900注入气体的注入路径，与所述转炉主体100的内部连通。进而，所述主体支撑单元的形状和具体布置结构并不受本发明的限制。

另外，如上所述，所述主体支撑单元支撑转炉主体100，并具有与转炉主体100的旋转路径相对应地变化的可变型密封部。

为了将热量施加于转炉主体100内部的原料，安装于转炉主体100的加热器700将会启动，然而随着时间的推移转炉主体100渐渐出现高温变形，这样高温变形的转炉主体100不同于高温变形之前的转炉主体100，其以旋转中心线C为中心的旋转路径将会改变。作为一例，转炉主体100在高温条件下歪变而使一部分向主体支撑单元侧突出且另一部分远离主体支撑单元，从而使针对主体支撑单元的转炉主体100的对应面的旋转路径不与旋转中心线C形成垂直。因此，当转炉主体100旋转时如果转炉主体100与主体支撑单元碰撞，则出现装置损坏，并出现缝隙，从而可能发生气体的泄漏和外部空气的流入。

因此，本发明的主体支撑单元具有可变型密封部，以在转炉主体100高温变形之后也与高温变形之前一样地对应于转炉主体100的所有旋转路径而变化。

具体而言，所述可变型密封部可如下地构成：固定于主体支撑单元的固定框架200，并以密封方式抵接于转炉主体100，即使在从固定框架200到对应的转炉主体100的各个部分的距离发生变化的情况下，也通过具有弹性力的弹性单元320和变形的密闭单元330而进行密封。

在此，所述可变型密封部可具有：密封单元310，以密封方式抵接于转炉主体100；弹性单元320，弹性支撑所述密封单元310；密闭单元330，连接所述密封单元310与固定框架200。

此时，所述密封单元310具有：主体块311，与弹性单元320连接；密封部件312，安装于所述主体块311。所述主体块311可呈现沿着转炉主体100的旋转中心线C周围连续的布置结构，以均衡地支撑并密封所旋转的转炉主体100。而且，所述密封部件312安装于这样的主体块311，并可突出预定长度而布置以抵接于转炉主体100。进而，对于所述密封部件312而言，为了提高密封性，可将多个所述密封部件312相隔布置。

进而，所述密封单元310还可以具有油脂填充部，该油脂填充部构成于所述主体块311，以使油脂(grease)313c填充于相隔布置的多个所述密封部件312之间。在此，所述油脂填充部具有形成于主体块311的一侧面的注入部313a，且形成有从所述注入部313a到多个密封部件312之间得到连续的填充孔313b，由此可使通过注入部313a注入的油脂313c通过所述填充孔313b而填充于多个密封部件312之间。应予说明，所述注入部313a可采用止回阀(check valves)之类的结构，用于在油脂313c通过油脂注入设备而被注入时防止逆向排出。

另外，所述弹性单元320固定于固定框架200，并可构成为弹性支撑密封单元310。

具体而言，所述弹性单元320可具有：支撑固定杆321，安装固定于固定框架200；盖部件322，结合于所述密封单元310；弹簧323，一侧内部插入卡定有支撑固定杆321，而另一侧内部插入卡定有所述盖部件322。

其中，所述支撑固定杆321呈现一端部固定于固定框架200并向转炉主体100侧延伸的布置结构，其另一端部插入到弹簧323的一端部，并可形成有卡定台321a以使弹簧323在预定部位处卡定。

并且，对于所述盖部件322而言，一端部插入组装于密封单元310的主体块311上形成的组装孔311a而另一端部插入到弹簧323的另一端部，且可以形成有弹簧323在预定部位处被挤压的挤压台322a。

而且，所述弹簧323执行弹性压迫的作用以将密封单元310紧贴于转炉主体100而密封，为了执行这样的功能而可以利用盘簧323(coil spring)，并且虽然没有图示，然而当然也可以利用板簧323等具有弹性力的任何现有弹簧323。

另外，所述密闭单元330可构成为连接密封单元310与固定框架200，并根据密封单元310的位置变化而变形。

具体而言，所述密闭单元330可具有：固定板331，安装于固定框架200；移动板332，安装有密封单元310；弹性连接部件333，连接所述固定板331与移动板332。

其中，对于所述固定板331而言，一端部安装固定于固定框架200，并可呈现沿着转炉主体100的旋转中心线C周围布置的布置结构，对于所述移动板332而言，安装有密封单元310，并可呈现沿着转炉主体100的旋转中心线C周围布置的布置结构。

此时，所述固定板331可采用另一端部与移动板332相邻的结构，彼此相邻的端部的形状结构可呈现曲径(labyrinth)式结构L。具体而言，这样的曲径式结构L在形状结构方面呈现使针对流动于内部的流动物的流动阻力增加的曲折路径形状，从而执行密封作用。

而且，所述弹性连接部件333作为一种将固定板331的另一端部与移动板332的端部予以连接并允许移动的构造，即使在移动板332的端部发生位置移动也能够维持针对固定板331的另一端部的连接结构。优选地，所述弹性连接部件333可利用褶皱化而形成的波纹(bellows)部件。

进而，所述移动板332的周围部可形成引导孔332a，而此时所述密闭单元330还可以具有插入到所述引导孔332a而可滑动的引导杆334。这样的引导杆334安装固定于固定框架200，并插入到移动板332的引导孔332a而滑动，从而执行引导移动板332的移动的作用。

结果，在如上所述地构成的本发明中，构成一种能够与转炉主体100的旋转路径相对应地变化的可变型密封部，从而在转炉高温变形而旋转时，即使转炉不以旋转中心线C为中心旋转而是侧偏而旋转，也不会出现缝隙而造成内部的氛围气体泄漏，并防止外部的空气流入，据此消除因外部空气的流入而导致的爆炸及火灾危险性，同时可以防止内部气体流出引起的内部氛围气体稀释以及气体耗费量增加的问题，进而可以避免周围环境被污染。进而，可以防止因过度的挤压摩擦而使密封部件312损坏的现象。

如上所述，已通过有限的实施例和附图说明了本发明，然而本发明并不局限于此，本发明所属的技术领域中具有普通知识的人员当然可以在本发明的技术思想和所记载的权利要求书的等价范围内实现多样的修改和变形。

Claims (5)

1.一种转炉，包括：

转炉主体(100)，旋转以搅拌供应到内部的原料，且注入有气体；

主体支撑单元，连接成使所述转炉主体(100)旋转，并具有能够与所述转炉主体(100)的旋转路径相对应地变化的可变型密封部，

所述可变型密封部固定于所述主体支撑单元所具有的固定框架(200)，并以密封方式抵接于所述转炉主体(100)，且构成为即使在从所述固定框架(200)到对应的所述转炉主体(100)的各个部分的距离发生变化的情况下，也通过具有弹性力的弹性单元(320)和产生变形的密闭单元(330)而实施密封，

所述可变型密封部具有：

密封单元(310)，以密封方式抵接于所述转炉主体(100)；

所述弹性单元(320)，固定于所述固定框架(200)，并弹性支撑所述密封单元(310)；

所述密闭单元(330)，连接所述密封单元(310)与所述固定框架(200)，并根据所述密封单元(310)的位置变化而产生变形，

所述密闭单元(330)具有：

固定板(331)，安装固定于所述固定框架(200)，并沿所述转炉主体(100)的旋转中心线(C)周围布置；

移动板(332)，沿所述转炉主体(100)的旋转中心线(C)周围布置，并安装有所述密封单元(310)；

弹性连接部件(333)，连接所述固定板(331)与移动板(332)，

其特征在于，所述固定板(331)与移动板(332)构成为彼此相邻的端部的形状结构呈现曲径结构(L)，

所述移动板(332)的周围部形成有引导孔(332a)，所述密闭单元(330)还具有：

引导杆(334)，安装固定于所述固定框架(200)，并插入到所述移动板(332)的引导孔(332a)而滑动，从而引导所述移动板(332)的移动。

2.如权利要求1所述的转炉，其特征在于，所述密封单元(310)具有：

主体块(311)，沿所述转炉主体(100)的旋转中心线(C)周围布置，并与所述弹性单元(320)连接；

密封部件(312)，在所述主体块(311)安装为抵接于所述转炉主体(100)。

3.如权利要求2所述的转炉，其特征在于，所述密封部件(312)构成为由多个密封部件(312)彼此相隔而安装于所述主体块(311)，所述密封单元(310)还具有油脂填充部，该油脂填充部在所述主体块(311)构成为让油脂(313c)填充于多个所述密封部件(312)之间。

4.如权利要求3所述的转炉，其特征在于，所述油脂填充部具有形成于所述主体块(311)的一侧面的注入部(313a)，并形成有从所述注入部(313a)到多个所述密封部件(312)为止得到连续的填充孔(313b)，通过所述注入部(313a)注入的所述油脂(313c)通过所述填充孔(313b)而填充于多个所述密封部件(312)之间。

5.如权利要求1所述的转炉，其特征在于，所述弹性单元(320)具有：

支撑固定杆(321)，安装固定于所述固定框架(200)；

盖部件(322)，结合于所述密封单元(310)；

弹簧(323)，一侧内部插入卡定有所述支撑固定杆(321)，另一侧内部插入卡定有所述盖部件(322)。