CN109058458A - 一种化工转炉进料密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及化工转炉的进出料系统技术领域，特别涉及一种化工转炉进料密封结构。通过在炉体的进料端同轴焊接有直径小于炉体的进料筒，进料箱通过连接法兰固定连接进料密封外筒，进料筒通过其外侧嵌设的密封环与外侧的进料密封外筒转动连接，通过密封环与进料密封外筒内壁的过盈配合来保证进料筒与外界保持密封，由于进料筒、进料密封外筒均和炉体同轴设置，当炉体发生热胀冷缩而导致炉体发生轴向伸长或收缩时，由于密封环与进料密封外筒内壁依然能够保持过盈配合，不会影响炉体与外界的密封，从而避免物料外泄，有效提高转炉的效率和产量。

Description

一种化工转炉进料密封结构
技术领域
本发明涉及化工转炉的进出料系统技术领域，特别涉及一种化工转炉进料密封结构。
背景技术
化工转炉在工作过程中，炉体持续转动，且因受热高温，轴向伸长最多达100mm左右，而进料系统则应固定在支架上，从固定进料口进料，物料通常是高温细小颗粒及有害腐蚀溶液，且炉体内伴随浓烈的挥发烟气，因此动静接合处的密封性特别重要。
目前化工转炉的炉头、炉尾的进出料密封采用的结构有：径向迷宫式密封装置和轴向迷宫式密封装置(见化工标准HG21546.5-93)；接触式石棉绳密封装置和接触式石棉布(橡胶带)密封装置(见化工标准HG21546.6-93)；重锤牵引压紧动静环密封炉头罩结构；铸铁活塞环密封送料装置；石墨块压紧外圆环密封装置；气缸/液压缸/弹簧压紧动静环炉头密封装置；鳞片式不锈钢片接触密封装置等。
以上各种密封装置均存在各自的多方面缺点：鳞片式、迷宫式和石墨块密封的密封效果一般，均有不同程度的漏气、漏料现象；动静环密封存在阻力磨损大、更换频繁、进料口随炉体伸长移动而影响进料精准度、只能采用伸缩节补偿以弥补进料口的移动问题；铸铁活塞环则存在尺寸小、磨损大、轴向伸缩量有限等缺点。且各种装置的结构均比较复杂，加工、安装难度较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简单紧凑，加工、安装方便，密封性能可靠，能够有效提高效率和转炉产量的一种化工转炉进料密封结构。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种化工转炉进料密封结构，包括支撑架、炉体、进料筒、密封环、进料密封外筒、输料外筒和进料箱；
所述进料箱固定在支撑架上；
所述炉体的进料端同轴焊接有直径小于炉体的进料筒，所述进料筒的进料端与进料箱转动连接；
所述进料筒的外表面设有定位环，所述定位环设有圆环状凹槽，所述密封环嵌设在定位环的圆环状凹槽内，所述密封环的外表面高出定位环表面；
所述进料密封外筒的内侧与密封环外侧过盈配合，所述进料密封外筒靠近进料端处设有第一连接法兰，所述进料箱设有与第一连接法兰对应的第二连接法兰，所述进料箱与进料密封外筒通过第一连接法兰和第二连接法兰用螺栓相互密封连接；
所述进料箱内部设有与炉体同轴设置的输料外筒，所述输料外筒的出料端悬伸于炉体的进料端。
本发明的有益效果在于：本发明提供的化工转炉进料密封结构中，通过在炉体的进料端同轴焊接有直径小于炉体的进料筒，进料箱通过连接法兰固定连接进料密封外筒，进料筒通过其外侧嵌设的密封环与外侧的进料密封外筒转动连接，通过密封环与进料密封外筒内壁的过盈配合来保证进料筒与外界保持密封，由于进料筒、进料密封外筒均和炉体同轴设置，当炉体发生热胀冷缩而导致炉体发生轴向伸长或收缩时，由于密封环随进料筒一起在进料密封外筒内轴向移动，密封环与进料密封外筒内壁依然能够保持过盈配合，不会影响炉体与外界的密封，从而避免烟气和物料外泄，有效提高转炉的效率和产量；上述化工转炉进料密封结构简单紧凑，加工、安装方便，在炉体发生热胀冷缩的情况下依然能够保持可靠的密封性能。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的一种化工转炉进料密封结构的结构示意图；
标号说明：
1-1、炉体；1-2、定位环；1-3、进料筒；1-4、螺旋导料板；2、密封环；
3-1、进料密封外筒；3-2、第一连接法兰；4、螺栓；5-1、第二连接法兰；5-2、进料箱；5-3、出气法兰；5-4、进料法兰；5-5、检修孔；5-6、插板阀；
6-1、输料外筒；6-2、输料绞龙。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：当炉体发生热胀冷缩而导致炉体发生轴向伸长或收缩时，由于密封环与进料密封外筒内壁依然能够保持过盈配合，不会影响炉体与外界的密封，从而避免烟气和物料外泄。
请参照图1，本发明涉及一种化工转炉进料密封结构，包括支撑架、炉体1-1、进料筒1-3、密封环2、进料密封外筒3-1、输料外筒6-1和进料箱5-2；
所述进料箱5-2固定在支撑架上；
所述炉体1-1的进料端同轴焊接有直径小于炉体1-1的进料筒1-3，所述进料筒1-3的进料端与进料箱5-2转动连接；
所述进料筒1-3的外表面设有定位环1-2，所述定位环1-2设有圆环状凹槽，所述密封环2嵌设在定位环1-2的圆环状凹槽内，所述密封环2的外表面高出定位环1-2表面；
所述进料密封外筒3-1的内侧与密封环2外侧过盈配合，所述进料密封外筒3-1靠近进料端处设有第一连接法兰3-2，所述进料箱5-2设有与第一连接法兰3-2对应的第二连接法兰5-1，所述进料箱5-2与进料密封外筒3-1通过第一连接法兰3-2和第二连接法兰5-1用螺栓4相互密封连接；
所述进料箱5-2内部设有与炉体1-1同轴设置的输料外筒6-1，所述输料外筒6-1的出料端悬伸于炉体1-1的进料端。
上述化工转炉进料密封结构的原理说明：炉体1-1由托轮机构支撑，由齿轮驱动，绕炉体1-1自身中心线旋转，随着炉体1-1工作升温，热胀冷缩，炉体1-1轴向伸长，最多达100mm以上，而炉体1-1停止工作时，温度下降，轴向回缩；当炉体1-1伸长或收缩时，使得其进料端同轴焊接的进料筒1-3发生轴向位移，进而使得定位环1-2上嵌设的密封环2向轴向移动；由于工作过程中，进料箱5-2的位置不变，进料箱5-2通过第一连接法兰3-2和第二连接法兰5-1连接的进料密封外筒3-1保持位置不变，使得进料密封外筒3-1与密封环2之间发生轴向的相对位移，而相对位移依然能够保持密封环2与进料密封外筒3-1之间过盈配合而保持炉体内部与外界的密封，有效避免了炉体1-1的热障冷缩造成的烟气和物料泄露。
上述密封环2为德国FEY公司生产的FK6-ASD孔用叠片密封环，每组由两件组成，每件为贴紧的螺旋状，材料为CrNi(DIN1.4310)或50CrV4(DIN1.8159)，耐高温450℃以上。所述两件一组的密封环2可以手动旋入固定到所述定位环1-2的圆环槽内，随炉体1-1而一起转动。
上述化工转炉进料密封结构中，通过在炉体1-1的进料端同轴焊接有直径小于炉体1-1的进料筒1-3，进料箱5-2通过连接法兰固定连接进料密封外筒3-1，进料筒1-3通过其外侧嵌设的密封环2与外侧的进料密封外筒3-1转动连接，通过密封环2与进料密封外筒3-1内壁的过盈配合来保证进料筒1-3与外界保持密封，由于进料筒1-3、进料密封外筒3-1均和炉体1-1同轴设置，当炉体1-1发生热胀冷缩而导致炉体1-1发生轴向伸长或收缩时，由于密封环2随进料筒1-3一起在进料密封外筒3-1内作轴向移动，密封环2与进料密封外筒3-1内壁依然能够保持过盈配合，不会影响炉体1-1与外界的密封，从而避免烟气和物料外泄，有效提高转炉的效率和产量；上述化工转炉进料密封结构简单紧凑，加工、安装方便，在炉体1-1发生热胀冷缩的情况下依然能够保持可靠的密封性能。
进一步的，定位环1-2外侧和进料密封外筒3-1的内壁之间设有间隙，与密封环2内径和定位环1-2的圆环凹槽的槽底径之间的间隙对应。
由上述描述可知，通过定位环1-2外侧和进料密封外筒3-1内壁之间的间隙、密封环2内径和定位环1-2的圆环凹槽的槽底径之间的对应间隙，密封环2可以在进料密封外筒3-1和进料筒1-3之间浮动，降低转动的进料筒1-3及定位环1-2与静止的进料密封外筒3-1之间的同轴度要求，使制造和安装更加方便，减少磨损。
进一步的，上述化工转炉进料密封结构中，所述进料密封外筒3-1的出料方向端内侧设有倒角。
由上述描述可知，通过在进料密封外筒3-1的出料方向端内侧设置倒角，当推压进料密封外筒3-1安装套入到己固定在定位环1-2的圆环槽内的密封环2外侧时，倒角能够辅助径向挤压密封2，使密封环2向内径向收缩，形成径向外张力，将进料密封外筒3-1快速、准确地套设在进料筒1-3外侧，使其与密封环2过盈配合，使密封结构的安装更加方便。
进一步的，上述化工转炉进料密封结构中，所述进料筒1-3与输料外筒6-1之间的间隙中设有螺旋导料板1-4，所述螺旋导料板1-4的送料方向与输料外筒6-1的送料方向相反。
由上述描述可知，通过在进料筒1-3与输料外筒6-1的间隙中设置与送料方向相反的螺旋导料板1-4，由炉体1-1中漏出至进料筒1-3中的物料可在螺旋导料板1-4的作用下输送至进料箱5-2中，方便漏料的集中收集。
进一步的，上述化工转炉进料密封结构中，所述输料外筒6-1内部设有输料绞龙6-2，所述输料绞龙6-2用于将物料送至炉体1-1内部。
进一步的，上述化工转炉进料密封结构中，所述输料外筒6-1的出料端设有向上的倾斜面，所述倾斜面与炉体1-1的轴向成45-85度角。
由上述描述可知，通过将输料外筒6-1的出料端设置向上的倾斜面，使物料由输料外筒6-1输送进炉体1-1时，避免物料成团急坠，有利于物料均匀地发散到炉体1-1内。
进一步的，上述化工转炉进料密封结构中，所述进料箱5-2的进料端设有进料法兰5-4，所述进料箱5-2通过进料法兰5-4与输料外筒6-1固定连接。
进一步的，上述化工转炉进料密封结构中，所述进料箱5-2的一侧设有检修孔5-5。
由上述描述可知，通过在进料箱5-2的一侧设置检修孔5-5，工作人员可通过检修孔5-5观察、检查进料箱5-2中的漏料堆积情况。
进一步的，上述化工转炉进料密封结构中，所述进料箱5-2的下端设有插板阀5-6。
由上述描述可知，通过在进料箱5-2的下端设置插板阀5-6，用于间隔一定时间排出漏料。
进一步的，上述化工转炉进料密封结构中，所述进料箱5-2的上端设有出气口，所述出气口处连接有出气法兰5-3。
由上述描述可知，通过在进料箱5-2的上端设置出气口，出气口通过出气法兰5-3与废气管道连接，以便于废气的回收。
实施例1
一种化工转炉进料密封结构，包括支撑架、炉体1-1、进料筒1-3、密封环2、进料密封外筒3-1、输料外筒6-1和进料箱5-2；所述进料箱5-2固定在支撑架上；所述炉体1-1的进料端同轴焊接有直径小于炉体1-1的进料筒1-3，所述进料筒1-3的进料端与进料箱5-2转动连接；所述进料筒1-3的外表面设有定位环1-2，所述定位环1-2设有圆环状凹槽，所述密封环2嵌设在定位环1-2的圆环状凹槽内，所述密封环2的外表面高出定位环1-2表面；所述进料密封外筒3-1的内侧与密封环2外侧由于密封环2的径向外张力而形成过盈配合，所述进料密封外筒3-1靠近进料端处设有第一连接法兰3-2，所述进料箱5-2设有与第一连接法兰3-2对应的第二连接法兰5-1，所述进料箱5-2与进料密封外筒3-1通过第一连接法兰3-2和第二连接法兰5-1用螺栓4相互密封连接；所述进料箱5-2内部设有与炉体1-1同轴设置的输料外筒6-1，所述输料外筒6-1的出料端悬伸于炉体1-1的进料端。
所述定位环1-2外侧和进料密封外筒3-1的内壁之间设有间隙，与密封环2内径和定位环1-2圆环凹槽的槽底径之间的间隙对应。所述进料密封外筒3-1的出料方向端内侧设有倒角。所述进料筒1-3与输料外筒6-1之间的间隙中设有螺旋导料板1-4，所述螺旋导料板1-4的送料方向与输料外筒6-1的送料方向相反。所述输料外筒6-1内部设有输料绞龙6-2，所述输料绞龙6-2用于将物料送至炉体1-1内部。所述输料外筒6-1的出料端设有向上的倾斜面，所述倾斜面与炉体1-1的轴向成45-85度角。所述进料箱5-2的进料端设有进料法兰5-4，所述进料箱5-2通过进料法兰5-4与输料外筒6-1固定连接。所述进料箱5-2的一侧设有检修孔5-5。所述进料箱5-2的下端设有插板阀5-6。所述进料箱5-2的上端设有出气口，所述出气口处连接有出气法兰5-3。
实施例2
实施例1中，改变炉体1-1端板结构和螺旋导料板1-4旋向，取消输料外筒6-1和输料螺旋后，其结构可用于化工转炉的出料系统，简化整机设备机构。
综上所述，本发明提供的化工转炉进料密封结构中，通过在炉体的进料端同轴焊接有直径小于炉体的进料筒，进料箱通过连接法兰固定连接进料密封外筒，进料筒通过其外侧嵌设的密封环与外侧的进料密封外筒转动连接，通过密封环与进料密封外筒内壁的过盈配合来保证进料筒与外界保持密封，由于进料筒、进料密封外筒均和炉体同轴设置，当炉体发生热胀冷缩而导致炉体发生轴向伸长或收缩时，由于密封环与进料密封外筒内壁依然能够保持过盈配合，不会影响炉体与外界的密封，从而避免烟气和物料外泄，有效提高转炉的效率和产量；上述化工转炉进料密封结构简单紧凑，加工、安装方便，在炉体发生热胀冷缩的情况下依然能够保持可靠的密封性能。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种化工转炉进料密封结构，其特征在于，包括支撑架、炉体、进料筒、密封环、进料密封外筒、输料外筒和进料箱；
所述进料箱固定在支撑架上；
所述炉体的进料端同轴焊接有直径小于炉体的进料筒，所述进料筒的进料端与进料箱转动连接；
所述进料筒的外表面设有定位环，所述定位环设有圆环状凹槽，所述密封环嵌设在定位环的圆环状凹槽内，所述密封环的外表面高出定位环表面；
所述进料密封外筒的内侧与密封环外侧过盈配合，所述进料密封外筒靠近进料端处设有第一连接法兰，所述进料箱设有与第一连接法兰对应的第二连接法兰，所述进料箱与进料密封外筒通过第一连接法兰和第二连接法兰用螺栓相互密封连接；
所述进料箱内部设有与炉体同轴设置的输料外筒，所述输料外筒的出料端悬伸于炉体的进料端。
2.根据权利要求1所述的化工转炉进料密封结构，其特征在于，所述定位环外侧和进料密封外筒的内壁之间设有间隙，与密封环内径和定位环的圆环凹槽的槽底径之间的间隙对应。
3.根据权利要求1所述的化工转炉进料密封结构，其特征在于，所述进料密封外筒的出料方向端内侧设有倒角。
4.根据权利要求1所述的化工转炉进料密封结构，其特征在于，所述进料筒与输料外筒之间的间隙中设有螺旋导料板，所述螺旋导料板的送料方向与输料外筒的送料方向相反。
5.根据权利要求1所述的化工转炉进料密封结构，其特征在于，所述输料外筒内部设有输料绞龙，所述输料绞龙用于将物料送至炉体内部。
6.根据权利要求1所述的化工转炉进料密封结构，其特征在于，所述输料外筒的出料端设有向上的倾斜面，所述倾斜面与炉体的轴向成45-85度角。
7.根据权利要求1所述的化工转炉进料密封结构，其特征在于，所述进料箱的进料端设有进料法兰，所述进料箱通过进料法兰与输料外筒固定连接。
8.根据权利要求1所述的化工转炉进料密封结构，其特征在于，所述进料箱的一侧设有检修孔。
9.根据权利要求1所述的化工转炉进料密封结构，其特征在于，所述进料箱的下端设有插板阀。
10.根据权利要求1所述的化工转炉进料密封结构，其特征在于，所述进料箱的上端设有出气口，所述出气口处连接有出气法兰。
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