CN114576447A - 一种高炉风口的密封结构以及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高炉风口的密封结构以及安装方法。该发明适用于高炉设备技术领域，其中的高炉风口的密封结构的第一密封条设置在风口大套的小径端和风口中套的大径端之间，填充料设置在风口中套的周面外侧与高炉的炉衬之间，第二密封条设置在风口中套的小径端与风口小套的大径端之间。本发明能够提高高炉风口的密封性，避免高炉风口泄漏一氧化碳，具有很好的实用性、新颖性和创造性。

Description

一种高炉风口的密封结构以及安装方法

技术领域

本发明属于高炉设备技术领域，具体涉及一种高炉风口的密封结构以及安装方法。

背景技术

高炉炼铁生产的主产品是铁水，副产品包括水渣、高炉煤气和除尘灰，高炉煤气主要成分为氮气、一氧化碳、二氧化碳和氢气，其中一氧化碳含量超过20％。一氧化碳是一种无色、无臭、无味、无刺激性的气体，但一氧化碳极易通过呼吸道进入人体而引起一氧化碳中毒。中华人民共和国安全生产行业标准(AQ2002—2018)炼铁安全规程规定，风口、渣口及水套应牢固、严密，不应泄漏一氧化碳，其中，风口最易发生一氧化碳泄露。

高炉风口包括风口大套、风口中套、风口小套和送风装置，随着高炉容积的增大和高炉鼓风压力的增加、风口中套上翘变形和风口各套装置接触面变形等原因，造成风口密封不严密而泄漏一氧化碳。风口区域距离风口平台地面高约1.5米，巡检及操作人员在生产过程中要在风口平台频繁走动，一氧化碳泄漏会给安全生产带来较大隐患，解决风口区域的一氧化碳泄漏问题是关乎安全生产的重大技术问题。

发明内容

本发明旨在至少能够在一定程度上解决高炉风口泄漏一氧化碳的技术问题。为此，本发明提供了一种高炉风口的密封结构以及安装方法。

本发明的技术方案为：

一方面，本发明还提供了一种高炉风口的密封结构，所述密封结构包括：

第一法兰，设置在高炉的风口的周面外部，并与所述高炉的炉壳连接；

风口大套，设置在所述风口的周面内部；

第二法兰，设置在所述风口大套的大径端的周面外侧，所述第二法兰固定连接在所述第一法兰背向所述炉壳的一侧；

环形密封罩，设置在所述风口大套的周面外侧和所述炉壳之间，且，所述环形密封罩设置在所述第一法兰和所述第二法兰之间，以密封所述第一法兰和所述第二法兰；

风口中套，设置在所述风口的周面内部，所述风口大套的小径端套设于所述风口中套的大径端的周面外侧；

第一密封条，设置在所述风口大套的小径端和所述风口中套的大径端之间；

填充料，设置在所述风口中套的周面外侧与所述高炉的炉衬之间；

风口小套，设置在所述风口的周面内部，所述风口中套的小径端套设于所述风口小套的大径端的周面外侧，所述高炉的送风吹管安装在所述风口小套的小径端，所述送风吹管的外壁和所述风口小套的内壁密封连接；

第二密封条，设置在所述风口中套的小径端与所述风口小套的大径端之间。

进一步地，所述第一密封条和所述第二密封条为弹性材料。

进一步地，所述第一密封条和所述第二密封条为硅橡胶或氟橡胶。

进一步地，所述填充料为缓冲耐火材料。

进一步地，所述风口中套的大径端设置多个间隔的所述第一环槽，每个所述第一环槽均对应设置有所述第一密封条。

进一步地，所述风口小套的大径端设置多个间隔的所述第二环槽，每个所述第二环槽均对应设置有所述第二密封条。

进一步地，所述第一密封条的环宽大于所述第一环槽的深度。

进一步地，所述第二密封条的环宽大于所述第二环槽的深度。

进一步地，所述风口大套的小径端的内壁、所述风口中套的大径端的外壁、所述风口中套的小径端的内壁以及所述风口小套的大径端的外壁均为研磨面

另一方面，本发明提供了上述的一种高炉风口的密封结构的安装方法，所述密封结构包括：

在高炉停风后，将所述第一法兰装配在所述风口上，并将所述第一法兰固定在所述炉壳上；

将所述风口大套安装在所述风口内，再将所述风口大套的大径端的所述第二法兰与所述第一法兰螺栓连接；

采用环形密封罩对所述第一法兰和所述第二法兰进行密封，所述环形密封罩的一端与所述风口大套的外壁焊接，所述环形密封罩的另一端与所述炉壳焊接；

将所述第一密封条安装在所述风口中套的大径端的周面外侧，再将所述风口中套安装在所述风口内，使所述风口大套的小径端套设于所述风口中套的大径端，并保证所述第一密封条位于所述风口大套与所述风口中套之间；

将所述填充料填充涂抹在所述风口中套与所述炉衬之间；

将所述第二密封条安装在所述风口小套的大径端的周面外侧，再将所述风口小套安装在所述风口内，使所述风口中套的小径端套设于所述风口小套的大径端，并保证所述第二密封条位于所述风口中套与所述风口小套之间；

将送风吹管安装在所述风口内，使所述送风吹管的外壁和所述风口小套的内壁密封连接。

本发明实施例至少具有如下有益效果：

本发明所提出的一种高炉风口的密封结构，由于在风口大套与风口中套之间设置有第一密封条以及在风口中套与风口小套之间设置有第二密封条，从而保证了风口大套与风口中套之间以及风口中套与风口小套之间的密封性，由于在风口中套与炉衬之间设置填充料，从而提高了风口中套的稳定性，避免其发生变形而造成一氧化碳泄漏。

综上所述，本发明所提出的一种高炉风口的密封结构能够提高高炉风口的密封性，避免高炉风口泄漏一氧化碳，具有很好的实用性、新颖性和创造性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种高炉风口的密封结构的结构示意图。

附图标记：

1-炉壳；2-风口大套；3-风口中套；4-风口小套；5-炉衬；6-填充料；7-第一密封条；8-第一法兰；9-环形密封罩；10-冷却壁；11-夹层；12-第二法兰；13-第二密封条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

下面结合附图并参考具体实施例描述本发明：

图1为本发明实施例的一种高炉风口的密封结构，结合图1，该密封结构包括第一法兰8、风口大套2、第二法兰12、环形密封罩9、风口中套3、第一密封条7、填充料6、风口小套4以及第二密封条13。

本发明实施例中的第一法兰8设置在高炉的风口的周面外部，并与高炉的炉壳1连接，风口大套2设置在风口的周面内部，第二法兰12设置在风口大套2的大径端的周面外侧，第二法兰12固定连接在第一法兰8背向炉壳1的一侧，环形密封罩9设置在风口大套2的周面外侧和炉壳1之间，且，环形密封罩9设置在第一法兰8和第二法兰12之间，以密封第一法兰8和第二法兰12，风口中套3设置在风口的周面内部，风口大套2的小径端套设于风口中套3的大径端的周面外侧，第一密封条7设置在风口大套2的小径端和风口中套3的大径端之间，填充料6设置在风口中套3的周面外侧与高炉的炉衬之间，风口小套4设置在风口的周面内部，风口中套3的小径端套设于风口小套4的大径端的周面外侧，高炉的送风吹管安装在风口小套4的小径端，送风吹管的外壁和风口小套4的内壁密封连接，第二密封条13设置在风口中套3的小径端与风口小套4的大径端之间。

具体地，结合图1，由于在风口大套2与风口中套3之间设置有第一密封条7以及在风口中套3与风口小套4之间设置有第二密封条13，从而保证了风口大套2与风口中套3之间以及风口中套3与风口小套4之间的密封性，由于在风口中套3与炉衬5之间设置填充料6，从而提高了风口中套3的稳定性，避免其发生变形而造成一氧化碳泄漏。

本发明实施例中，第一法兰8可以采用焊接、螺栓连接等方式连接在炉壳1上，本发明实施例对此不作限制。

本发明实施例中，第二法兰12可以采用焊接、螺栓连接等方式与第一法兰8连接，本发明实施例对此不作限制。

本发明实施例中，第一密封条7和第二密封条13为弹性材料，以提高风口大套2与风口中套3之间以及风口中套3与风口小套4之间的密封性。

本发明实施例中，第一密封条7和第二密封条13可以为硅橡胶、氟橡胶等弹性材料，本发明实施例对此不做限制。

本发明实施例中，填充料6为缓冲耐火材料，以提高风口中套3的稳定性，避免风口中套3上翘变形，以及保证填充料6能够承受高温，具有稳定性。

优选地，填充料6可以为Al₂O₃含量42％、压缩比为10％的铝质材料。

进一步地，结合图1，风口中套3的大径端设置有多个间隔的第一环槽，每个第一环槽均对应设置有第一密封条7，风口小套4的大径端设置有多个间隔的第二环槽，每个第二环槽均对应设置有第二密封条13，以固定第一密封条7和第二密封条13，提高风口大套2与风口中套3之间以及风口中套3与风口小套4之间的密封性，在个别第一密封条7或第二密封条13失效时，仍能保证该密封结构的密封性。

优选地，多个第一环槽的间距可以为40mm，第一环槽的宽度为2mm，深度为3mm，多个第二环槽的间距可以为40mm，第一环槽的宽度为2mm，深度为3mm。

本发明实施例中，每个第一密封条7的环宽大于其对应的第一环槽的深度，以及每个第二密封条13的环宽大于其对应的第二环槽的深度，以在保证第一密封条7以及第二密封条13的安装稳定性的同时，保证第一密封条7对风口大套2与风口中套3之间以及第二密封条13对风口中套3与风口小套4之间能够起到密封的作用。

优选地，每个第一密封条7的环宽比其对应的第一环槽的深度多0.15mm，每个第二密封条13的环宽比其对应的第二环槽的深度多0.1mm。

本发明实施例中，风口大套2的小径端的内壁、风口中套3的大径端的外壁、风口中套3的小径端的内壁以及风口小套4的大径端的外壁均为研磨面，以保证风口大套2与风口中套3之间以及风口中套3与风口小套4之间的装配紧密性，提高密封效果。

进一步地，结合图1，为保证该密封结构的使用效果，需按照如下安装方法进行安装：

S1：在高炉停风后，将第一法兰8装配在风口上，并将第一法兰8固定在炉壳1上；

S2：将风口大套2安装在风口内，再将风口大套2的大径端的第二法兰12与第一法兰8螺栓连接；

S3：采用环形密封罩9对第一法兰8和第二法兰12进行密封，环形密封罩9的一端与风口大套2的外壁焊接，环形密封罩9的另一端与炉壳1焊接；

S4：将第一密封条7安装在风口中套3的大径端的周面外侧，再将风口中套3安装在风口内，使风口大套2的小径端套设于风口中套3的大径端，并保证第一密封条7位于风口大套2与风口中套3之间；

S5：将填充料6填充涂抹在风口中套3与炉衬5之间；

S6：将第二密封条13安装在风口小套4的大径端的周面外侧，再将风口小套4安装在风口内，使风口中套3的小径端套设于风口小套4的大径端，并保证第二密封条13位于风口中套3与风口小套4之间；

S7：将送风吹管安装在风口内，使送风吹管的外壁和风口小套4的内壁密封连接。

优选地，填充料6需抹平，且，填充料6的涂抹厚度35mm。

综上所述，本发明所提出的一种高炉风口的密封结构以及安装方法能够提高高炉风口的密封性，避免高炉风口泄漏一氧化碳，具有很好的实用性、新颖性和创造性。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种高炉风口的密封结构，其特征在于，所述密封结构包括：

第一法兰(8)，设置在高炉的风口的周面外部，并与所述高炉的炉壳(1)连接；

风口大套(2)，设置在所述风口的周面内部；

第二法兰(12)，设置在所述风口大套(2)的大径端的周面外侧，所述第二法兰(12)固定连接在所述第一法兰(8)背向所述炉壳(1)的一侧；

环形密封罩(9)，设置在所述风口大套(2)的周面外侧和所述炉壳(1)之间，且，所述环形密封罩(9)设置在所述第一法兰(8)和所述第二法兰(12)之间，以密封所述第一法兰(8)和所述第二法兰(12)；

风口中套(3)，设置在所述风口的周面内部，所述风口大套(2)的小径端套设于所述风口中套(3)的大径端的周面外侧；

第一密封条(7)，设置在所述风口大套(2)的小径端和所述风口中套(3)的大径端之间；

填充料(6)，设置在所述风口中套(3)的周面外侧与所述高炉的炉衬(5)之间；

风口小套(4)，设置在所述风口的周面内部，所述风口中套(3)的小径端套设于所述风口小套(4)的大径端的周面外侧，所述高炉的送风吹管安装在所述风口小套(4)的小径端，所述送风吹管的外壁和所述风口小套(4)的内壁密封连接；

第二密封条(13)，设置在所述风口中套(3)的小径端与所述风口小套(4)的大径端之间。

2.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述第一密封条(7)和所述第二密封条(13)为弹性材料。

3.如权利要求2所述的密封结构，其特征在于，所述第一密封条(7)和所述第二密封条(13)为硅橡胶或氟橡胶。

4.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述填充料(6)为缓冲耐火材料。

5.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述风口中套(3)的大径端的周面外侧设置多个间隔的第一环槽，每个所述第一环槽均对应设置有所述第一密封条(7)。

6.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述风口小套(4)的大径端的周面外侧设置多个间隔的第二环槽，每个所述第二环槽均对应设置有所述第二密封条(13)。

7.如权利要求5所述的密封结构，其特征在于，所述第一密封条(7)的环宽大于所述第一环槽的深度。

8.如权利要求6所述的密封结构，其特征在于，所述第二密封条(13)的环宽大于所述第二环槽的深度。

9.如权利要求1-8任一项所述的密封结构，其特征在于，所述风口大套(2)的小径端的内壁、所述风口中套(3)的大径端的外壁、所述风口中套(3)的小径端的内壁以及所述风口小套(4)的大径端的外壁均为研磨面。

10.一种权利要求1-9任一项所述的密封结构的安装方法，其特征在于，所述安装方法包括：

在高炉停风后，将所述第一法兰(8)装配在所述风口上，并将所述第一法兰(8)固定在所述炉壳(1)上；

将所述风口大套(2)安装在所述风口内，再将所述风口大套(2)的大径端的所述第二法兰(12)与所述第一法兰(8)螺栓连接；

采用环形密封罩(9)对所述第一法兰(8)和所述第二法兰(12)进行密封，所述环形密封罩(9)的一端与所述风口大套(2)的外壁焊接，所述环形密封罩(9)的另一端与所述炉壳(1)焊接；

将所述第一密封条(7)安装在所述风口中套(3)的大径端的周面外侧，再将所述风口中套(3)安装在所述风口内，使所述风口大套(2)的小径端套设于所述风口中套(3)的大径端，并保证所述第一密封条(7)位于所述风口大套(2)与所述风口中套(3)之间；

将所述填充料(6)填充涂抹在所述风口中套(3)与所述炉衬(5)之间；

将所述第二密封条(13)安装在所述风口小套(4)的大径端的周面外侧，再将所述风口小套(4)安装在所述风口内，使所述风口中套(3)的小径端套设于所述风口小套(4)的大径端，并保证所述第二密封条(13)位于所述风口中套(3)与所述风口小套(4)之间；

将送风吹管安装在所述风口内，使所述送风吹管的外壁和所述风口小套(4)的内壁密封连接。

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