CN114774604B - 一种炉顶设备连接过渡密封装置和高炉炉顶装料设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于连接过渡密封技术领域，具体涉及一种炉顶设备连接过渡密封装置和高炉炉顶装料设备，密封装置包括：上导料板，其为环状且其上端连接在所述上连接部上，其下端为自由端并与所述下连接部之间在竖直方向上留有间隙；下导料板，其为环状，且其上端为自由端并与所述上连接部之间在竖直方向上留有间隙，其下端连接在所述下连接部上；且所述下导料板上端位于所述上导料板下端的外部；密封盘根组件，其设置在所述下导料板上端与所述上导料板下端之间；弹性体，其为环状且设置在所述下导料板的外部，其上端与所述上导料板连接，其下端与所述下导料板连接。本发明能达到双重密封、双重防振动、双重防冲刷，环保，且提高使用寿命的效果。

Description

一种炉顶设备连接过渡密封装置和高炉炉顶装料设备

技术领域

本发明属于连接过渡密封技术领域，具体涉及一种炉顶设备连接过渡密封装置和高炉炉顶装料设备。

背景技术

高炉炉顶装料设备为时间布料法和称量布料法，最初设计主要采用时间布料法，上料闸和上密封阀之间采用过渡管硬连接；在投产后为满足高炉布料对炉况的影响，根据工艺生产需要运用炉顶料罐秤优势，将布料法改为称重法。

炉顶上料闸与上密封阀之间连接为上料闸下法兰-过渡管-上密封，螺栓紧固钢性连接；后期改为称量布料法，称量料罐时不能受其他设备对料罐重量的影响，根据现场情况取消过渡管，采用橡胶皮带外圈压抱箍的方法。

炉顶装料时，原燃料从受料斗进入料罐的过程中，料罐下部密封，气流顺料罐上部经排压管道至放散设备，现在上料闸与上密封阀之间密封不严在压力气流作用下，部分气流带动原燃料中的灰尘从密封的橡胶皮带处外溢，压力大及皮带磨损破裂后，会出现大量粉尘无组织排放的情况，使用20天以上即出现破损，生产中更换须高炉停止装料20分钟以上，给高炉生产带来较大损失，处于50m以上高度外排粉尘明显，不环保。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种炉顶设备连接过渡密封装置和高炉炉顶装料设备，该密封装置，即能保证设备连接后不影响后续设备称量还不受设备振动影响设备使用，又能保证现场无粉尘外溢影响环保，且使用寿命长。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种炉顶设备连接过渡密封装置，其用于安装在炉顶设备中的上连接部和下连接部之间进行密封，包括：

上导料板，其为环状且其上端连接在所述上连接部上，其下端为自由端并与所述下连接部之间在竖直方向上留有间隙；

下导料板，其为环状，且其上端为自由端并与所述上连接部之间在竖直方向上留有间隙，其下端连接在所述下连接部上；且所述下导料板上端位于所述上导料板下端的外部并在水平方向上叠加设置；

密封盘根组件，其设置在所述下导料板上端与所述上导料板下端之间以进行密封，并能使所述下导料板上端与所述上导料板下端之间在竖直方向上产生相对滑移；

弹性体，其为环状且设置在所述下导料板的外部，其上端与所述上导料板连接，其下端与所述下导料板连接。

在一些优选实施方式中，所述弹性体的纵向截面在竖直方向上为弧形。

在一些优选实施方式中，所述弹性体的纵向截面为M型且开口向外；和/或，所述弹性体为弹性橡胶且内设加强筋。

在一些优选实施方式中，所述密封装置还包括：

法兰组件，其包括上法兰和下法兰，所述上法兰连接所述上连接部与所述上导料板，所述下法兰连接所述下连接部与所述下导料板。

更优选地，所述弹性体的纵向截面为M型且开口向外，M型中两个平行边的一个固接在所述上法兰上，另一个固接在所述下法兰上。

更优选地，所述上法兰与所述上导料板为一体结构，所述下法兰与所述下导料板为一体结构。

在一些优选实施方式中，所述密封盘根组件包括：

若干环形隔板，其在竖直方向上间隔设置，且其外端连接在所述下导料板内侧面，其内端接触所述上导料板外侧面以形成密封；

若干盘根，其分别设置在上下相邻的两个环形隔板之间，用于进行密封，以减少炉顶设备内的气流外溢冲刷弹性体。

在一些优选实施方式中，在竖直方向上，相邻两个环形隔板之间的间隔D为12-18mm；所述环形隔板的纵向截面的长度L为2-8mm。

在一些优选实施方式中，所述环形隔板为3-6个。

在一些优选实施方式中，所述下导料板的内径大于所述上连接部中下料口的外径。

第二方面，本发明提供一种高炉炉顶装料设备，包括由上到下依次设置的受料斗、上料阀、上密封阀和高炉料罐，其中，在所述上料阀和上密封阀之间设置第一方面所述的炉顶设备连接过渡密封装置。

本发明通过上述技术方案，尤其是上导料板和下导料板以及弹性体相互的配合结构，一方面，在炉顶设备产生竖直方向上的振动偏移情况下，上导料板和下导料板的叠加、可滑移设置能够形成第一重适应性缓冲滑移，同时设置的密封盘根组件形成了第一重可靠密封，且设置在它们外部的弹性体形成第二重适应性缓冲且可弹性上下拉伸，同时弹性体与上导料板和下导料板之间的密封连接设置，形成了第二重可靠密封，从而达到在保证双重可靠密封连接的基础上，能进行双重适应性缓冲；另一方面，由于炉顶设备下料过程中下料量大，对连接过渡处的密封装置的冲刷性较大而容易导致磨损破裂、粉尘外溢的问题，本发明的结构抗冲刷性强，首先上导料板和下导料板形成第一重抗冲刷密封防线，其次弹性体形成第二重抗冲刷密封防线，且由于弹性体的内径大于下料口的内径，会显著降低冲刷力度和磨损力度，从而使得本发明的密封装置使用寿命长，且无粉尘外溢。

本发明的密封装置，经实践证明，使用8个月仍无任何破损泄漏，完全达到使用目的和效果，既无粉尘排放，又保证了高炉正常生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明高炉炉顶装料设备的结构示意图。

图2是图1中左侧的密封装置剖面图的放大图。

附图标记说明

1、上导料板，2、密封盘根组件，3、下导料板，4、法兰组件，5、弹性体，6、固定螺栓，7、高炉料罐，8、上密封阀，9、上料阀，10、受料斗，11、放散装置；201、环形隔板，202、盘根。

具体实施方式

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指结合附图和实际应用中所示的方位理解，“内、外”是指部件的轮廓的内、外。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

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”、“轴向”、“径向”、“周向”等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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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。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。

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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

第一方面，本发明提供了一种炉顶设备连接过渡密封装置，其用于安装在炉顶设备中的上连接部和下连接部之间进行密封，如图1和图2所示，包括：上导料板1，其为环状且其上端连接在所述上连接部上，其下端为自由端并与所述下连接部之间在竖直方向上留有间隙；下导料板3，其为环状，且其上端为自由端并与所述上连接部之间在竖直方向上留有间隙，其下端连接在所述下连接部上；且所述下导料板3上端位于所述上导料板1下端的外部并在水平方向上叠加设置。

所述自由端是指端部不与其他部件连接，其留有间隙，能够为炉顶设备中发生的振动进行适应性的竖直位移，且不影响密封性。

所述密封装置还包括：密封盘根组件2，其设置在所述下导料板3上端与所述上导料板1下端之间以进行密封，并能使所述下导料板3上端与所述上导料板1下端之间在竖直方向上产生相对滑移；弹性体5，其为环状且设置在所述下导料板3的外部，其上端与所述上导料板1连接，其下端与所述下导料板3连接。

可以理解的是，所述弹性体5与所述上导料板1或下导料板3的连接可以为直接连接，也可以为间接连接，且为固接。

本发明提供的上述密封装置，可应用于任何允许有振动或位移的炉顶设备中进行过渡软连接，能够解决振动不稳定带来的位移，同时也起到很好的密封作用；能达到双重密封、双重防振动、双重防冲刷，环保，且提高使用寿命的效果。其中，在下料时上导料板1能阻挡向下的料流对弹性体5的磨损。密封盘根组件2起密封作用，减少炉顶设备内气流外溢冲刷弹性体5。下导料板3与上导料板1相互配合可以缓冲向上的部分气流带来的滑移或振动并防止向上的气流对弹性体5的磨损。弹性体5可以补偿振动产生的位移，进行缓冲。

可以理解的是，所述上导料板1、下导料板3以及密封盘根组件2均为耐磨、耐压、耐温材质。本领域技术人员可以根据需求选择，例如压力设计按0.5Mpa、温度按300℃以上选择材质，例如上导料板1、下导料板3可以采用耐磨性能更好的Mn13材质耐磨板。

所述弹性体5的纵向截面的形状可以为圆柱形，也可以为其他异型。在一些优选实施方式中，所述弹性体5的纵向截面在竖直方向上为弧形。所述纵向截面是指如图2所示的竖直方向上的截面。所述弧形可以为规则的，也可以为不规则的，只要含有弧度即可。

在一些优选实施方式中，所述弹性体5的纵向截面为M型、S形或C形；更优选为M型且开口向外，如图2所示。该优选方案下，能够更利于弹性体5的适应性振动，增大竖直位移范围。

在一些优选实施方式中，所述弹性体5为弹性橡胶且内设加强筋。该优选方案中，能够提高拉力，可适应较大的振动范围，且延长使用寿命。

在一些优选实施方式中，所述密封装置还包括：法兰组件4，其包括上法兰和下法兰，所述上法兰连接所述上连接部与所述上导料板1，所述下法兰连接所述下连接部与所述下导料板3。

更优选地，所述弹性体5的纵向截面为M型且开口向外，M型中两个平行边的一个固接在所述上法兰上，另一个固接在所述下法兰上。所述固接例如可以通过固定螺栓进行连接，如图1所示。

所述法兰组件4与上导料板1、下导料板3可以进行连接，也可以部分或全部为一体结构。更优选地，所述上法兰与所述上导料板1为一体结构，所述下法兰与所述下导料板3为一体结构。

在一些优选实施方式中，所述密封盘根组件2包括：若干环形隔板201，其在竖直方向上间隔设置，且其外端连接在所述下导料板3内侧面，其内端接触所述上导料板1外侧面以形成密封；若干盘根202，其分别设置在上下相邻的两个环形隔板201之间，用于进行密封，以减少炉顶设备内的气流外溢冲刷弹性体5。

可以理解的是，所述盘根202完全填充上下相邻的两个环形隔板201之间形成的空隙。

本领域技术人员可以根据需求选择材质或型号，所述盘根202例如耐磨油性石墨盘根，例如可以为耐磨损、耐压0.5Mpa、耐温300℃以上、规格为16mm的材质。所述环形隔板201例如可以采用NM400耐磨钢板材质。

在一些优选实施方式中，如图2所示，在竖直方向上，相邻两个环形隔板201之间的间隔D为12-18mm。

在一些优选实施方式中，如图2所示，在竖直方向上，所述环形隔板201的纵向截面的长度L为2-8mm。

在上述优选D和L的方案下，更利于提高密封性，且不影响竖直方向上的滑移。

在一些优选实施方式中，所述环形隔板201为3-6个。该优选方案更利于在竖直方向上形成多级密封，且不影响竖直方向上的滑移。

在一些优选实施方式中，所述下导料板3的内径大于所述上连接部中下料口的外径。该优选方案中，能够减少料流对下导料板3的冲刷，增加密封可靠性，且延长下导料板3的使用寿命，即使下导料板3和密封盘根组件2密封破损，弹性体5也可进行密封作用，且由于弹性体5内径也必然大于上料闸下料口外径，料流基本对弹性体5无冲刷磨损，且弹性体5能够显著减少高炉料罐7振动产生位移对其它设备的影响。

第二方面，本发明提供一种高炉炉顶装料设备，如图1所示，包括由上到下依次设置的受料斗10、上料阀9、上密封阀8和高炉料罐7，其中，在所述上料阀9和上密封阀8之间设置第一方面所述的炉顶设备连接过渡密封装置。

应当理解的是，所述上料阀9为所述上连接部，所述上密封阀8为所述下连接部。

可以理解的是，本发明提供的高炉炉顶装料设备中上密封阀8和高炉料罐7为一整体，在高炉料罐7的侧面设置有放散装置11，均为现有技术，在此不再赘述。在高炉料罐7下料称量过程中存在振动偏移，有一定量的位移量，而通过本发明的炉顶设备连接过渡密封装置能够在可靠密封的同时进行适应性缓冲。

本发明所述上导料板1采用耐磨板倒流原燃料下料。气流中含有粉尘，气流主要通过排压的放散装置11中的放散管走，一部分通过上料阀9和上密封阀8之间的下料口向上，密封盘根组件2的设置避免了一部分气流会通过上导料板1、下导料板3之间进入软连接，气流中含有粉尘灰造成软连接磨损的问题。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种高炉炉顶装料设备，包括由上到下依次设置的受料斗（10）、上料阀（9）、上密封阀（8）和高炉料罐（7），其特征在于，在所述上料阀（9）和上密封阀（8）之间设置炉顶设备连接过渡密封装置进行密封，所述炉顶设备连接过渡密封装置包括：

上导料板（1），其为环状且其上端连接在所述上料阀（9）上，其下端为自由端并与所述上密封阀（8）之间在竖直方向上留有间隙；

下导料板（3），其为环状，且其上端为自由端并与所述上料阀（9）之间在竖直方向上留有间隙，其下端连接在所述上密封阀（8）上；且所述下导料板（3）上端位于所述上导料板（1）下端的外部并在水平方向上叠加设置；

密封盘根组件（2），其设置在所述下导料板（3）上端与所述上导料板（1）下端之间以进行密封，并能使所述下导料板（3）上端与所述上导料板（1）下端之间在竖直方向上产生相对滑移；

法兰组件（4），其包括上法兰和下法兰，所述上法兰连接所述上料阀（9）与所述上导料板（1），所述下法兰连接所述上密封阀（8）与所述下导料板（3）；

弹性体（5），其为环状且设置在所述下导料板（3）的外部，所述弹性体（5）为弹性橡胶且内设加强筋；所述弹性体（5）的纵向截面为M型且开口向外，M型中两个平行边的一个固接在所述上法兰上，另一个固接在所述下法兰上；

所述密封盘根组件（2）包括：

若干环形隔板（201），其在竖直方向上间隔设置，且其外端连接在所述下导料板（3）内侧面，其内端接触所述上导料板（1）外侧面以形成密封；

若干盘根（202），其分别设置在上下相邻的两个环形隔板（201）之间，用于进行密封，以减少炉顶设备内的气流外溢冲刷弹性体（5）；

在竖直方向上，相邻两个环形隔板（201）之间的间隔D为12-18mm；所述环形隔板（201）的纵向截面的长度L为2-8mm；

所述环形隔板（201）为3-6个。

2.根据权利要求1所述的高炉炉顶装料设备，其特征在于，所述上法兰与所述上导料板（1）为一体结构，所述下法兰与所述下导料板（3）为一体结构。

3.根据权利要求1所述的高炉炉顶装料设备，其特征在于，所述下导料板（3）的内径大于所述上料阀（9）中下料口的外径。