CN207891377U - 一种钢水真空精炼多功能顶枪新型移动式密封通道装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种钢水真空精炼多功能顶枪新型移动式密封通道装置，包括密封通道本体、链条悬挂装置、导向架和锁紧装置，所述密封通道本体通过链条悬挂装置固定在顶枪上，所述导向架固定于热弯管上方，用于对密封通道本体的限位，所述锁紧装置用于锁紧所述密封通道本体，本实用新型解决了顶枪在真空处理和加热工作过程中与真空槽之间的高温密封问题，提高了钢水的精炼质量。

Description

一种钢水真空精炼多功能顶枪新型移动式密封通道装置

技术领域

本实用新型涉及晾干领域，具体涉及到一种钢水真空精炼多功能顶枪新型移动式密封通道装置。

背景技术

现代的RH(钢水真空精炼)真空脱气装置均配置有多功能顶枪，用以实现钢水精炼时吹氧脱碳、化学升温、真空槽加热等精炼工艺需要，为解决顶枪在真空处理和加热工作过程中与真空槽之间的高温密封问题，设计先进可靠的真空密封通道装置是非常重要的。当前国内外实用的RH顶枪密封通道装置主要有结构平台上固定形式和真空槽热弯管上固定式两种。

结构平台上固定式：将密封通道装置固定在厂房的结构平台上，采用带气缸膨胀节实现与真空槽之间的连接，使密封通道装置与真空槽分离，安装于固定平台上，不仅可以降低对厂房的标高要求，而且便于密封通道装置的检修和维护。真空密封通道装置固定在热弯管上方，受到槽内涌出的高温气体的烘烤，密封用气囊容易烧坏，无法正常密封，影响正常的处理工艺；移动真空槽时，密封通道装置脱离真空槽，槽内热气大量上升，密封通道伸缩节、气缸限位开关等电气设备经常被烧坏；电气设备的损坏使移槽时无法确认伸缩节是否到位，经常导致伸缩节拉坏，造成生产事故；密封通道装置安装在槽体正上方，占用真空槽和热弯管的吊出空间，不利于槽体的吊进和吊出，而且行车吊槽时也经常拉坏伸缩节，引发操作事故。

真空槽体热弯管上固定式：密封通道装置固定在真空槽热弯管上，随着真空槽体一起移动，顶枪工作时穿过密封通道装置进入真空槽，进行工艺处理，顶枪长时间不工作时，为防止密封通道装置被真空槽内的热气烧坏，通过转动手柄，将密封通道装置旋转离开真空槽的顶枪孔，把隔热盲法兰转入真空槽顶枪孔。采用这种结构，不占用真空槽吊出空间，有利于真空槽和热弯管的吊出更换；密封通道装置安装在热弯管上，长时间、近距离处于真空槽内涌出的高温气体的烘烤，密封用气囊、密封盘根极易烧坏，无法完成真空密封，影响正常的处理工艺。手动切换密封通道装置和隔热盲法兰，工作强度大，作业危险。

综上所述，研究一种结构简单，使用方便，成本低廉的钢水真空精炼多功能顶枪密封通道装置是本领域技术人员的研究目标。

实用新型内容

针对现有技术存在上述的不足，本实用新型提供了一种钢水真空精炼多功能顶枪新型移动式密封通道装置，解决了顶枪在真空处理和加热工作过程中与真空槽之间的高温密封问题，提高了钢水的精炼质量。

本实用新型的技术方案为，一种钢水真空精炼多功能顶枪新型移动式密封通道装置，包括密封通道本体、链条悬挂装置、导向架和锁紧装置，所述密封通道本体通过链条悬挂装置固定在顶枪上，所述导向架固定于热弯管上方，用于对密封通道本体的限位，所述锁紧装置用于锁紧所述密封通道本体。

上述的装置，其中，所述密封通道本体包括依次相连的链条存放盘、上部导向架、密封气囊组件、压紧盖、密封座、密封盘根、补偿器装置、冷却吹扫装置和刮渣板。

上述的装置，其中，所述密封气囊组件包括中间环、供气口、支撑环、气囊，所述中间环位于压紧盖的对应台阶上，上表面与上部导向架下表面的台阶对应配合；所述供气口位于中间环一端台阶上；所述支撑环位于气囊内，所述气囊、支撑环整体位于中间环的内台阶上。

上述的装置，其中，所述冷却吹扫装置为一环形槽体，设有冷却气幕接入口、冷却水进水口和出水口、法兰配合面气体吹扫接入口。

上述的装置，其中，所述冷却吹扫装置内设有冷却气幕腔和冷却循环水腔，所述冷却气幕腔为环形腔，通过冷却气幕接入口接入冷却气体后由环布在冷却气幕腔内冷却气幕喷嘴喷出对密封通道本体进行降温保护。

上述的装置，其中，所述链条悬挂装置包括上部悬挂件、环形链，所述上部悬挂件焊接固定于顶枪的固定板下方，所述环形链与上部悬挂件、固定拉杆之间分别采用卸扣连接。

上述的装置，其中，所述链条存放盘为中部空心的圆盘形结构，位于密封通道本体上方，通过固定拉杆固定于密封座上。

上述的装置，其中，所述锁紧装置为左右2个对称布置，分别左右固定于热弯管上方位于顶枪和密封通道本体两侧，所述锁紧装置由夹紧头支撑架、夹紧头、限位开关支架、限位开关、撞杆撞块、耐高温气缸和气缸安装支架组成。

本实用新型具有以下有益效果：1、解决了真空密封通道装置的密封气囊,密封盘根的烧坏问题，实现真空处理状态的正常密封，保证处理工艺过程；2、解决了槽体上方的吊运空间，确保真空槽和热弯管的吊运安全，避免操作事故；3、提高操作的自动性、可靠性、减少人工作业量和作业强度；4、简化设备组成，改善设备的工作条件，大大提高设备寿命，降低生产维护成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为本实用新型中密封通道本体、链条悬挂装置的安装示意图；

图2为本实用新型中链条悬挂装置的局部结构示意图。

图3为本实用新型中密封气囊组件的局部结构示意图。

图4为本实用新型中锁紧装置的安装结构示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本实用新型的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

参照图1-图4所示，本实用新型提供了一种钢水真空精炼多功能顶枪新型移动式密封通道装置，其中密封通道本体1由链条存放盘6、上部导向架7、密封气囊组件8、压紧盖9、密封座10、密封盘根11、补偿器装置12和冷却吹扫装置13以及刮渣板14组成，以上部件自上而下与顶枪5靠接。其中，链条存放盘6与密封座10通过固定拉杆15连接，上部导向架7与压紧盖9通过螺栓连接，位于上部导向架7和压紧盖9之间的密封气囊组件8与上部导向架7之间配合紧密，压紧盖9与密封座10通过螺栓连接，密封座10与补偿器装置12通过螺栓连接，补偿器装置12与冷却吹扫装置13通过螺栓连接，冷却吹扫装置13与刮渣板14通过螺栓连接。本实用新型用于现代的RH真空脱气精炼设备，其作用是为了在精炼过程中，保持真空室在顶枪升降运动时仍能处于真空状态，解决了顶枪在真空处理和加热工作过程中与真空槽之间的高温密封问题，提高了钢水的精炼质量。

在本实用新型一优选但非限制的实施例中，密封气囊组件8由中间环25、密封气囊组件供气口16、支撑环26、气囊27组成，中间环25位于压紧盖9的对应台阶上，其上表面与上部导向架7下表面的台阶对应配合；密封气囊组件供气口16位于中间环25一端台阶上，支撑环26位于气囊27内，气囊27以及支撑环26整体位于中间环25内台阶上。

在本实用新型一优选但非限制的实施例中，冷却吹扫装置13为一环形槽体，分别设有冷却气幕接入口17、冷却水进水口和出水口18/19、法兰配合面气体吹扫接入口20。其内设有冷却气幕腔23和冷却循环水腔22，冷却气幕腔23为环形腔，通过冷却气幕接入口17接入冷却气体后由环布在冷却气幕腔内冷却气幕喷嘴24喷出对密封通道本体进行降温保护，法兰配合面气体吹扫接入口中20下方设有吹扫喷嘴21，冷却循环水腔22为环形腔体位于冷却气幕腔23下方，冷却循环水腔22两端分别连接进水口和出水口18/19。由于冷却气幕喷嘴24形成强气流隔热气帘，阻挡了槽内热气对密封盘根11和气囊27的损伤，同时采用带大截面冷却循环水腔22冷却连接大法兰，极大的冷却从真空槽内涌出的高温废气，减少了废气对密封盘根11和气囊27的烧伤。

在本实用新型一优选但非限制的实施例中，导向架3固定于热弯管29上方；链条悬挂装置2由上部悬挂件30、高强度环形链31组成，上部悬挂件30焊接固定于顶枪5的固定板32下方，高强度环形链31与上部悬挂件30、固定拉杆15之间分别采用卸扣连接；链条存放盘6为中部空心的圆盘形结构，位于密封通道本体1上方，通过固定拉杆15固定于密封座10上。锁紧装置4为左右2个对称布置，分别左右固定于热弯管29上方位于顶枪5和密封通道本体1两侧，锁紧装置4由夹紧头支撑架34、夹紧头35、限位开关支架36、限位开关37、撞杆撞块38、耐高温气缸39、气缸安装支架40组成，限位开关37现场调整位置后，分为夹紧头35夹紧位和待机位。

本实用新型的工作过程如下：

1、将顶枪密封通道本体通过链条悬挂装置2固定在顶枪5枪架上，随着顶枪5一起移动和转动，顶枪5工作时，通过其升降装置降到工作位，密封通道装置本体1随着顶枪5的下降而下降直到坐落于热弯管上的法兰28上，顶枪5通过密封通道本体1内部进入热弯管29内。导向架3是保护密封通道本体1随顶枪5下降落位时不超出其范围，防止密封通道本体1不能准确坐落于热弯管法兰28上。

2、当顶枪密封通道本体坐落于热弯管法兰28上后，锁紧装置4开始工作，通过耐高温气缸39通气动作后，夹紧头35被气缸推动直到夹紧头紧紧卡住热弯管法兰28以及密封通道本体1中冷却吹扫装置13上的斜面法兰33，此时其上的限位开关37也随之发出信号给主控室，提示密封通道本体1已与热弯管法兰28固定牢固。

3、此时RH可进行处理工作，当顶枪继续下降到设定的位置时，控制气囊进排气的阀动作，使密封气囊组件8瞬间充满额定压力的气体，此时向内鼓的气囊27便紧紧抱住顶枪5，消除了这里的间隙，起到真空密封的作用。

4、在处理过程中，当顶枪5需要移位时，现场供气阀站中电磁阀换向，使密封气囊27快速排气，松开顶枪5，移位后，电磁阀阀再换向，密封气囊27又充气，重新保持真空密封状态。

5、RH处理结束后，现场供气阀站中电磁阀换向，使密封气囊27快速排气，松开顶枪5。之后新的钢水需RH处理，重复3-5步骤。

6、如热弯管29需要下线保养，主控室控制阀站，锁紧装置4开始工作，通过耐高温气缸39通气动作后，夹紧头35被气缸拉动直到夹紧头松开热弯管法兰28以及密封通道本体1中冷却吹扫装置13上的斜面法兰33，此时其上的限位开关37也随之发出信号给主控室，提示密封通道本体1已与热弯管法兰28锁紧解除。

7、顶枪5通过其升降装置缓慢上升，密封通道着本体1也随顶枪缓慢上升离开热弯管，直到顶枪上升到其设定的安全位置后，更换新的热弯管29，返回到步骤1处。

8、由于顶枪密封通道装置处于热弯管的顶部火口，高温灼热，工作环境恶劣，为防止密封保护装置，尤其是其中的密封气囊27、各配合面的O型圈和盘根11被烤坏，特在密封通道本体上设计了循环冷却水套和环形气幕，以驱走热量，保证顶枪密封通道装置的安全工作。

本实用新型的密封气囊和传统结构为封闭橡胶环气囊相比，由于巧妙地把气囊包裹在钢架上且采用最新开发的褶皱式的结构形式，不仅大大降低气囊的损耗，也改善了气囊的更换和安装。另外通过把顶枪密封通道装置通过高强度链条悬挂在枪体上，使密封通道装置不工作时可以随顶枪一起提升离开高温区域，提高密封通道装置的使用寿命。

本实用新型真空密封通道装置法兰和顶枪口法兰采用由两侧推动的气动锁紧装置，利用斜面紧锁，紧锁力大，密封可靠，而且气缸布置在顶枪口的两侧，不直接受到高温烘烤，气缸使用寿命延长，增加快速抽气装置，实现密封气囊从工作状态向非工作状态的快速切换，减少密封气囊和枪体之间的磨损，延长气囊的寿命。

以下提供本实用新型的具体实施例

实施例1

一种钢水真空精炼多功能顶枪新型移动式密封通道装置，为可上下升降结构，由密封通道本体1、链条悬挂装置2、导向架3和锁紧装置4组成，密封通道本体1由链条存放盘6、上部导向架7、密封气囊组件8、压紧盖9、密封座10、盘根11、补偿器装置12、冷却吹扫装置13、刮渣板14组成，以上部件自上而下与顶枪5靠接；其中，链条存放盘6与密封座10通过固定拉杆15连接，上部导向架7与压紧盖9通过螺栓连接，位于上部导向架7和压紧盖9之间的密封气囊组件8与上部导向架7之间配合紧密，压紧盖9与密封座10通过螺栓连接，密封座10与补偿器装置12通过螺栓连接，补偿器装置12与冷却吹扫装置13通过螺栓连接，冷却吹扫装置13与刮渣板14通过螺栓连接。链条悬挂装置2由上部悬挂件30、高强度环形链31组成，上部悬挂件30焊接固定于顶枪5的顶枪固定板下方，高强度环形链31与上部悬挂件30之间分别采用卸扣连接，高强度环形链31两侧各一根，链条悬挂装置2用于提升密封通道本体1；链条存放盘6为中部空心的圆盘形结构，位于密封通道本体1上方，保护密封通道本体1不受现场的恶劣环境的损坏，并可用于放置当顶枪5下降过程中产生的多余高强度环形链31。导向架3固定于热弯管29上方，为密封通道本体1升降过程中起导向作用；冷却吹扫装置13为一环形槽体，分别设有冷却气幕接入口17、冷却水进水口18和出水口19、法兰配合面气体吹扫接入口20。其内设有冷却气幕腔23和冷却循环水腔22，冷却气幕腔23为环形腔，通过冷却气幕接入口17接入冷却气体后由环布在冷却气幕腔内冷却气幕喷嘴24喷出对密封通道本体进行降温保护，法兰配合面气体吹扫接入口中20下方设有吹扫喷嘴21，冷却循环水腔22为环形腔体位于冷却气幕腔23下方，冷却循环水腔22两端分别连接进水口和出水口18/19。由于冷却气幕喷嘴24形成强气流隔热气帘，阻挡了槽内热气对密封盘根11和气囊27的损伤，同时采用带大截面冷却循环水腔22冷却法兰，极大的冷却从热弯管内涌出的高温废气产生的高温，减少了废气对密封盘根11和气囊27的烧伤。

参照图3所示：

密封气囊组件8由中间环25、密封气囊组件供气口16、支撑环26、气囊27组成，中间环25位于压紧盖9的对应台阶上，其上表面与上部导向架7下表面的台阶对应配合；密封气囊组件供气口16位于中间环25一端台阶上，支撑环26位于气囊27内，气囊27以及支撑环26整体位于中间环25内台阶上。采用的新型褶皱式密封气囊与老式密封气囊对比如表1所示；

表1

	普通平面密封气囊	褶皱式密封气囊
			结构特点	断面为竖直	断面为褶皱
尺寸特点	一般单侧5mm	一般单侧3-10mm可选
			密封效果	一道密封线	两道密封线
使用气压	0.2-0.3Mpa	0.25-0.35Mpa
			优点	制作方便	密封可靠、耐久
缺点	容易疲劳寿命、吹破、刮破	磨具复杂、成本高

参照图4所示：

锁紧装置4为左右2个对称布置，分别左右固定于热弯管29上方位于顶枪5和密封通道本体1两侧，锁紧装置4由夹紧头支撑架34、夹紧头35、限位开关支架36、限位开关37、撞杆撞块38、耐高温气缸39、气缸安装支架40组成，限位开关37现场调整位置后，分为夹紧头35夹紧位和待机位。

将本实施例用于某RH精炼工程中，原设计顶枪密封通道装置采用的是结构平台固定式，顶枪直径219CM，生产时间中发现密封气囊经常被烧坏(每5炉左右气囊就发生损坏，导致真空泄露)，影响真空处理，密封装置结构复杂，制作难度高,生产成本高，热弯管上方拥挤，环境温度高，维护难度大等问题。

采用本实用新型将顶枪密封通道装置通过由12米长高强度链条组成的悬挂装置2悬挂在枪体上，使密封通道装置不工作时可以随顶枪5一起提升高温区域：采用骨架式密封气囊组件8，密封气囊27直径为290MM，气囊充气口口径为R1/2：隔热气幕喷嘴口径1MM,形成强气流隔热气帘：采用由两侧推动的气动锁紧装置4，利用斜面锁紧，将顶枪密封通道本体1压在热弯管法兰28上：使用VP-1601型快速抽气装置，实现密封气囊27对顶枪5的快速抱紧和松开。

实施效果：采用本实用新型褶皱式密封气囊使用500炉未发生损坏，寿命极大提高：而且由于密封状态良好，没有真空泄露问题，真空处理的工艺要求得到保证：新型设备结构简单合理，环境整洁，维护方便。

以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种钢水真空精炼多功能顶枪新型移动式密封通道装置，其特征在于，包括密封通道本体、链条悬挂装置、导向架和锁紧装置，所述密封通道本体通过链条悬挂装置固定在顶枪上，所述导向架固定于热弯管上方，用于对密封通道本体的限位，所述锁紧装置用于锁紧所述密封通道本体。

2.如权利要求1所述的一种钢水真空精炼多功能顶枪新型移动式密封通道装置，其特征在于，所述密封通道本体包括依次相连的链条存放盘、上部导向架、密封气囊组件、压紧盖、密封座、密封盘根、补偿器装置、冷却吹扫装置和刮渣板。

3.如权利要求2所述的一种钢水真空精炼多功能顶枪新型移动式密封通道装置，其特征在于，所述密封气囊组件包括中间环、供气口、支撑环、气囊，所述中间环位于压紧盖的对应台阶上，上表面与上部导向架下表面的台阶对应配合；所述供气口位于中间环一端台阶上；所述支撑环位于气囊内，所述气囊、支撑环整体位于中间环的内台阶上。

4.如权利要求3所述的一种钢水真空精炼多功能顶枪新型移动式密封通道装置，其特征在于，所述冷却吹扫装置为一环形槽体，设有冷却气幕接入口、冷却水进水口和出水口、法兰配合面气体吹扫接入口。

5.如权利要求4所述的一种钢水真空精炼多功能顶枪新型移动式密封通道装置，其特征在于，所述冷却吹扫装置内设有冷却气幕腔和冷却循环水腔，所述冷却气幕腔为环形腔，通过冷却气幕接入口接入冷却气体后由环布在冷却气幕腔内冷却气幕喷嘴喷出对密封通道本体进行降温保护。

6.如权利要求5所述的一种钢水真空精炼多功能顶枪新型移动式密封通道装置，其特征在于，所述链条悬挂装置包括上部悬挂件、环形链，所述上部悬挂件焊接固定于顶枪的固定板下方，所述环形链与上部悬挂件、固定拉杆之间分别采用卸扣连接。

7.如权利要求6所述的一种钢水真空精炼多功能顶枪新型移动式密封通道装置，其特征在于，所述链条存放盘为中部空心的圆盘形结构，位于密封通道本体上方，通过固定拉杆固定于密封座上。

8.如权利要求7所述的一种钢水真空精炼多功能顶枪新型移动式密封通道装置，其特征在于，所述锁紧装置为左右2个对称布置，分别左右固定于热弯管上方位于顶枪和密封通道本体两侧，所述锁紧装置由夹紧头支撑架、夹紧头、限位开关支架、限位开关、撞杆撞块、耐高温气缸和气缸安装支架组成。