本实用新型专利技术公开了一种双层氧枪口密封装置，包括：密封座和氮封塞，开设在氮封塞上的氮气上进口数量至少为一个且分布于氮封塞的顶部，在每个氮气上进口处均密封连接有一根氮气上接管；所述的密封座由蒸汽密封座和固定设置于蒸汽密封座底部的氮气密封座构成双层密封座结构。冶炼初期通过氮封塞部分的第一道气幕氮气密封以及氮气密封座部分的第二道氮气环封实现氧枪口双层密封，待运行稳定后，氮气密封座部分停止供应氮气，采用转炉余热锅炉自产蒸汽对蒸汽密封座部分供应蒸汽，此时通过氮封塞部分的第一道气幕氮气密封以及蒸汽密封座部分的第二道蒸汽环封实现氧枪口双层密封，具有密封效果好、使用寿命长、运行成本低等优点。运行成本低等优点。运行成本低等优点。
【技术实现步骤摘要】
双层氧枪口密封装置
[0001]本技术涉及转炉余热锅炉中的氧枪口密封装置，尤其涉及一种双层氧枪口密封装置。
技术介绍
[0002]转炉余热锅炉是一种烟道式余热锅炉，十分广泛地应用于回收钢厂转炉炼钢时产生的煤气、高温烟气和烟尘中的热量。转炉余热锅炉直接连锁于转炉炼钢的生产过程，作为钢厂炼钢工艺的一部分直接参与生产。转炉余热锅炉包括：活动烟罩、炉口段烟道、中Ⅰ段烟道、中Ⅱ段烟道、中Ⅲ段烟道、尾部烟道。位于炉口中心正上方的炉口段烟道的炉前侧水冷壁上设置有氧枪口，氧枪口上方设有氧枪口水冷套，炼钢用氧枪从此氧枪口水冷套处插入氧枪口，直达转炉内部，吹氧炼钢，铁水脱碳反应过程产生大量高温烟气和烟尘。氧枪与氧枪口水冷套之间有间隙，在氧枪口顶部设有氧枪口密封装置，通过对氧枪与氧枪口间隙喷射氮气密封，以防止炼钢产生煤气和烟尘溢出。
[0003]常规的氧枪口密封装置由氮封座11和氮封塞12组成，氮封座11固定在氧枪口水冷套上，氮封塞12随氧枪1上下运动，吹炼时氧枪1下插进转炉，氮封塞12与氮封座11贴合，如图1所示，当氧枪1开始喷射氧气时，此时转炉内反应最为剧烈，烟气最多，此时氮气从氮封座11进入，通过氮封座11上的小孔、氮封塞12上的小孔进入氮封塞12的环状氮气缓冲腔室内，然后进入氮封塞12中的上下多层环状密封板7之间形成气幕氮气密封。
[0004]但上述结构的氧枪口密封装置存在如下主要缺陷：
[0005]第一，氮封座11与氮封塞12通过小孔连接氮气，两者的接触面为保证密封需机加工配合制作，氮封座11安装在氧枪口上方，转炉炼钢时氮封座11直接承受高温烟气冲刷，时间久了氮封座11与氮封塞12容易受热变形，导致氮封座11与氮封塞12两者的接触面因变形而出现间隙，较大的间隙会导致氮封座11的氮气无法足量进入氮封塞12中，氮封塞12内进气量不足最终导致氮封塞12与氧枪1间氮气不足，气幕氮气密封的效果不理想。
[0006]第二，氧枪1下枪时不可避免会有所偏斜，造成氮封座11上的小孔与氮封塞12上的小孔不能有效对接，进而导致氮封座11的氮气无法足量进入氮封塞12中，氮封塞12内进气量不足最终导致氮封塞12与氧枪1间氮气不足，气幕氮气密封的效果不理想。
[0007]第三，氧枪口密封装置运行时采用氮气密封，氮气消耗量大，运行成本高。
技术实现思路
[0008]本技术所需解决的技术问题是：提供一种密封效果好、使用寿命长、运行成本低的双层氧枪口密封装置。
[0009]为解决上述问题，本技术采用的技术方案是：所述的双层氧枪口密封装置，包括：密封座和氮封塞，这里可以对常规氮封塞进行如下改进：将开设在氮封塞上的氮气上进口数量设置为至少一个且分布于氮封塞的顶部，在每个氮气上进口处均密封连接有一根氮气上接管，各氮气上接管通过对应氮气上进口与氮封塞中的环状氮气缓冲腔室连通，此时，
氮气直接通过各氮气上接管22、对应氮气上进口21进入氮封塞2中的环状氮气缓冲腔室23内，然后进入氮封塞2中的上下多层环状密封板7之间形成气幕氮气密封。
[0010]所述的密封座由蒸汽密封座和固定设置于蒸汽密封座底部的氮气密封座构成双层密封座结构。
[0011]蒸汽密封座的结构包括：带圆台状筒体的托架，圆台状筒体的内腔壁轮廓与氮封塞的圆台体外轮廓匹配吻合；第一内筒体的上端面与圆台状筒体的下端面密封连接，与第一内筒体同轴线的第一外筒体套装于第一内筒体上后固定连接于托架的底板上，且托架的底板密封封盖于第一内筒体的上端面与第一外筒体的上端面上，连接法兰密封封盖于第一内筒体的下端面与第一外筒体的下端面上，使第一内筒体和第一外筒体之间的中空夹层形成密闭的环状蒸汽腔室，在第一外筒体上开设有至少一个蒸汽进口，在每个蒸汽进口处均密封连接有一根蒸汽接管，各蒸汽接管通过对应的蒸汽进口与环状蒸汽腔室连通，在第一内筒体与连接法兰的连接处还间隔设置有若干蒸汽进入孔。蒸汽可以直接通过各蒸汽接管、对应的蒸汽进口进入环状蒸汽腔室内，然后通过各蒸汽进入孔进入氧枪口水冷套中形成蒸汽环封。蒸汽进口通常设置二个即能满足使用需求，二个蒸汽进口成中心对称分布在第一外筒体上。蒸汽密封座整体结构的设计，降低了蒸汽对氧枪口周围设备如刮渣器等的影响。
[0012]氮气密封座的结构包括：第二内筒体和套装于第二内筒体上的第二外筒体，第二内筒体和第二外筒体同轴线，上法兰密封封盖于第二内筒体的上端面和第二外筒体的上端面上，且上法兰固定连接于连接法兰底部，下法兰密封封盖于第二内筒体的下端面和第二外筒体的下端面上，使第二内筒体和第二外筒体之间的中空夹层形成密闭的环状氮气腔室，在第二外筒体上开设有至少一个氮气侧进口，在每个氮气侧进口处均密封连接有一根氮气侧接管，各氮气侧接管通过对应的氮气侧进口与环状氮气腔室连通，在第二内筒体上开设有若干氮气进入孔，环状氮气腔室通过各氮气进入孔与第二内筒体的内腔连通。氮气可以直接通过各氮气侧接管、对应的氮气侧进口进入环状氮气腔室内，然后通过各氮气进入孔进入氧枪口水冷套中形成氮气环封。氮气侧进口通常设置二个即能满足使用需求，二个氮气侧进口成90
°
分布在第二外筒体上，且二个氮气侧进口的轴线处于同一水平面上。为便于氮气侧接管与氮气气源连接、蒸汽接管与蒸汽气源连接，各氮气侧进口与各蒸汽进口上下位置错开。
[0013]更进一步地，前述的双层氧枪口密封装置，其中，第一内筒体的下端面轮廓为由外向内逐渐向下倾斜的坡口结构，在连接法兰的内孔壁上端切割有倒角面，第一内筒体的下端面与连接法兰的倒角面之间通过若干间隔均布的垫块固定连接，两两相邻垫块之间的间隙构成蒸汽进入孔。在实际制造过程中，各垫块可以通过焊接方式固定于第一内筒体的下端面与连接法兰的倒角面之间。
[0014]更进一步地，前述的双层氧枪口密封装置，其中，第一内筒体的下端面轮廓的倾斜角度与连接法兰的倒角面的倾斜角度最好设置为相同角度，这样可以使各蒸汽进入孔的两端孔口大小一致。
[0015]第一内筒体的下端面轮廓的倾斜角度α1与连接法兰的倒角面的倾斜角度α2优先选择设置为45
°±
0.5
°
；垫块数量优先选择设置为4个。
[0016]更进一步地，前述的双层氧枪口密封装置，其中，各氮气进入孔排布于第二内筒体
上的排布位置为由上至下水平排列二排，每排的氮气进入孔的数量均一致，且每排的各氮气进入孔均沿第一内筒体圆周方向水平间隔均布排列；位于上排的各氮气进入孔与位于下排的各氮气进入孔的上下位置错开，保证形成的氮气环封的各处氮气分布更加均匀。
[0017]更进一步地，前述的双层氧枪口密封装置，其中，各氮气进入孔均由外向内逐渐向下倾斜，位于上排的各氮气进入孔的倾斜角度相同、为β1，位于下排的各氮气进入孔的倾斜角度相同、为β2，且β1＞β2。位于上排的各氮气进入孔的倾斜角度β1优先选择设置为45
°±
0.5
°
；位于下排的各氮气进入孔的倾斜角度β2优先选择设置为33
°±
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.双层氧枪口密封装置，包括：密封座和氮封塞，其特征在于：开设在氮封塞上的氮气上进口数量至少为一个且分布于氮封塞的顶部，在每个氮气上进口处均密封连接有一根氮气上接管，各氮气上接管通过对应氮气上进口与氮封塞中的环状氮气缓冲腔室连通；所述的密封座由蒸汽密封座和固定设置于蒸汽密封座底部的氮气密封座构成双层密封座结构；蒸汽密封座的结构包括：带圆台状筒体的托架，圆台状筒体的内腔壁轮廓与氮封塞的圆台体外轮廓匹配吻合；第一内筒体的上端面与圆台状筒体的下端面密封连接，与第一内筒体同轴线的第一外筒体套装于第一内筒体上后固定连接于托架的底板上，且托架的底板密封封盖于第一内筒体的上端面与第一外筒体的上端面上，连接法兰密封封盖于第一内筒体的下端面与第一外筒体的下端面上，使第一内筒体和第一外筒体之间的中空夹层形成密闭的环状蒸汽腔室，在第一外筒体上开设有至少一个蒸汽进口，在每个蒸汽进口处均密封连接有一根蒸汽接管，各蒸汽接管通过对应的蒸汽进口与环状蒸汽腔室连通，在第一内筒体与连接法兰的连接处还间隔设置有若干蒸汽进入孔；氮气密封座的结构包括：第二内筒体和套装于第二内筒体上的第二外筒体，第二内筒体和第二外筒体同轴线，上法兰密封封盖于第二内筒体的上端面和第二外筒体的上端面上，且上法兰固定连接于连接法兰底部，下法兰密封封盖于第二内筒体的下端面和第二外筒体的下端面上，使第二内筒体和第二外筒体之间的中空夹层形成密闭的环状氮气腔室，在第二外筒体上开设有至少一个氮气侧进口，在每个氮气侧进口处均密封连接有一根氮气侧接管，各氮气侧接管通过对应的氮气侧进口与环状氮气腔室连通，在第二内筒体上开设有若干氮气进入孔，环状氮气腔室通过各氮气进入孔与第二内筒体的内腔连通。2.根据权利要求1所述的双层氧枪口密封装置，其特征在于：第一内筒体的下端面轮廓为由外向内逐渐向下倾斜的坡口结构，在连接法兰的内孔壁上端切割有倒角面，第一内筒体的下端面与连接法兰的倒角面之间通过若干间隔均布的垫块固定连接，两两相邻垫块之间的间隙构成蒸汽进入孔。3.根据权利要求2所述的双层氧枪口密封装置，其特征在于：第一内筒体的下端面轮廓的倾斜角度与连接法兰的倒角面的倾斜角度一致，使各蒸汽进入孔的两端孔口大小一致。4.根据权利要求2或3所述的双层氧枪口密封装置，其特征在于：第一内筒体的下端面轮廓的倾斜角度α1与连接法兰的倒角面的倾斜角度α2均为45
°±
0.5
°
；垫块数量设置为4个。5.根据权利要求1或2...
【专利技术属性】
技术研发人员：何网秀，赵涛，陈艳，
申请(专利权)人：苏州海陆重工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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