本发明涉及转炉氧枪密封,具体地,涉及一种转炉氧枪用气封座及具有其的气封装置。
背景技术:
1、在转炉上设有氧枪插入口。氧枪通过氧枪插入口插入转炉内,向转炉内输送氧气。在转炉冶炼过程中,炉内会产生一氧化碳等有害气体。为阻止转炉内的有害气体从氧枪插入口泄露至炉外,通常在氧枪插入口处设置有密封装置。
2、由于在转炉冶炼过程中,氧枪会沿自身的轴线作直线运动。为保障在氧枪移动过程中,密封状态不失效,通常采用气封装置,在氧枪插入口处形成气幕,以实现对氧枪插入口进行密封的目的。
3、然而,借助传统的转炉氧枪用气封座对氧枪插入口进行密封时,密封效果不佳。
技术实现思路
1、为解决借助传统的转炉氧枪用气封座对氧枪插入口进行密封时,密封效果不佳的问题,本发明提供一种转炉氧枪用气封座及具有其的气封装置。
2、为实现本发明目的提供的一种转炉氧枪用气封座,包括:
3、第一加速环,内部为第一加速腔,外周口径大于内周口径,底面适用于安装于转炉的氧枪插入口处;
4、第二加速环,内部为第二加速腔,中部设有让位孔,外周口径小于内周口径,且外周口径等于第一加速环的内周口径,底面适用于安装于转炉的氧枪插入口处;第二加速环设于第一加速环内,外周与第一加速环的内周相连接。
5、在其中一些具体实施例中,还包括:
6、稳压环,内部为稳压腔,外周为封闭结构,内周为开口结构,内周口径等于第一加速环的外周口径,底面适用于安装于转炉的氧枪插入口处;稳压环设于第一加速环外,内周与第一加速环的外周相连接。
7、在其中一些具体实施例中,稳压环的顶部沿稳压环的周向均匀地设置有多个进气嘴。
8、在其中一些具体实施例中,稳压环的内周的内顶壁和内底壁分别设有隔断。
9、在其中一些具体实施例中,第一加速环、第二加速环和稳压环从上向下的正投影为圆环结构。
10、在其中一些具体实施例中,还包括:
11、导流部,为多个,沿第二加速环的周向均匀地设置于第二加速环及第一加速环内;每个导流部从上向下的正投影为弧形结构。
12、在其中一些具体实施例中,每个导流部为导流板,固定于第二加速环和第一加速环的内部。
13、在其中一些具体实施例中,第二加速环的顶壁沿周向均匀地开设有多个第一滑槽,内壁沿轴向均匀地固定有多个第一导轨;多个第一导轨和多个第一滑槽一一上下对应;
14、第一加速环的顶壁沿周向均匀地开设有多个第二滑槽,内壁沿轴向均匀地固定有多个第二导轨;多个第二导轨和多个第二滑槽一一上下对应;多个第二滑槽与多个第一滑槽一一对应连通;多个第二导轨的一端与多个第一导轨的一端一一对应相接;
15、每个导流部包括:
16、柔性导流片,一端通过第一支撑杆与第二加速环的内周固定连接;
17、第二支撑杆,轴线竖直设置,侧壁与柔性导流片的中部固定连接,底端通过滑块与一个第一导轨滑动连接,顶端通过滑块与一个第一滑槽滑动连接;
18、第三支撑杆,轴线竖直设置,侧壁与柔性导流片的另一端固定连接,底端通过滑块与一个第二导轨/第一导轨滑动连接,顶端通过滑块与一个第二滑槽/第一滑槽滑动连接。
19、在其中一些具体实施例中,第二加速环的顶壁的内部设有多个第一容纳腔;多个第一容纳腔沿第二加速环的周向均匀分布;每个第一容纳腔位于一个第一滑槽的上方;
20、第一加速环的顶壁的内部设有多个第二容纳腔;多个第二容纳腔沿第一加速环的周向均匀分布,且与多个第一容纳腔一一对应连通;每个第二容纳腔位于一个第二滑槽的上方;
21、每个导流部还包括:
22、柔性密封片,包括第一密封段、第二密封段和第三密封段;第一密封段设于一个第一容纳腔内,一端与第一容纳腔靠近第二加速环的内周的一端固定连接,另一端通过滑块与第二支撑杆固定连接;第二密封端设于一个第二容纳腔内,一端通过滑块与第二支撑杆固定连接,另一端通过滑块与第三支撑杆固定连接;第三密封段设于第二容纳腔内,一端与第二容纳腔靠近第一加速环的外周的一端固定连接,另一端通过滑块与第三支撑杆固定连接。
23、基于同一构思的一种具有转炉氧枪用气封座的气封装置,包括储气罐和上述任一些具体实施例提供的转炉氧枪用气封座;
24、储气罐的内部、第一加速腔及第二加速腔相连通。
25、本发明的有益效果:本发明的转炉氧枪用气封座通过设置第一加速环、第二加速环和稳压环,气流以亚音速流入第一加速腔内,在第一加速腔内逐渐加速,遵循“截面越小,流速越大;截面越大,流速越小”的原理。当气流抵至第一加速腔和第二加速腔的连通处时,气流流速已经超过了音速。而跨音速的流体在运动时,遵循“截面越小,流速越小;截面越大,流速越大”的原理。因此,气流在第二加速腔内进一步加速,以使气流流速达到超音速。从第二加速环的内周流出的超音速流体相对于低流速或亚音速气流而言,气封效果得以大大改善,有效地阻止有害气体外溢。在气流进入第一加速腔之前,经过了稳压腔的稳压作用,保障了从第二加速环的内周的各方位流出的气流的均匀性,进一步地保障了气封效果。整体上,提高了气体的利用率,有利于降低惰性气体的使用量,进而降低了气封成本。且加速依赖于第一加速腔和第二加速腔的机械结构特点,相对于电能或其他能量加速的形式,减少了能源的损耗。相对于气封和机械密封相结合进行密封的形式,在保障密封效果的前提下,有望大幅度减少零部件的使用,进而降低了气封装置的制造成本。
1.一种转炉氧枪用气封座,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的转炉氧枪用气封座,其特征在于,还包括:
3.根据权利要求2所述的转炉氧枪用气封座,其特征在于,所述稳压环的顶部沿所述稳压环的周向均匀地设置有多个进气嘴。
4.根据权利要求2所述的转炉氧枪用气封座,其特征在于,所述稳压环的内周的内顶壁和内底壁分别设有隔断。
5.根据权利要求2所述的转炉氧枪用气封座,其特征在于,所述第一加速环、所述第二加速环和所述稳压环从上向下的正投影为圆环结构。
6.根据权利要求1至5任一项所述的转炉氧枪用气封座,其特征在于,还包括:
7.根据权利要求6所述的转炉氧枪用气封座,其特征在于,每个所述导流部为导流板,固定于所述第二加速环和所述第一加速环的内部。
8.根据权利要求6所述的转炉氧枪用气封座,其特征在于,所述第二加速环的顶壁沿周向均匀地开设有多个第一滑槽,内壁沿轴向均匀地固定有多个第一导轨;多个所述第一导轨和多个所述第一滑槽一一上下对应;
9.根据权利要求8所述的转炉氧枪用气封座,其特征在于,所述第二加速环的顶壁的内部设有多个第一容纳腔;多个所述第一容纳腔沿所述第二加速环的周向均匀分布;每个所述第一容纳腔位于一个所述第一滑槽的上方;
10.一种具有转炉氧枪用气封座的气封装置,其特征在于,包括储气罐和权利要求1至9任一项所述的转炉氧枪用气封座;