專利名稱:溜槽式布料器水封氣密箱防透水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是對無料鐘溜槽式布器結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn),特別是對其水封氣密箱安全性能的改進(jìn)設(shè)計(jì)。
背景技術(shù):
高爐煉鐵時(shí),爐內(nèi)保持高溫高壓的環(huán)境。特別是高爐內(nèi)主要的氣體為煤氣,是嚴(yán)格不能泄漏的。這在連續(xù)作業(yè)的過程中給加料帶來很大的工藝難度,特別是目前所采用的無料鐘溜槽式布料器,因?yàn)槠洳剂掀髟诓剂线^程中溜槽的旋轉(zhuǎn)會給氣密工藝條件造成很大困難,巨大的送料筒及溜槽在布料器中的β角旋轉(zhuǎn)使得整體的動態(tài)密封十分困難。目前所使用的基本方法是在旋轉(zhuǎn)體與支承體之間間隙設(shè)置水盤內(nèi)水封氣密裝置。當(dāng)充入氣密箱中的氮?dú)夂笈c高爐內(nèi)壓力達(dá)到平衡時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)動態(tài)水封,使加料的全部過程中高爐內(nèi)的壓力與溫度不至于產(chǎn)生較大的損失。但是,在高爐的冶煉過程中有多種因素會造成爐內(nèi)緊急失壓,或其它因素造成氣密箱體內(nèi)的壓力高于爐腔內(nèi)壓,此時(shí)氣密箱體內(nèi)的平衡態(tài)氣壓會將水槽內(nèi)的水壓進(jìn)爐腔。水進(jìn)入高溫爐膛會急劇產(chǎn)生大量過熱蒸氣,形成很大的破壞力,目前對這一潛在的危險(xiǎn)還沒有有效的方法或裝置解決。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對無料鐘溜槽式布料器現(xiàn)有的水封氣密式結(jié)構(gòu)提出的一種防緊急失壓事故的專用裝置,以從根本上防止失壓下密封水盤中的水反壓入爐腔造成事故。
本發(fā)明的關(guān)鍵構(gòu)思就是應(yīng)急狀態(tài)下使氣密箱體內(nèi)減壓。所以,本發(fā)明的設(shè)計(jì)是在氣密箱體和爐內(nèi)腔之間設(shè)置一個(gè)可以自動減壓的裝置。當(dāng)出現(xiàn)緊急壓差時(shí),該裝置使氣密箱體內(nèi)的正壓自動減壓以保持和爐內(nèi)壓力均衡,而使氣密箱體內(nèi)的水失去倒灌的動力,從而阻止事故的產(chǎn)生。
以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施例以證實(shí)發(fā)明目的是如何實(shí)現(xiàn)的。
附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是采取電磁閥做切換時(shí)控制電路原理圖。
附圖3為控制自動減壓閥的電路設(shè)計(jì)。
其中1為高爐爐頂?shù)倪B接鋼圈,2為水冷密封盤,3為旋轉(zhuǎn)套筒,4為氣密箱體,5為爐腔,6為單向逆止閥口,7為閥板,7A為轉(zhuǎn)軸,8為緊急失壓管道,9為水冷盤中的水,A為壓力傳感器采集電路,A1為氣密箱體內(nèi)的壓力傳感器,A2為爐腔內(nèi)的氣壓傳感器,B為比較放大電路,C為線性放大電路,D為脈沖轉(zhuǎn)換電路,E為光隔離抗干擾電路,F(xiàn)為觸發(fā)器,G為電子開關(guān)電路。L、L1-L5為壓力傳感器,CPU為單片機(jī)或中央控制機(jī)的處理單元,K為開關(guān)電路,F(xiàn)1為受控減壓閥,F(xiàn)2為通向煤氣處理裝置的管路。
具體實(shí)施方式
自動減壓裝置要在壓力失衡時(shí)使氣密箱體減壓,這就必須設(shè)置緊急狀態(tài)下能使氣密箱體4和爐腔5自動實(shí)現(xiàn)均壓。而最簡單的方法就是首先在氣密箱體4和爐腔5之間設(shè)置一自動減壓管路8使二者相連通。然后在管路8之間設(shè)置一個(gè)單向逆止閥。這樣,當(dāng)爐腔內(nèi)壓升高時(shí),單向閥關(guān)閉,氣流通過密封水槽充入氣密箱體4,使該箱體內(nèi)壓力升高,最終實(shí)現(xiàn)動平衡。當(dāng)緊急壓力失衡下,閥門突然打開,氣密箱體4高壓與爐內(nèi)壓力均衡,而密封水冷盤2內(nèi)水就不會因失壓而從密封間隙中溢入爐腔5。
具體的實(shí)施方式是在爐腔5和密封箱體4之間設(shè)置一個(gè)失壓管路8,并設(shè)置一個(gè)密封閥口6,用定位軸7A在閥口6上定位一個(gè)自復(fù)位的閥板7,這樣組成一個(gè)自復(fù)位式的翻板逆止閥。出自于同一個(gè)構(gòu)思,這個(gè)失壓管路還可以設(shè)置在密封箱體4與高爐煤氣上升管路之間、密封箱體4與高爐煤氣下降管路之間、密封箱體4與高爐煤氣的荒煤氣管路之間、密封箱體4與高爐煤氣的凈煤氣管路之間,甚至與高爐氣、倉、高爐風(fēng)罩,以至于任何可以反應(yīng)爐腔壓力的管路或腔室之間。
另一個(gè)實(shí)施方案是在氣密箱體4所設(shè)置的緊急防失壓管路8中間用電磁驅(qū)動的減壓蝶閥來代替單向閥(6,7)。之所以采取電磁驅(qū)動是因?yàn)檫@時(shí)要設(shè)置氣密箱體4和爐頂5的壓力傳感器,利用所測出兩處壓力的差值,再借助電磁驅(qū)動減壓閥實(shí)現(xiàn)減壓切換。電磁鐵的開關(guān)電源線直接受控的同時(shí),可以將壓力信號傳到控制臺,用以監(jiān)視爐頂壓力與密封箱壓力的在線情況和變化曲線。必要時(shí)還可以設(shè)置異常報(bào)警等功能。具體實(shí)施電路見圖2。該電路由設(shè)在氣密封箱體4內(nèi)和爐頂5內(nèi)的壓力傳感器A1、A2組成氣壓信號采集電路A。信號經(jīng)比較放大器B處理后,即能取出失壓的報(bào)警信號,該信號經(jīng)運(yùn)算放大器C放大后,在觸發(fā)器D的作用下變成脈沖信號,光隔離電路E抗干擾,再經(jīng)單穩(wěn)態(tài)電路F發(fā)出觸發(fā)信號,使電子開關(guān)G啟動電磁鐵電源,并打開失壓管路8使氣密箱體4緊急減壓。
以上的裝置為了保險(xiǎn),首先應(yīng)采取防爆器件,再者可以設(shè)置2-3路的緊急失壓通道,防止單個(gè)逆止閥動作失靈造成事故,亦可采取單向閥控制與電磁閥控制相結(jié)合使用,既可以實(shí)現(xiàn)動態(tài)顯示,又能實(shí)現(xiàn)多路切換,從而保證更大的安全系數(shù)。
本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
還可以不采取失壓管路8的構(gòu)思。自動減壓裝置可由一個(gè)設(shè)在氣密箱體4上的受控自動減壓閥F1和控制電路組成。當(dāng)控制電路通過設(shè)置在密封箱體4內(nèi)的壓力傳感器L,以及設(shè)定在上述能反應(yīng)爐腔壓力的管路或空間的壓力傳感器(L1-L5)進(jìn)行比較檢測,認(rèn)定有透水的危險(xiǎn)時(shí),即可緊急驅(qū)動開關(guān)電路K,打開受控減壓閥F1,放空已進(jìn)入氣密箱體4內(nèi)的氮?dú)夂退簹?,產(chǎn)生緊急減壓的效果,為此本實(shí)用新型專門設(shè)計(jì)了控制電路(見圖3)。該控制電路包括設(shè)置在氣密箱體4內(nèi)的傳感器和設(shè)在爐腔內(nèi)以可以反應(yīng)爐腔內(nèi)壓的管路或空間的壓力傳感器L1-L5,電路將各壓力傳感器的壓力信號,以及與氣密箱內(nèi)的壓力信號相比較后的結(jié)果,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器送入中央處理單元(CPU)進(jìn)行處理后決定受控減壓閥的狀態(tài),控制信號由單片機(jī)(CPU)的串行口接至開關(guān)電路K的觸發(fā)端,而開關(guān)電路K控制的電源線接在受控減壓閥的觸發(fā)點(diǎn),這樣在設(shè)定程序的控制下可以在任何可能出現(xiàn)的壓力失衡使閥F1啟動放空,以保證壓力均衡,防止透水發(fā)生。
為防止煤氣放空的危險(xiǎn)閥下,可通過管道F2將煤送入處理裝置或負(fù)壓倉,以確保安全生產(chǎn)。
以上裝置雖然簡單,但十分實(shí)用,而且反應(yīng)速度快,安全系數(shù)高,對保證高爐的安全運(yùn)行具有特別重要的意義。
權(quán)利要求1.溜槽式布料器水封氣密箱防透水裝置,其特征在于該裝置是在氣密箱體(4)和高爐爐腔(5)之間設(shè)置有自動減壓裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的溜槽式布料器水封氣密箱防透水裝置,其特征在于該自動減壓裝置為一條自動減壓管路(8),該管路設(shè)置在氣密箱體(4)和高爐爐腔(5)之間,或設(shè)置在氣密箱體(4)與高爐煤氣上升管路之間,或氣密箱體(4)與高爐煤氣下降管路之間,或氣密箱體(4)與高爐煤氣的荒煤氣管路之間,或氣密箱體(4)與高爐煤氣的凈煤氣管路之間,自動減壓管路(8)中間設(shè)置了一個(gè)減壓單向閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所說的溜槽式布料器水封氣密箱防透水裝置,其特征在于減壓單向閥中閥板(7)借助定位軸(7A)定位在閥口(6)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的溜槽式布料器水封氣密箱防透水裝置,其特征在于自動減壓裝置的結(jié)構(gòu)是在氣密箱體(4)和爐腔(5)所連通的管道中間設(shè)置有電磁驅(qū)動的減壓蝶閥,減壓蝶閥驅(qū)動電磁鐵的電源線接在控制電路的輸出線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所說的溜槽式布料器水封氣密箱防透水裝置,其特征在于電磁閥驅(qū)動電路由設(shè)在氣密箱體(4)中的壓力傳感器(A1)和設(shè)在與爐腔(5)連通處的壓力傳感器(A2)組成的壓力信號采集電路(A)、比較放大電路(B)、運(yùn)算放大電路(C)、觸發(fā)器(D)、光電脈沖信號隔離電路(E)、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(F)和電磁鐵開關(guān)電路(G)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所說的溜槽式布料器水封氣密箱防透水裝置,其特征在于氣密箱體(4)和所連接的管路之間設(shè)置有的2-3條自動減壓管路,該管路是簡易單向閥式的自動減壓管路結(jié)構(gòu)或是與電磁驅(qū)動式的自控減壓管路混合組成的管路結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所說的溜槽式布料器水封氣密箱防透水裝置,其特征在于自動減壓裝置包括一個(gè)裝在氣密箱體上的受控減壓閥和控制減壓閥啟閉的控制電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所說的溜槽式布料器水封氣密箱防透水裝置,其特征在于控制電路中由設(shè)在水密封箱體(4)內(nèi)的壓力傳感器(L),和設(shè)在高爐爐腔(5)內(nèi)的壓力傳感器(L1)或上升管內(nèi)的壓力傳感器(L2),或下降管內(nèi)的傳感器(L3),或荒煤氣管內(nèi)的壓力傳感器(L4),或凈煤氣管內(nèi)的壓力傳感器(L5)組成信號采集電路,所采集的信號直接與水密箱體(4)內(nèi)壓力信號相比較后處理為控制信號,控制信號經(jīng)單片機(jī)(CPU)的串行口輸出接至開關(guān)電路(K),開關(guān)電路(K)控制的電源線接至受控減壓閥(F1)的受控觸發(fā)端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所說的溜槽式布料器水封氣密箱防透水裝置,其特征在于受控減壓閥的減壓出氣口與放空煤氣凈化裝置相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及對高爐爐頂溜槽式布料器水封氣密箱防透水裝置安全運(yùn)行的改進(jìn)設(shè)計(jì)。所設(shè)計(jì)的緊急防透水裝置是在水封氣密箱體和爐腔間以及一切可以和煤腔壓力連通的地方一個(gè)緊急防透水裝置,該裝置包括失壓管路及中間設(shè)立一個(gè)逆止閥門,或加設(shè)電磁自控氣體切換蝶閥,或獨(dú)立受控減壓閥加控制電路,當(dāng)爐腔緊急壓力失衡時(shí),可以防止從密封水槽中水倒灌入爐腔,從而實(shí)現(xiàn)防透水保護(hù)。
文檔編號C21B7/18GK2656425SQ0326968
公開日2004年11月17日 申請日期2003年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月16日
發(fā)明者李玉清 申請人:李玉清