[發明專利]用于豎爐的風口與熱鼓風進入管口之間的密封連接系統、以及包括該系統的煉鋼鼓風爐

有效

• 申請號: 201280055368.7
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN103930572A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 保羅·托克爾特;埃米爾·洛納爾迪;伯努瓦·容
• 申請（專利權）人: 保爾伍斯股份有限公司
• 主分類號: C21B7/16
• 分類號: C21B7/16;F27B1/16
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李靜

本發明的領域

本發明涉及一種用于豎爐(諸如煉鋼鼓風爐)的在風口與熱空氣鼓風管之間的密封連接系統。本發明還涉及一種包括該系統的煉鋼鼓風爐。

本發明的背景

傳統地，預熱后的空氣通過組件被注入到豎爐中，所述組件被稱為風口彎頭(tuyere?stock，風口支管)，其提供熱空氣環管與風口之間的連接、安裝在爐壁中，其通入爐身中。通常，如圖1中所示，風口彎頭10由多個單獨的元件構成，所述單獨的元件中的每一個元件均包括外部金屬護罩和內部耐火襯里。

風口彎頭10包括：

-從熱空氣環管1傾斜地向下延伸的下降管(downpipe)11，

-彎管12

-鼓風管3，具有基本上水平的軸線，剛性地附接于彎管，鼓風管的前端保持與風口4的后端相接觸。

由內部水循環所冷卻的銅風口4被裝配在風口支架、或風口冷卻器42中，所述風口支架或風口冷卻器附接于鼓風爐的金屬壁21并且延伸穿過該壁的內部耐火襯里22。

鼓風管3包括鋼的外壁31，該外壁的內部襯有耐火材料32。如圖2和3所示，外壁朝向鼓風管的前端或末端(tip，尖端)33延伸以形成球形(spherically?shaped)的壁，所述球形的壁可旋轉地抵靠形成在風口4的后端上的截頭錐形壁41。

風口彎頭通過鉸接連接桿(tie?rod)而被支撐在爐的外部金屬壁21上，鉸接連接桿諸如為上部連接桿23和橫向連接桿24，所述橫向連接桿使鼓風管保持抵靠風口。這些連接桿向風口彎頭組件提供某一運動的自由度，以便吸收爐壁的熱變形和風口彎頭的各個元件的熱變形，這些熱變形不可避免地引起溫度的波動。

在不管上述變形為多少的情況下，為了提供各個元件之間的密封，已知的是使用波紋管補償系統13，該系統使得能夠在兩個元件之間的連接處吸收相對運動(不論是涉及軸向位移還是樞轉)，同時仍保持密封，連接桿提供由波紋管補償器接合的元件之間的機械連接。這種補償器系統例如在EP?0?453?739中描述，并且通常用于提供環管與風口彎頭之間的密封，并且也可用在空氣下降管與附接有鼓風管的彎管之間。

考慮到還必須在鼓風管的末端與風口之間的接合部處提供最好的可能密封，這種補償器系統均更有利于向風口彎頭提供一定的變形能力，恰好在所述接合部處，所述系統由于接合部的環境中的特定構造而不能使用、定位在爐的耐火壁的厚度中。因此，通過以下方式簡單地提供接合部，即，所述鼓風管的末端僅在由風口彎頭的重量產生的力以及由將風口彎頭連接于爐的外部金屬壁的鉸接連接桿24所施加的張力的作用下而以居中的方式抵靠風口的后端。為了允許熱變形(該熱變形可能在鼓風管與風口之間產生角度偏移)，鼓風管的末端具有凸出球形表面，該凸出球形表面與形成在風口的后端上的對應的截頭錐形表面或凸出表面相接觸。通過鼓風管的外部鋼壁的端部形成鼓風管的末端的球形表面。風口通常由銅制成。

這種在鼓風管與風口之間形成球接合連接的布置方式使得可簡單地通過鼓風管抵靠風口來確保鼓風管在風口上居中，并且鼓風管的鋼與風口的銅之間的金屬對金屬(metal-on-metal)接觸使得可在它們相對的角位移期間保持它們之間的基本上線性的接觸，并且因此保持鼓風管與風口之間的一定程度的密封。

US?3545736還公開了一種系統，其中，在管狀金屬護套與鼓風管的耐火部分之間設置有環形空間。護套包括被放置成抵靠風口且能夠抵靠風口進行樞轉的第一端，并且護套通過風口彎頭的彎管被擠壓而抵靠風口，所述彎管自身以密封的方式抵靠外套的第二端。這種布置方式的目的是通過允許熱氣體經由保持在風口彎頭的彎管與鼓風管之間的軸向間距而進入所述環形空間，來限制鼓風管的耐火部分的外部與內部之間的溫度差。在該系統中，當護套的第一端和風口經受相對角位移時，也可在護套的第一端與風口之間獲得一定程度的密封。

但是，正如當耐火鼓風管被擠壓而直接抵靠風口時，這也不可能用來提供完美的密封。因此，只要所述熱鼓風空氣是僅富含氧氣的空氣，當前可接受鼓風空氣的有限泄漏。但是，當執行更新的燃料氣體(fuel?gas，煙氣)再循環技術時，該氣體被重新注入熱鼓風空氣。該燃料氣體實際上是非常危險的，因而不能允許甚至最低水平的這種泄漏。即使在傳統的鼓風爐中，為了更好的安全性，目前也期望減少熱鼓風空氣泄漏。

本發明的目的