[实用新型]一种水冷水封型高炉无料钟炉顶传动箱

说明书

技术领域

本实用新型属于炼铁领域，涉及一种水冷水封型高炉无料钟炉顶传动箱。

背景技术

置于高炉炉头上的无料钟炉顶传动箱是高炉装料设备的心脏，它不仅要有巧妙的机构来满足合理布料的工艺要求，同时由于传动箱处在高温、高压、多灰尘的高炉煤气的环境中工作，必须解决好冷却和密封问题。正是这冷却和密封问题，使无料钟炉顶的发展分为三个阶段：即气冷气封、水冷气封和水冷水封三个阶段。前两个阶段都是卢森堡的专利技术。

气冷气封型无料钟炉顶的缺点是：一是需要配备4台(两台工作、两台备用)160～500千瓦的冷气加压机及其附属设备和厂房，其投资为200～500万元，超过当时无料钟炉顶传动箱的价格。二是两台冷气加压机不断地运转，每年生产运转费约250万元，相当于炉顶传动箱的价格。三是大量氮气排入炉内，降低高炉煤气的发热值，使能源造成巨大浪费。

水冷气封型无料种炉顶传动箱(见U.S.Pat.No.4,526,536)自上世纪中由卢森堡提出后，至今仍广泛用于世界各地。这种水冷气封型传动箱比气冷气封型有了改进，但仍有许多缺点：一是冷却水采用软化水，并采用闭路循环冷却，增加了许多水冷设施，如循环泵、热交换器、补水设施和监控设备等。二是其上、下水槽与壳体之间采用滑动式机械密封，不可避免的要磨损产生间隙，使带有尘埃的高炉煤气进入传动箱造成污染。为了减少污染，必须保留气封。三是上述间隙使闭路循环的软化水污染和蒸发，需要更新和补水，同时使上、下水槽内的水面高度保持稳定产生困难，必须要有探测和监控水面高度的设备。一旦探测和监控设备失灵，会使冷却水溢入炉内或水槽排空，具有潜在危险。四是水冷蛇形管附在旋转屏风上，其冷却面积小，冷却强度受限。当炉顶煤气温度升高时，传动箱内温度也随着升高。在这种情况下为了确保箱内零件的正常工作温度(低于50℃)，除了水冷之外，还需要气冷。因此水冷气封型无料钟炉顶不但不能摆脱气冷，并且增加了许多水循环设施，其总投资和生产维持费并没有显著降低。

水冷水封型无料种炉顶由我国在上世纪80年代后期发明(见China Pat.No.88101584.9)，并在多座高炉上使用获得成功。

实用新型内容

本实用新型目的是在原有水冷水封原理基础上，改进和完善两种不同结构的传动箱，完全取消气冷，冷却水采用普通工业用水，降低了加工成本。

一种水冷水封型高炉无料钟炉顶传动箱，包括行星齿轮传动和由油缸升降机构传动两种结构，其特征在于：传动箱内设有行星齿轮箱或驱动机构、主动小齿轮一、主动小齿轮二、上水槽排水口、下水槽、出口、U形排水管、排污阀、绝热层、上水槽、双联大齿轮或油缸升降机构、大齿轮、喷淋孔、环腔、入口、隔环一、喘气孔一、档水板一、档水板二、喘气孔二、炉头封板、溜槽连接轴、环形缝隙一、环形缝隙二、旋转屏风、隔环二；上水槽与布料溜槽一起旋转，下水槽5与炉喉钢圈一体；两个水槽内设有隔环一、隔环二，隔环上设有喘气孔一、喘气孔二，能使炉喉煤气经环形缝隙一、环形缝隙二自由进出传动箱，使箱内气压与炉喉气压始终保持动态平衡。

冷却水采用工业用水，由切向进入上部环腔，经喷淋孔进入上水槽后，经侧壁上的排水孔流入淋水夹层，漫流至下水槽，然后由U形水封式排水管排出。

如上所述的上水槽与大齿轮及旋转屏风固定在一起，可以一起旋转，因此上水槽是动水槽。

如上所述的淋水夹层由旋转屏风和档水板一和档水板二构成。传动箱炉内一侧的动壳体或静壳体皆设有绝热层。

行星齿轮传动动力由行星齿轮箱带动主动小齿轮一和主动小齿轮二，分别带动大齿轮和双联大齿轮。大齿轮与旋转屏风固结在一起，可以绕高炉中心线旋转，实现圆周布料。双联大齿轮带动两个蜗轮箱，蜗轮箱输出轴(即溜槽连接轴)伸入炉内与溜槽挂架相联，可以调整溜槽的倾角，从而实现多种型式的布料。

油缸升降机构传动动力由驱动机构传动主动小齿轮一，带动大齿轮和旋转屏风，实现溜槽的旋转布料。溜槽倾角的调整由油缸升降机构来实现。

水冷水封型无料钟炉顶克服了气冷气封和水冷气封型的缺点，其优点是：

一是完全取消气冷，冷却水采用普通工业用水，对水质没有特殊要求。

二是上、下水槽内设有隔环，由于隔环上有喘气孔，冷却水流经上、下水槽时不但可以形成水封，并且可以使炉喉煤气自由出入传动箱，使传动箱内的气压始终与炉喉气压保持动态平衡。因此，这是一种等压水封，上、下水槽内隔环两侧的水面高度始终相等。

三是上、下水槽内的水面高度由排水口的高度决定。不论冷却水的流量多少，水槽既不会排空，也不会将水溢入炉内，始终起水封作用。