一种多层环孔气幕式氧枪氮封口装置的制作方法

1.本实用新型属于氧枪氮封口装置技术领域，具体涉及一种多层环孔气幕式氧枪氮封口装置。


背景技术：

2.在炼钢转炉吹炼生产过程中，由于氧枪大量向转炉内部吹氧，产生大量烟气，极易从氧枪口水套口喷出，造成环境污染。目前，大多数炼钢企业采取在氧枪口水套上根据下枪口孔径设计安装一个氮封座，氧枪上配套一个活动氮封锥塞，当氧枪下降到转炉中吹炼时，氧枪氮封锥塞与氮封内锥套底座自行对中定位，并将氧枪固定在下枪孔中心位置的内锥套内，再利用接入外锥套的氮气对下枪孔与氧枪杆间隙形成氮气密闭层，阻止烟尘的溢出。例如，公告号为cn 207608574 u的中国专利为包含氮封锥盘、锥盘导向板、氮封内管、氮封外管、氮封储气室、出气孔、进气管、连接法兰和氧枪口，氮封内管套在氧枪上，氮封外管套在氮封内管上，氮封内管和氮封外管的上端设有锥盘导向板，锥盘导向板上设有氮封锥盘，氮封锥盘上设有与氧枪相配合的中心孔，氮封内管和氮封外管的下端通过连接法兰与氧枪口固定连接，所述氮封内管、氮封外管、锥盘导向板和连接法兰之间构成氮封储气室，所述氮封储气室设有进气管，氮封内管上设有出气孔。但该装置中出气孔为角度一致的倾斜孔，出气孔间容易出现扰流，进而影响密封效果；同时该装置仅采用氮气源，而氮气成本相对较高。


技术实现要素：

3.针对现有氮封装置密封性不足、成本高的问题，本实用新型提供一种多层环孔气幕式氧枪氮封口装置，有效改善了氮封装置的密封性，可由转炉生产副产品蒸汽替代氮气，降低了生产成本。
4.本实用新型的技术方案为：
5.一种多层环孔气幕式氧枪氮封口装置，包括氮封座和氮封塞，氮封塞套设在氧枪外部，氮封座环设在氮封塞外部，且氮封座的底部设于氧枪口水套的顶部；氮封塞的外表面与氮封座的内表面组成相配的密封面，氮封座内壁设有四层出气孔，且四层出气孔的出气方向不唯一，由上至下分别为第一出气孔、第二出气孔、第三出气孔和第四出气孔，第一出气孔的出气方向与水平面的夹角为15
°
，第二出气孔的出气方向与水平面的夹角为30
°
，第三出气孔的出气方向与水平面的夹角为45
°
，第四出气孔的出气方向与水平面的夹角为45
°
。
6.进一步的，氮封座外壁设有进气口，进气口连接进气主管，进气主管分别连接蒸汽支管和氮气支管；所述蒸汽支管依次连接蓄热缓冲器和蒸汽源，所述氮气支管连接氮气源。转炉生产蒸汽富裕量大，日常被迫放散，将氮气部分替代氮气，达到降低生产成本的目的。由转炉出来的蒸汽不稳定，若直接将蒸汽回收利用不利于生产稳定的控制，经过蓄热缓冲器暂时储存稳定后输送到蒸汽支管，进而实现蒸汽密封。
7.进一步的，进气主管上设有第一止回阀，氮气支管上设有第二止回阀，蒸汽支管上设有三通阀，三通阀进口联通蓄热缓冲器，三通阀第一出口联通进气主管，三通阀第二出口联通排污管路。
8.进一步的，进气主管上还设有清洗机构，清洗机构包括水源和输水管路，水源通过水泵和输水管路连接，输水管路连接进气主管。由于蒸汽中含有一定的杂质，氮封装置连续工作后管路内常常会附着一定的污垢，通过设置清洗机构保证管路供气的畅通性，进一步保障了密封效果。
9.进一步的，输水管路出水口处设有第三止回阀。通过设置第三止回阀进行水源输送或关闭。
10.进一步的，第一出气孔、第二出气孔、第三出气孔和第四出气孔的孔径均为5mm，总数量为200个。既保证了足够的气体喷射量，同时也保证了喷射速度，从而提高密封效果。
11.进一步的，进气口为两个，且两个进气口沿氧枪的径向相对设置，使气体喷射更加均匀，提高了密封效果。
12.本实用新型的工作原理为：
13.转炉生产副产品蒸汽源先进入到蓄热缓冲器中进行缓冲稳定，蓄热缓冲器中的蒸汽和氮气源中的氮气分别通过蒸汽支管和氮气支管供气，两股气体可根据实际生产状况单独或同时供气，所供气体在氮封座内形成压力腔，氮封座内壁采用四层不同角度设置的斜孔结构，即第一出气孔的出气方向与水平面的夹角为15
°
，第二出气孔的出气方向与水平面的夹角为30
°
，第三出气孔的出气方向与水平面的夹角为45
°
，第四出气孔的出气方向与水平面的夹角为45
°
，不同角度的出气孔避免了同角度气孔气流间扰流，在氮封座与氧枪枪体间形成向下密封气幕进行密封。当进气主管和蒸汽支管中附着污垢时，开启清洗机构对管路进行清洗，关闭第二止回阀、三通阀进口和第一出口，开启第三止回阀、三通阀第二出口，开启水泵，即可通过清水对管路进行清洗，清洗结束后，关闭水泵、第三止回阀、三通阀第二出口，通过清洗保证管路供气的畅通性，进一步保障了密封效果。
14.本实用新型的有益效果在于，
15.(1)氮封座内壁采用四层不同角度设置的斜孔结构，不同角度的出气孔避免了同角度气孔气流间扰流，在氮封座与氧枪枪体间形成向下密封气幕，提高了密封效果；通过蒸汽支管和氮气支管单独或同时提供气体，有效利用了转炉生产副产品蒸汽，降低了氮气使用量，从而降低了生产成本，提高了经济效益；通过设置蓄热缓冲器稳定蒸汽源，通过自动反冲洗进行管路的疏通，进而保障密封效果；
16.(2)本装置结构性能良好，对氧枪晃动及对中性要求低，因而可以由副产品蒸汽替代氮气，达到降低生产成本的目的，改善现场冒烟冒火造成的环境污染。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是实施例1提供的多层环孔气幕式氧枪氮封口装置的结构示意图；
19.图2是实施例2提供的多层环孔气幕式氧枪氮封口装置的结构示意图；
20.图3是图1和图2中a处结构放大图；
21.图中，1、氧枪；2、氮封塞；3、氧枪口水套；4、氮封座；5、第四出气孔；6、第三出气孔；7、第二出气孔；8、第一出气孔；9、进气口；10、进气主管；11、第一止回阀；12、氮气支管；13、第二止回阀；14、氮气源；15、蒸汽支管；16、第一出口；17、第二出口；18、进口；19、蓄热缓冲器；20、蒸汽源；21、水源；22、水泵；23、输水管路；24、第三止回阀。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述，但本实用新型的保护范围并不仅限于此。
23.实施例1
24.一种多层环孔气幕式氧枪氮封口装置，包括氮封座4和氮封塞2，氮封塞2套设在氧枪1外部，氮封座4环设在氮封塞2外部，且氮封座4的底部设于氧枪口水套3的顶部，氮封座与氧枪口水套的连接方式可为焊接或法兰连接，优先选择法兰连接；氮封塞2的外表面与氮封座4的内表面组成相配的密封面，其中氮封塞采用现有技术即可；
25.氮封座4外壁设有两个进气口9，两个进气口9沿氧枪1的径向相对设置；进气口9连接进气主管10，进气主管10上设有第一止回阀11；进气主管10分别连接蒸汽支管15和氮气支管12；蒸汽支管15上设有三通阀，三通阀进口联通蓄热缓冲器19，蓄热缓冲器19连接蒸汽源20；三通阀第一出口16联通进气主管10，三通阀第二出口17联通排污管路；所述氮气支管12连接氮气源14，氮气支管12上设有第二止回阀13。转炉生产蒸汽富裕量大，日常被迫放散，将氮气部分替代氮气，达到降低生产成本的目的，但由转炉出来的蒸汽不稳定，若直接将蒸汽回收利用不利于生产稳定的控制，经过蓄热缓冲器暂时储存稳定后输送到蒸汽支管，进而实现蒸汽密封；
26.氮封座4内壁由上至下设有第一出气孔8、第二出气孔7、第三出气孔6和第四出气孔5，第一出气孔8的出气方向与水平面的夹角为15
°
，第二出气孔7的出气方向与水平面的夹角为30
°
，第三出气孔6的出气方向与水平面的夹角为45
°
，第四出气孔5的出气方向与水平面的夹角为45
°
；第一出气孔8、第二出气孔7、第三出气孔6和第四出气孔5的孔径均为5mm，总数量为200个。转炉生产副产品蒸汽源20先进入到蓄热缓冲器19中进行缓冲稳定，蓄热缓冲器19中的蒸汽和氮气源14中的氮气分别通过蒸汽支管15和氮气支管12供气，两股气体可根据实际生产生产状况单独或同时供气，所供气体在氮封座4内形成压力腔，氮封座4内壁采用四层不同角度设置的斜孔结构，不同角度的出气孔避免了同角度气孔气流间扰流，在氮封座4与氧枪1枪体间形成向下密封气幕进行密封。
27.实施例2
28.在实施例1的基础之上，进气主管10还设有清洗机构，由于蒸汽中含有一定的杂质，氮封装置连续工作后管路内常常会附着一定的污垢，通过设置清洗机构保证管路供气的畅通性，进一步保障了密封效果。清洗机构包括水源21和输水管路23，水源21通过水泵22和输水管路23连接，输水管路23连接进气主管10，输水管路23出水口处设有第三止回阀24。为了更好地清洗管路，第一止回阀、第二止回阀、三通阀的位置也应相应地进行调整，例如将第一止回阀靠近进气口设置，第一止回阀另一侧附近连接输水管路，三通阀靠近蓄热缓冲器设置。
29.当进气主管10和蒸汽支管15中附着污垢时，开启清洗机构对管路进行清洗，关闭第二止回阀13、三通阀进口18和第一出口16，开启第三止回阀24、三通阀第二出口17，开启水泵22，即可通过清水对管路进行清洗，清洗结束后，关闭水泵22、第三止回阀24、三通阀第二出口17，通过清洗保证管路供气的畅通性，进一步保障了密封效果。
30.尽管通过优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。