一種用于高爐爐頂的補償式插板閥的制作方法

本發明涉及一種高爐無料鐘爐頂裝料設備，具體涉及一種用于高爐爐頂的補償式插板閥。

背景技術：

目前，國內高爐無料鐘爐頂裝料設備，其組成自上而下一般為：受料斗、放料閥、上密封閥、料罐、節流閥、下密封閥、波紋補償器、布料器等，且其各個組成部分均為單體部件。

波紋補償器均為安裝在布料器頂部，其主要作用是補償高爐受熱膨脹上漲量。現有技術中的波紋補償器的結構如圖1所示，外部為不銹鋼波紋管，起到徑向和軸向補償作用，內部為用于下料的下料管。但是，現有技術中的高爐無料鐘爐頂裝料設備存在以下缺點：在投產前的烘爐中，高爐中的高溫氣體有可能從波紋補償器中上流，損壞一些無法耐受高溫的部件；或者在生產檢修中，高爐中的高溫氣體也有可能從波紋補償器中上流，對檢修人員造成傷害。

技術實現要素：

基于上述問題，本發明的目的是提供一種用于高爐爐頂的補償式插板閥，既能夠補償高爐受熱膨脹的上漲量，又能夠在需要時對高爐進行密封，防止下部熱氣上流。

本發明提供了一種用于高爐爐頂的補償式插板閥，包括：

設在所述高爐爐頂上的中空基座；

設于所述中空基座的頂部上的殼體，所述殼體具有能夠允許其進行軸向伸縮的褶皺結構；

設于所述殼體內用于向所述高爐內輸送物料的下料斗；

驅動機構，與所述殼體和所述中空基座均相連，并能夠帶動所述中空基座進行軸向上下運動，以使所述殼體與中空基座相接合或相分離；以及

插板，能夠在所述殼體與中空基座相分離時插入在兩者之間的間隙內，并能夠切斷所述下料斗與所述中空基座之間的連通。

優選地，所述驅動機構包括與所述殼體和所述中空基座均相連的直線驅動機構。

優選地，所述直線驅動機構是液壓缸。

優選地，還包括能夠對所述殼體和所述中空基座施加相向壓力以縮窄所述殼體與中空基座之間的間隙的壓緊式防松機構。

優選地，所述殼體的底部具有徑向向外延伸的第一凸緣，所述中空基座的底部具有徑向向外延伸的第二凸緣，所述壓緊式防松機構包括貫穿所述第一凸緣和第二凸緣的桿件，以及設于所述桿件的一端上的鎖止件和設于所述桿件的另一端上的調整件，所述調整件能夠相對所述桿件運動而改變其與所述鎖止件之間的間距，從而縮窄所述殼體與中空基座之間的間隙。

優選地，所述鎖止件是通過螺紋結構與所述桿件相連的螺母，所述調整件是徑向地貫穿所述桿件的楔塊。

優選地，還包括沿著徑向貫穿所述殼體和/或中空基座的且用于推拉所述插板的推桿。

優選地，還包括與所述殼體和/或中空基座相連的滑道，且所述滑道能與所述間隙齊平以用于引導所述插板滑入或滑出所述間隙。

優選地，還包括設置在所述下料斗與所述殼體之間的隔熱式填充物。

優選地，所述褶皺結構是波紋管狀的結構。

根據本發明提供的用于高爐爐頂的補償式插板閥，其殼體上的褶皺結構具有補償功能，既能夠補償高爐受熱膨脹造成的尺寸變化，又能補償安裝的誤差。而驅動機構讓殼體與中空基座之間能夠產生間隙，用于在需要時插入插板，切斷下料斗與中空基座之間的連通，以防止熱氣上流。在高爐投產前的烘爐中，本發明能夠防止熱氣上流而損壞設置在本發明上方的無料鐘爐頂設備；在生產檢修中，也能夠隔絕下部高爐中的高溫和煤氣，使人員在上部設備內檢修更加安全。且其結構簡單可靠，便于實施推廣應用。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中，各元件或部分并不一定按照實際的比例繪制。

圖1為現有技術中的波紋補償器的結構示意圖；

圖2為根據本發明實施例的補償式插板閥的主視圖；

圖3為圖2的左視圖；

圖4為圖2的俯視圖；

附圖標記說明：1、中空基座；2、殼體；3、下料斗；4、驅動機構；5、插板；6、壓緊式防松機構；7、推桿；8、滑道；11、第二凸緣；21、褶皺結構；22、第一凸緣；61、桿件；62、鎖止件；63、調整件。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

圖2為根據本發明實施例的補償式插板閥的主視圖，圖3為圖2的左視圖，圖4為圖2的俯視圖。如圖2～4所示，該用于高爐爐頂的補償式插板閥包括：設在高爐爐頂上的中空基座1；設于中空基座1的頂部的殼體2，殼體2具有能夠允許其進行軸向伸縮的褶皺結構21；設于殼體2內用于向高爐內輸送物料的下料斗3；驅動機構4，與殼體2和中空基座1均相連，并能夠帶動中空基座1進行軸向上下運動，以使殼體2與中空基座1相接合或相分離；以及插板5，其能夠在殼體2與中空基座1相分離時插入在兩者之間的間隙內，并能夠切斷下料斗3與中空基座1之間的連通。上述褶皺結構21優選為波紋管狀的結構。波紋管結構因其結構形狀和管壁較薄的特性，應力補償能力強，當由于冷縮等原因造成高爐無料鐘爐頂裝料設備的熱應力較大時，具有彈性特征的波紋管的曲率只發生微小變化，非常適合用于補償、消除熱應力。

因殼體2具有補償功能，在高爐受熱膨脹時褶皺結構21能夠補償高爐熱脹冷縮造成的尺寸變化，而且還能補償高爐爐頂設備的安裝誤差，以避免由此造成的高爐設備的損壞，或減短高爐設備的使用壽命。

在高爐投產前的烘爐中，為防止熱氣上流而損壞設置在本發明上方的無料鐘爐頂設備；以及在生產檢修中，為隔絕下部高爐中的高溫氣體，保障檢修人員的安全，都需要切斷下料斗3與中空基座1之間的連通，此時即可使用插板5來進行操作。驅動機構4首先帶動中空基座1沿軸向向下運動，讓殼體2與中空基座1之間產生間隙，然后在間隙中插入插板5，防止熱氣上流。插入插板5后，驅動機構4又帶動中空基座1沿軸向向上將插板5緊壓在殼體2與中空基座1之間。

上述驅動機構4可以是液壓缸、氣壓缸，也可以是蝸輪蝸桿或齒輪齒條。在一個實施例中，驅動機構4包括與殼體2和中空基座1均相連的直線驅動機構。更優選地，該直線驅動機構4是液壓缸。因液壓缸體積小，所占空間小，但傳動功率大，適合使用在設備較重的高爐無料鐘爐頂裝料設備上。

本發明的用于高爐爐頂的補償式插板閥還包括能夠對殼體2和中空基座1施加相向壓力以縮窄殼體2與中空基座1之間的間隙的壓緊式防松機構6。壓緊式防松機構6用在插入插板5后，對殼體2與中空基座1施加相向壓力，防止液壓缸的壓力波動造成二者之間密封不嚴，而使得插入插板5后高爐中的熱氣溢出。同樣，在插板5拉出后也需要使用壓緊式防松機構6來使殼體2和中空基座1之間可靠密封。壓緊式防松機構6優選為四個，沿殼體2的周向等間距設置，以達到最佳的密封效果。同時，在中空基座1上與插板5接觸的位置還設置有密封圈，進一步保證插入插板5后補償式插板閥依然能夠可靠密封。

優選地，在殼體2的底部具有徑向向外延伸的第一凸緣22，中空基座1的底部具有徑向向外延伸的第二凸緣11，第一凸緣22和第二凸緣11用于安裝壓緊式防松機構6，使其能夠牢固地固定在殼體2和中空基座1上。壓緊式防松機構6優選的設置為：壓緊式防松機構6包括貫穿第一凸緣22和第二凸緣11的桿件61，以及設于桿件61的一端上的鎖止件62和設于桿件61的另一端上的調整件63，調整件63能夠相對桿件61運動而改變其與鎖止件62之間的間距，從而縮窄殼體2與中空基座1之間的間隙。當桿件61貫穿第一凸緣22和第二凸緣11后，將鎖止件62與桿件61連接，固定在第二凸緣11的下方，再將調整件63安裝到第一凸緣22的上方，鎖止件62和調整件63的位置可互換。

更優選地，鎖止件62是通過螺紋結構與桿件61相連的螺母，調整件63是徑向貫穿桿件61的楔塊。因調整件63為楔形，調整件63貫穿后卡入桿件61的長度不同，則會造成桿件61和鎖止件62的軸向上下位移，從而達到調整殼體2與中空基座1的間隙寬度的作用，最終實現將插入的插板5壓緊或者在沒有插板5時將殼體2與中空基座1相對壓緊，避免高爐的熱氣溢出。采用楔塊直接貫穿桿件61的設計，能夠讓調整件63的安裝拆卸更加快捷、方便。上述桿件61也可以是雙頭螺柱，鎖止件62和調整件63是與之配合的螺母。

在一個實施例中，本發明還包括沿著徑向貫穿殼體2和/或中空基座1的且用于推拉插板5的推桿7。因高爐的溫度很高，通過推桿7遠距離操作插板5能夠避免操作者靠近高爐，保障操作者的安全。

殼體2與中空基座1之間還設置有滑道8，滑道8可與殼體2相連，也可與中空基座1相連，且滑道8能與間隙齊平以用于引導插板5滑入或滑出間隙。讓插板5通過滑道8滑入間隙中，通過滑道8的引導，使得插板5的滑入和滑出都更加順暢，也能夠避免插板5在滑動過程中被卡住，影響高爐的正常工作。

另外，為防止爐頂的高溫氣體向外輻射熱量，本發明在下料斗3與殼體2之間設置有隔熱式填充物。此隔熱式填充物的材料為硅酸鋁纖維氈。

在實際的操作過程中，當需要插入插板5時，首先要將原本安裝好的壓緊式防松機構6取下，當液壓缸的活塞推動中空基座1沿軸向向下運動，殼體2和中空基座1之間的間隙增大，操作者利用推桿7將插板5插入間隙中；隨后，液壓缸的活塞縮回，從而將插板5緊壓在殼體2與中空基座1之間。此時，再將四個壓緊式防松機構6的桿件61插入殼體2的第一凸緣22和中空基座1的第二凸緣11內，桿件61的下部用鎖止件62(即螺母)擰緊，其上部用調整件63(即楔塊)貫穿卡入，調整楔塊卡入桿件61的長度，最終實現楔塊卡緊，將殼體2、插板5和中空基座1三者壓緊。在插板5拉出后，同樣使用壓緊式防松機構6來使殼體2和中空基座1可靠密封。

在本申請的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求和說明書的范圍當中。