專利名稱：免泥封型試驗焦爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種免泥封型試驗焦爐，特別涉及一種針對試驗焦爐爐門密封的技術。
背景技術：
一直以來試驗焦爐為確定經濟合理的煉焦配煤方案提供了良好的途徑。早期試驗焦爐采用底裝型結構，此種結構試驗焦爐最大的弊端是其炭化室底部作為裝出的爐門，這種爐門的本身無周邊和底部補充熱量而處于“冷爐門”狀態，同時由于熱效應在垂直方向上溫度梯度由上至下逐漸降低，這更導致炭化室底部(爐門)一側試樣成焦特性非常差，這嚴重影響試樣焦爐的成焦特性。這種特性隨配煤方案的調整極容易顯現出非線性及無規律性。基于底裝型試驗焦爐存在著很多不科學性的因素，近些年來推出了側裝型試驗焦爐的 結構，側裝型試驗焦爐的結構設計充分考慮了與大生產焦爐受熱特性的一致性，兩側爐墻加熱，炭化室底部及兩爐墻均采用傳熱特性優異的碳化硅。側裝型試驗焦爐一經推出便得到市場認可，但由于側裝型試驗焦爐內部結構的限制，導致炭化室兩側爐門在關閉后為保證炭化室氣密性采用耐火泥進行爐門口的密封。每次進行試驗均要用耐火泥密封，使得勞動量及勞動強度大大增加。現有側裝爐門結構上由于密封用的耐火泥在高溫作用后強度增加，當開爐門時必須先清理掉密封用的耐火泥，這些清理工作均是在爐門口高溫狀態下進行，而每次均很難清理干凈，故開爐門時就會使得爐膛內門口磚受到外力牽拉導致內部縫隙逐漸變大。采用耐火泥密封主要存在問題是I、數據平行性越來越差爐體密封不嚴及爐磚受外力牽拉導致氣密性越來越差，從而影響成焦質量；2、對試樣鑒別能力差由于泥封過程人工操作的不確定性及爐體氣密性直接導致數據結果波動性大，穩定性很差；3、操作人員勞動強度大、和泥刺激皮膚、時常有被燙傷的可能、工作環境臟亂不堪；
發明內容
本發明的目的是提供一種免泥封型試驗焦爐，在試驗焦爐爐門口處采用一定幾何形狀的鋼結構以配合爐門邊沿結構達到物理結構上相互配合的目的。陶瓷纖維材料在爐門口與爐門之間形成的間隙進行密封，成型式陶瓷纖維組裝在爐門上，可實現試驗焦爐出焦時與密封材料不相干涉，當陶瓷纖維體長期使用性能不佳時還可以進行更換。為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現一種免泥封型試驗焦爐，包括試驗焦爐爐體、爐門、爐門鉸鏈、支撐臂、爐門固定器，其特征在于，所述的爐門包括爐門外護鋼構、爐門磚及密封體，爐門磚鑲嵌在爐門外護鋼構內，在爐門磚的四周設有密封體；所述的密封體與試驗焦爐爐門口部位的鋼構密封型件相配合，實現免泥封型試驗焦爐爐門的密封。所述的密封體為定型或非定型密封材料。所述的密封體為陶瓷纖維密封體。所述的陶瓷纖維密封體為可更換的結構。所述的爐門還包括中心軸，中心軸上下兩端與支撐臂連接，爐門可繞中心軸轉動。與現有技術相比，本發明的有益效果是爐門采用優質去應力冷軋鋼板制作，保證了材質特性均勻的同時也保證了在溫度高低大幅度變化時形變最小。在試驗焦爐爐門口處采用一定幾何形狀的鋼結構以配合爐門邊沿結構達到物理結構上相互配合的目的。陶瓷纖維材料在爐門口與爐門之間形成的間隙進行密封，成型式陶瓷纖維組裝在爐門上，這便于試驗焦爐出焦時與密封材料不相干涉，當陶瓷纖維體長期使用性能不佳時可以進行更換。
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為保證爐門自由開啟及密封特性除了密封材料要進行考慮外，重要的還要考慮爐門口結構形式，以便與密封材料有效結合成為一體式可自由開關且具有方便維護特性的爐門。為使炭化室兩側爐門具有一定熱儲備性，采用機械高壓力成型的高密度粘土質加防裂耐急冷急熱成分的多種混合成分的磚料制成爐門磚。增加其熱容使爐門部分在試樣煉焦過程中能保持爐門部分的溫場恒定。爐膛內部其它部分的爐門磚等直接受熱面或與發熱元件直接受熱接觸面均采用粘土質制作，要具有一定的高溫抗壓特性。而其余不接觸炭化室或發熱元件工作面的部分可采用輕質磚或輕質高招普通磚來進行砌筑。
圖I是免泥封型試驗焦爐的主視圖。圖2是免泥封型試驗焦爐的側視圖。圖3是爐門密封結構示意圖。圖4是免泥封型試驗焦爐炭化室的主視圖；圖5是免泥封型試驗焦爐炭化室的俯視圖。圖中1_爐體2-爐門3-中心軸4-支撐臂5-爐門固定器6_爐門鉸鏈7_熱電偶8-爐門外護鋼構9-密封體10-爐門磚11-鋼構密封型件12-左爐墻13-右爐墻14-試樣15-炭化室底部爐磚16-前爐門磚17-后爐門磚。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明進行進一步詳細敘述。見圖I、圖2、圖3，一種免泥封型試驗焦爐，包括爐體I、爐門2、中心軸3、支撐臂
4、爐門固定器5、爐門鉸鏈6、熱電偶7、爐門外護鋼構8、密封體9、爐門磚10、鋼構密封型件11，爐門包括爐門外護鋼構8、爐門磚10及密封體9，爐門磚10鑲嵌在爐門外護鋼構8內，在爐門磚10的四周設有陶瓷纖維密封體；所述的陶瓷纖維密封體與試驗焦爐爐門口部位的鋼構密封型件11相配合，實現免泥封型試驗焦爐爐門的密封。爐體I上設有爐門鉸鏈6，支撐臂4與爐門鉸鏈6活動連接，爐門2通過支撐臂4鉸接到爐門鉸鏈6上，爐門2與中心軸3活動連接可繞中心軸轉動，中心軸3與支撐臂4固定連接，爐體I上設有爐門固定器5，熱電偶7設置于側面爐墻上；所述的密封體9可為陶瓷纖維，陶瓷纖維可為定型或非定型密封材料，密封體9也可采用其它定型或非定型密封材料。爐門2可繞爐門中心軸3做一定角度范圍的旋轉，以便在關閉開啟爐門過程中能自由調節位置。當爐門關閉后由陶瓷纖維密封體9 (或其他定型、非定型材料進行密封)與鋼構密封型件11之間形成密封結構。爐門關閉后由固定于爐體I上的爐門固定器5進行緊密性固定，此時陶瓷纖維密封體9承接了爐門2與爐體I之間的密封任務。整個爐門活動部分通過支撐臂4鏈接到爐門鉸鏈6上，實現了爐門自由推拉開啟與關閉。在爐體I兩側設有熱電偶7用于試驗焦爐溫度檢測及控制。為了使得對本密封在壽命終了時更換方便，預制為成型式的整體結構，以便更換時方便。爐門采用優質去應力冷軋鋼板制作，保證了材質特性均勻的同時也保證了在溫度高低大幅度變化時形變最小。 為使炭化室兩側爐門具有一定熱儲備性，采用機械高壓力成型的高密度粘土質加防裂耐急冷急熱成分的多種混合成分的磚料制成爐門磚。制造時用模具一次成型爐磚，并設計成相互咬合的結構。增加其熱容使爐門部分在試樣煉焦過程中能保持爐門部分的溫場恒定。爐膛內部其他部分的爐門磚等直接受熱面或與發熱元件直接受熱接觸面均采用粘土質制作，要具有一定的高溫抗壓特性。而其余不接觸炭化室或發熱元件工作面的部分可采用輕質磚或輕質高招普通磚來進行砌筑。優化爐膛受熱傳熱的熱工工藝也是本發明試驗焦爐一個重要解決的問題，經過同大生產焦爐熱工受熱分析將爐膛兩側設計為主加熱面接受發熱元件的直接熱作用，如圖4、圖5所示，本發明試驗焦爐由左爐墻12、右爐墻13、炭化室底部爐磚15、前爐門磚16、后爐門磚17構成，炭化室中間為試樣14。 炭化室兩側面爐墻(左爐墻12、右爐墻13)和炭化室底部爐磚15材質均選擇碳化娃材質，制造時用模具一次成型爐磚，并設計成相互咬合的結構。炭化室底部受熱則通過兩側的爐墻面受熱后傳向炭化室底部的爐磚。經過此種設計的炭化室表現出的熱特性是兩側爐墻可快速接受發熱元件的熱量從而快速升溫，而炭化室底部的碳化硅爐磚主要擔使試樣底部具有一定的加熱作用，而這個作用相對要比兩側爐墻緩慢柔和，即補償了炭化室底部散熱又起到試樣底部在一定程度溫升底的不足，使得試樣底部和上部均得到一個良好的熱平衡的溫場。本發明可有效提高試驗焦爐密封度，使在試樣煉焦過程中保持爐門部分溫場恒定。減小操作人員勞動強度，改善現場環境。以上實施例不以任何方式限定本發明，凡是對以上實施例以等效變換方式做出的其它改進與應用，都屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種免泥封型試驗焦爐，包括試驗焦爐爐體、爐門、爐門鉸鏈、支撐臂、爐門固定器，其特征在于，所述的爐門包括爐門外護鋼構、爐門磚及密封體，爐門磚鑲嵌在爐門外護鋼構內，在爐門磚的四周設有密封體；所述的密封體與試驗焦爐爐門口部位的鋼構密封型件相配合，實現免泥封型試驗焦爐爐門的密封。
2.根據權利要求I所述的一種免泥封型試驗焦爐，其特征在于，所述的密封體為定型或非定型密封材料。
3.根據權利要求I或2所述的一種免泥封型試驗焦爐，其特征在于，所述的密封體為陶瓷纖維密封體。
4.根據權利要求3所述的一種免泥封型試驗焦爐，其特征在于，所述的陶瓷纖維密封體為可更換的結構。
5.根據權利要求I或2所述的一種免泥封型試驗焦爐，其特征在于，所述的爐門還包括中心軸，中心軸上下兩端與支撐臂連接，爐門可繞中心軸轉動。
全文摘要
本發明涉及一種免泥封型試驗焦爐，包括試驗焦爐爐體、爐門、爐門鉸鏈、支撐臂、爐門固定器，其特征在于，所述的爐門包括爐門外護鋼構、爐門磚及密封體，爐門磚鑲嵌在爐門外護鋼構內，在爐門磚的四周設有密封體；所述的密封體與試驗焦爐爐門口部位的鋼構密封型件相配合，實現免泥封型試驗焦爐爐門的密封。所述的密封體為定型或非定型密封材料。本發明采用陶瓷纖維材料密封體在爐門口與爐門之間形成的間隙進行密封，成型式陶瓷纖維組裝在爐門上，可實現試驗焦爐出焦時與密封材料不相干涉，當陶瓷纖維體長期使用性能不佳時還可以進行更換。
文檔編號C10B25/02GK102703094SQ20121018887
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月8日 優先權日2012年6月8日
發明者張士斌, 李輝, 項恩廣 申請人:鞍山星源達科技有限公司