专利名称：焦炉用双密封快速换向开闭器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种炼焦炉用混合煤气(或高炉煤气)、废气、空气和废气、空气的换向设备。
国内常见的焦炉交换开闭器有三种一种是用于58型焦炉的开闭器(即otto型)，其因高炉煤气旋塞和开闭器分开传动，两套传动机构使结构复杂，受传动机构限制无法实现快速换向；高炉煤气旋塞因是正压操作，煤气泄漏量大，污染环境，危害人的健康，而且旋塞维修量大；空气口设在两叉部上，开口大小受限。另一种是用于IIBP型焦炉的开闭器，只能用于烧单一种煤气；主搬杆开孔为园形孔，拉条轨迹为弧形，所以换向时间长，达49秒。还有一种是铊式双体交换开闭器，用煤气铊代替了煤气旋塞，解决了煤气泄漏量大和检修量大的问题；双体结构，使调节方便，加之铊错开配置，减少横向宽度，使结构紧凑；空气口设在本体表面上，开口较大，适于大容积焦炉使用，但是，由于煤、废气铊杆升降高度不是取最低值，加之各部位端爪的角度及双孔双传动等原因，虽然主搬杆与拉条连接孔由园形孔改为长园形孔，使拉条轨迹由弧形改为直线形，但其换向速度仍然较慢，为46秒。
鉴于存在的上述问题，本实用新型的目的在于设计一种在保证焦炉安全运行的情况下，换向速度快，交换时间最短，热效率高，密封效果好的焦炉用双密封快速换向开闭器。
为实现此目的，本实用新型采取的技术措施是(1)煤气铊和废气铊均为双铊结构，分内外铊，双密封，密封面为窄环形平面，而且煤气铊内铊迎气面为凹仿流线形。(2)严格按工艺要求的煤气、废气、空气的开关和间歇时间以及在保证流量和流速的情况下，设计各传动机构中端爪的合理角度，以使煤气铊和废气铊的行程最短。
采取上述技术措施产生的积极效果是(1)单孔单传动，煤气铊内铊迎气面为凹仿流线形阻力小，各部位端爪的合理角度，煤气铊和废气铊的最小行程都决定了本开闭器能够快速换向，使交换时间缩小到最短，而且使燃烧室的温度波动小，提高了热效率。(2)煤气铊和废气铊是双铊双密封，密封面为窄环形平面，使密封效果好，不泄漏煤气，不污染环境，改善了操作条件。
以下结合附图和实施例详细介绍本实用新型焦炉用双密封快速换向开闭器的结构、操作原理和过程。
图1为焦炉用双密封快速换向开闭器的整体结构图。
图2为煤气铊传动机构图。
图3为废气铊传动机构图。
图4为空气盖传动机构图。
如
图1所示，本实用新型焦炉用双密封快速换向开闭器是由蓄热室连接管(1)、壳体(2)、煤气铊(3)［包括煤气铊内铊(3a)和煤气铊外铊(3b)］、煤气接管(4)、废气接管(5)、废气调节翻板(6)、废气调节杠杆(7)、废气铊(8)［包括废气铊内铊(8a)和废气铊外铊(8b)］、废气铊杆(9)、废气铊链(10)、轴架(11)、空气盖(12)、主搬杆(13)、煤气铊链(14)、轴架(15)、煤气铊杆(16)、煤气铊传动机构(A)、废气铊传动机构(B)、空气盖传动机构(C)组成的。
本焦炉用双密封快速换向开闭器分煤气、废气、空气开闭器(左、右型)和废气、空气交换开闭器(左、右型)二种四个规格。
煤气铊(3)和废气铊(8)均为双铊结构，分内、外铊(3a、3b和8a、8b)，二者用螺栓连接。双密封，煤气铊(3)和废气铊(8)的内外铊(3a、3b)和(8a、8b)的密封面均为窄环形平面，环形平面的宽度为煤气内外铊分别为1.5±0.5mm，废气铊内外铊分别为2±0.5mm，加之煤气铊的内铊迎气面为凹仿流线形，这样密封效果好，避免了煤气的泄漏，不污染环境，操作条件改善了。由于煤气铊内铊迎气面为凹仿流线形，所以对气流阻力小，也加快了换向速度。主搬杆(13)上与拉条的连接孔为长园形孔，使拉条轨迹为直线形，这样可以加快换向速度。空气盖(12)设在壳体(2)上，可将口开大一些，以便适用于大容积焦炉。
如图2所示，煤气传动机构(A)是由煤气铊扇形轮(17)、挡销(18)、煤气铊扇形轮端爪(19)、轴(20)、园锥销(21)、主搬杆端爪(22)组成的。
主搬杆(13)用园锥销(21)固定在轴(20)上，煤气铊扇形轮(17)上的端爪(19)自由套在轴(20)上，并与主搬杆端爪(22)啮合，挡销(18)固定在轴架(15)上，煤气铊扇形轮(17)用煤气铊链(14)与煤气铊杆(16)相连。
如图3所示，废气铊传动机构(B)是由废气铊连动杆(23)、挡销(24)、废气铊扇形轮(25)、联杆(26)、废气铊传动杆(27)、园锥销(28)、轴接手端爪(29)、废气铊传动杆端爪(30)、园锥销(31)和轴(32)组成的。图中的(a)为废气铊正向传动前的状态，(b)为废气铊正向传动后的状态。
轴接手端爪(29)用园锥销(28)固定在轴(20)上，废气铊传动杆(27)自由套在轴(20)上，轴接手端爪(29)和废气铊传动杆端爪(30)啮合，联杆(26)分别与废气铊传动杆(27)和废气铊连动杆(23)铰接。挡销(24)固定在轴架(11)上，废气铊连动杆(23)和废气铊扇形轮(25)均用园锥销(31)固定在轴(32)上。废气铊扇形轮(25)用废气铊链(10)与废气铊杆(9)相连。
如图4所示，空气盖传动机构(C)是由搬杆(33)、搬杆端爪(34)、主搬杆端爪(35)和联杆(36)组成的。
搬杆(33)上的端爪(34)自由套在轴(20)上，主搬杆端爪(35)用园锥销(21)固定在轴(20)上，搬杆(33)上的端爪(34)和主搬杆端爪(35)啮合，联杆(36)和搬杆(33)铰接。
严格按工艺要求的煤气、废气、空气的开关和间歇时间以及在保证流量和流速的情况下，各传动机构中端爪的角度分别为煤气传动机构(A)中的主动爪——主搬杆端爪(22)为165±1°，被动爪——煤气铊扇形轮端爪(19)为106±1°，废气传动机构(B)中的主动爪——轴接手端爪(29)为165±1°，被动爪——废气铊传动杆端爪(30)为140±1°，空气盖传动机构(C)中的主动爪——主搬杆端爪(35)为165±1°，被动爪——搬杆端爪(34)为134±1°。按上述端爪角度转动，会使煤气铊和废气铊的行程控制为最小行程煤气铊行程为59±5mm，废气铊行程为175±5mm。
以下结合附
图1、2、3、4详细介绍本焦炉用双密封快速换向开闭器的操作原理和过程。
正向操作此时初始状态为下废气状态，废气铊(8)处于全开状态，煤气铊(3)及空气盖(12)处于全关状态(如图3中(a)所示)。
固定在轴(20)上的主搬杆(13)正向转动时，带动了固定在轴(20)上的轴接手端爪(29)，使与其啮合的废气铊传动杆端爪(30)转动，接着依次带动了废气铊传动杆(27)、联杆(26)、废气铊连动杆(23)、废气铊扇形轮(25)、废气铊链(10)，废气铊杆(9)，使废气铊(8)下降。
当主搬杆(13)转到36°时，通过主搬杆端爪(35)使与其啮合的搬杆端爪(34)转动，从而依次带动搬杆(33)、联杆(36)，使空气盖(12)由全关状态逐渐打开(如图4所示)。
当主搬杆(13)转到60°时，废气铊扇形轮(25)被固定在轴架(11)上的挡销(24)挡住，废气铊扇形轮(25)的中心线由O2－O2转到O2’－O2’，废气铊扇形轮(25)的转角为77°，废气铊(8)下降的行程为175mm，此时废气铊(8)完全关闭(如图3中的(b)所示)。
此时不进煤气，也不排废气，只进空气。
当主搬杆(13)转到64°时，通过主搬杆(13)的另一端爪(22)使与之啮合的煤气铊扇形轮端爪(19)转动，接着依次带动煤气铊扇形轮(17)、煤气铊链(14)、煤气铊杆(16)，使煤气铊(3)提升，由全关状态逐渐打开(如图2所示)。
当主搬杆(13)转到90°时，煤气铊扇形轮(17)被固定在轴架(15)上的挡销(18)挡住，煤气铊扇形轮(17)的中心线由O1－O1转到O1’－O1’，煤气铊扇形轮(17)的转角为26°，煤气铊(3)提升的行程为59mm，此时煤气铊(3)完全打开。
当主搬杆(13)转到90°时，使搬杆(33)的中心线O3－O3转到O3’－O3’，搬杆(33)的转角为54°，带动联杆(36)使空气盖(12)被完全打开。
这样主搬杆(13)仅用12～13秒的时间就完成了正向操作过程，使开闭器由原来的下废气状态转换为进煤气和进空气状态。
逆向操作与正向操作相反，主搬杆(13)逆向转动90°，会使开闭器由进煤气和空气状态转换为下废气状态。主搬杆(13)转到26°时关闭煤气铊(3)，转到54°时关闭空气盖(12)，转到90°时废气铊(8)全部打开。
正向操作和逆向操作的间隔时间为20～30分钟。
实施例90年11月将具有下列技术指标的焦炉用双密封快速换向开闭器试制品于鞍钢化工总厂三炼焦车间14＃36孔焦炉上试用。
技术指标煤气内外铊的密封面宽分别为1.5mm，废气内外铊的密封面宽分别为2mm，煤气传动机构主动爪165°被动爪106°废气传动机构主动爪165°被动爪140°空气盖传动机构主动爪165°被动爪134°煤气铊行程59mm废气铊行程175mm焦炉采用混合煤气为燃料，折合焦炉煤气消耗量为23600m3／h，每次换向时间为12.87秒，换向时燃烧室温度波动为30℃。密封效果好，无煤气泄漏，节省能源，按每小时节省混合煤气4650m3，0.00388GJ／m3，4.78元／GJ，24h／d，365d／a计算，仅混合煤气一项每年就可节约75.5万元；同时不污染环境，操作条件好，所以此开闭器的使用效果较为理想。
权利要求1.一种焦炉用双密封快速换向开闭器，其是由蓄热室连接管(1)、壳体(2)、煤气铊(3)、煤气接管(4)、废气接管(5)、废气调节翻板(6)、废气调节杠杆(7)、废气铊(8)、废气铊杆(9)、废气铊链(10)、轴架(11)、空气盖(12)、主搬杆(13)、煤气铊链(14)、轴架(15)、煤气铊杆(16)、煤气铊传动机构(A)、废气铊传动机构(B)、空气盖传动机构(C)组成的，其特征是[1]煤气铊(3)和废气铊(8)分别由内外铊(3a)、(3b)和(8a)、(8b)组成的，内外铊是用螺栓连接的；[2]煤气铊(3)和废气铊(8)的内外铊(3a、3b)和(8a、8b)的密封面均为窄环形平面；[3]煤气铊(3)内铊(3a)的迎气面为凹仿流线形；[4]煤气铊传动机构(A)是由煤气铊扇形轮(17)、挡销(18)、煤气铊扇形轮端爪(19)、轴(20)、园锥销(21)、主搬杆端爪(22)组成的；[5]废气铊传动机构(B)是由废气铊连动杆(23)、挡销(24)、废气铊扇形轮(25)、联杆(26)、废气铊传动杆(27)、园锥销(28)、轴接手端爪(29)、废气铊传动杆端爪(30)、园锥销(31)和轴(32)组成的；[6]空气盖传动机构(C)是由搬杆(33)、搬杆端爪(34)、主搬杆端爪(35)、联杆(36)组成的；[7]各传动机构中端爪的角度分别为主搬杆端爪(22)为165±1°，煤气铊扇形轮端爪(19)为106±1°，轴接手端爪(29)为165±1°，废气铊传动杆端爪(30)为140±1°，主搬杆端爪(35)为165±1°，搬杆端爪(34)为134±1°；[8]煤气铊(3)和废气铊(8)的行程分别为59±5mm和175±5mm。
2.根据权利要求1所述的焦炉用双密封快速换向开闭器，其特征是煤气铊(3)和废气铊(8)的内外铊(3a、3b)和(8a、8b)的环形密封平面的宽度分别为1.5±0.5mm和2±0.5mm为佳。
专利摘要本实用新型涉及一种炼焦炉用混合煤气(或高炉煤气)、废气、空气和废气、空气的换向设备，其采取(1)煤气铊和废气铊皆为双铊结构，双密封，密封面为窄环形平面，煤气铊内铊迎气面为凹仿流线形，(2)严格按工艺要求设计各传动机构中端爪的角度，使煤气铊和废气铊的行程尽量短等措施，达到了快速换向的目的，而且密封效果好，不泄漏煤气，节省能源，不污染环境，改善了操作条件。
文档编号C10B21/14GK2169627SQ9322915
公开日1994年6月22日 申请日期1993年9月3日 优先权日1993年9月3日
发明者池凤彩, 张会敏, 梁兆江, 富广厚, 杜连生, 袁庸夫, 邱训一 申请人:鞍山钢铁公司, 鞍山钢铁公司设计研究院, 鞍山钢铁公司化工总厂