阅读说明：本技术 一种双线形自适应新型风口中套强制密封装置及其加工工艺 (Double-line self-adaptive novel forced sealing device for tuyere middle sleeve and machining process thereof ) 是由 刘海龙 于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种双线形自适应新型风口中套强制密封装置及其加工工艺,其特征在于：由中套本体、凹槽、前密封面、后密封面、风口小套安装圆锥面、强制冷却水循环腔、冷却水入口、冷却水出水口和前端面构成。双线形自适应新型风口中套强制密封装置的加工工艺采用高纯度紫铜材料铸造成型制成双线形自适应新型风口中套本体,通过机械加工风口大套安装圆锥面上的凹槽、前密封面、后密封面及风口小套安装圆锥面、使其实现与风口大套及风口小套的配合精度。本发明解决了风口中套装置与大套锥型配合面之间不能完全密封,导致高炉内部带压煤气窜漏问题。本发明可使风口中套与大套之间形成线性自适应性强制密封不再窜漏带压煤气,确保高炉运行安全。(The invention relates to a double-line self-adaptive novel tuyere middle sleeve forced sealing device and a processing technology thereof, which are characterized in that: the air port small sleeve cooling device is composed of a middle sleeve body, a groove, a front sealing surface, a rear sealing surface, an air port small sleeve mounting conical surface, a forced cooling water circulation cavity, a cooling water inlet, a cooling water outlet and a front end surface. The machining process of the double-line-shaped self-adaptive novel tuyere middle sleeve forced sealing device adopts a high-purity red copper material to manufacture a double-line-shaped self-adaptive novel tuyere middle sleeve body by casting and molding, and the groove, the front sealing surface, the rear sealing surface and the tuyere small sleeve mounting conical surface on the tuyere large sleeve mounting conical surface are machined to realize the matching precision with the tuyere large sleeve and the tuyere small sleeve. The invention solves the problem of coal gas leakage caused by pressure in the blast furnace because the tuyere medium sleeve device and the large sleeve conical matching surface can not be completely sealed. The invention can form linear self-adaptive forced sealing between the tuyere middle sleeve and the large sleeve without leaking pressurized gas, thereby ensuring the safe operation of the blast furnace.)

一种双线形自适应新型风口中套强制密封装置及其加工工艺

技术领域

本发明属于冶金行业高炉冶炼及维护技术领域，涉及一种用于高炉风口中套的密封结构，解决风口大套与中套密封不严及变形造成带压煤气窜漏封堵等问题，特别涉及一种双线形自适应新型风口中套强制密封装置及其加工工艺。

背景技术

目前国内冶金行业在高炉运行的送风装置中顺行可靠越来越成为高炉保产长寿的关键，高炉风口的中套是送风系统的重要组成，起着尤为重要的作用，风口中套装置出现故障大多是因为刚性材质在高温环境中易受热变形，中套与大套锥型配合面之间形成异常间隙缝隙，或有异物影响，不能完全密封，导致高炉内部带压煤气窜漏，密封性能差等问题，频繁更换设备部件造成成本增加、劳动力损耗，不能从根本上解决问题，带压煤气窜漏给安全生产造成极大影响。在现有技术中通过增加石棉垫圈或涂抹特种密封胶形成软性密封，但在生产和操作工序上虽增加了工作量，但仍存在缺陷和瑕疵，密封材质的好坏也在一定程度影响了实际使用效果，达不到长期、稳定的密封要求，不能长期彻底的解决密封问题。

发明内容

本发明双线形自适应新型风口中套强制密封装置及其加工工艺内容简述：

双线形自适应新型风口中套强制密封装置，其特征在于：是由：中套本体、凹槽、前密封面、后密封面、风口小套安装圆锥面、强制冷却水循环腔、冷却水入口、冷却水出水口和前端面构成，中套本体为圆锥形状的筒体结构，在中套本体的前端部设有凹槽，凹槽的凹槽体的上面分别形成前密封面和后密封面，通过前密封面和后密封面形成风口大套安装圆锥面；在中套本体内的底部设有风口小套安装孔，中套本体内设有强制冷却水循环腔，在前端面上设有冷却水入口和冷却水出水口。

双线形自适应新型风口中套强制密封装置的加工工艺，采用下述步骤：

（1）、采用高纯度紫铜材料经铸造成型制成双线形自适应新型风口中套本体，其形状为空心截锥体，在中套本体内设有强制冷却水循环腔；

（2）、对中套本体铸件进行清理，检查铸造质量确保铸造体各截面厚度均匀，经过打压试验保证在每平方厘米16公斤压力下不变形，无渗漏；

（3）、通过机械加工风口大套安装圆锥面上的凹槽、前密封面、后密封面及风口小套安装圆锥面、使其实现与风口大套及风口小套的配合精度；

（4）、采用机械加工对中套本体前部的风口大套安装圆锥面上的凹槽、 前密封面、后密封面及中套本体后部的风口小套安装圆锥面进行机械加工成型；按设计尺寸：凹槽的长度L= 60mm，将前密封面及后密封面的上端面加工为m = 5mm，其下底面为M= 10mm，形成梯形，凹槽深度h= 5mm ；

（5）、冷却水入口和冷却水出口设置在中套本体的前端面上。

本发明克服了上述存在的缺陷，目的是通过双线形自适应新型风口中套强制密封装置，解决风口中套装置刚性材质在高温环境中易受热变形，中套与大套锥型配合面之间形成异常间隙缝隙，或有异物影响，不能完全密封，导致高炉内部带压煤气窜漏，密封性能差、密封材质达不到长期、稳定的密封要求，不能长期彻底的解决密封问题。本发明可使风口中套与大套之间形成线性自适应性强制密封，不再窜漏带压煤气，确保高炉运行安全，实现安全生产。

附图说明

图1是双线形自适应新型风口中套强制密封装置结构示意图；

图2是双线形自适应新型风口中套强制密封装置侧视图：

图中：1是中套本体、2是凹槽、3 是前密封面、4是后密封面、5是风口小套安装圆锥面、6是强制冷却水循环腔、7是冷却水入口、8是冷却水出水口、9是前端面。

具体实施方式

本发明双线形自适应新型风口中套强制密封装置及其加工工艺是这样实现的，下面结合实施例做具体说明。

见图1，本发明双线形自适应新型风口中套强制密封装置，其特征在于：是由：中套本体1、凹槽2、前密封面3 、后密封面4、风口小套安装圆锥面5、强制冷却水循环腔6、冷却水入口7、冷却水出水口8和前端面9构成，中套本体1为圆锥形状的筒体结构，在中套本体1的前端部设有凹槽2，凹槽2的凹槽体的上面分别形成前密封面3和后密封面4，通过前密封面3和后密封面4形成风口大套安装圆锥面；在中套本体1内的底部设有风口小套安装孔5，中套本体1内设有强制冷却水循环腔6，在前端面9上设有冷却水入口7和冷却水出水口8。

本发明双线形自适应新型风口中套强制密封装置的加工工艺，采用下述步骤：

（1）、采用高纯度紫铜材料经铸造成型制成双线形自适应新型风口中套本体1，其形状为空心截锥体，在中套本体1内设有强制冷却水循环腔6，具有很高的导热性能；

（2）、对中套本体1铸件进行清理，检查铸造质量确保铸造体各截面厚度均匀，经过打压试验保证在每平方厘米16公斤压力下不变形，无渗漏；

（3）、通过机械加工风口大套安装圆锥面上的凹槽2、前密封面3 、后密封面4及风口小套安装圆锥面5、使其实现与风口大套及风口小套的配合精度；

（4）、采用机械加工对中套本体1前部的风口大套安装圆锥面上的凹槽2、 前密封面3、后密封面4及中套本体1后部的风口小套安装圆锥面5进行机械加工成型；按设计尺寸：凹槽2的长度L= 60mm，将前密封面3及后密封面4的上端面加工为m = 5mm，其下底面为M=10mm，形成梯形，凹槽2深度h= 5mm ；

（5）、在中套本体1的前端面9上加工设置冷却水入口7和冷却水出口8。

在冶金行业高炉运行的送风装置中顺行可靠越来越成为高炉保产长寿的关键，高炉风口的中套是送风系统的重要组成，起着重要的作用，风口中套装置出现故障大多是因为刚性材质在高温环境中易受热变形，中套与大套锥型配合面之间形成异常间隙缝隙，或有异物影响，不能完全密封，转变成双线性接触界面。本发明在高炉运行的送风装置中的压下机构作用下使双线形自适应新型风口中套强制密封装置前部的风口大套安装圆锥面上的凹槽2与大套之间形成双线性接触，形成强制塑性封堵密封面。在形成双线性强制密封同时，保留了套体的导向和定位的功能。在工作一段时间后，在正常工况条件下，承受高温和物理冲击，风口大套壳体不可避免的发生轻微变形，这时凹槽2、前密封面3 、后密封面4,的双接触线在风口大套发生轻微应力变形后，随变形体和风口大套压下机构压力调整行进补偿，适应性的保持大套和双线形自适应新型风口中套强制密封装置的大套安装圆锥面的前密封面3、后密封面4发生轻微塑性变形，贴合大套圆锥表面达到强制封闭作用，封堵了炉内带压煤气的窜漏，保证了炉前操作的安全生产，从而延长了风口的使用寿命，减少劳动强度，降低了操作风险和运行成本。

本发明通过双线形自适应新型风口中套强制密封装置，解决风口中套装置刚性材质在高温环境中易受热变形，中套与大套锥型配合面之间形成异常间隙缝隙，或有异物影响，不能完全密封，导致高炉内部带压煤气窜漏，密封性能差、频繁更换设备部件造成成本增加、劳动强度大，带压煤气窜漏给安全生产造成极大影响。密封材质达不到长期、稳定的密封要求，不能长期彻底的解决密封问题。本发明可使风口中套与大套之间形成线性自适应性强制密封，不再窜漏带压煤气，确保高炉运行安全，实现安全生产。