具体实施方式

本发明提供一种卧式侧吹转炉的水冷活动烟罩，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现有的用于转炉的活动烟罩的常见配置方式如图1、图2、图3所示，其中，图1为转炉装置正常吹炼时的截面图，以图1中的上下方向为本结构描述中的上下方向，以图1中的左右方向为本结构描述中的前后方向，以视线朝向和远离图1中的截面图的方向为本结构描述中的左右方向。

如图3所示，所述转炉装置包括有位于下方的转炉3，转炉3上设置有炉风眼30和炉口31，位于转炉3上方的外层烟罩1和内层固定烟罩2，外层烟罩1位于前方，所述内层固定烟罩2位于后方，所述外层烟罩1设有第一通道11，所述内层固定烟罩2设有第二通道21，所述内层固定烟罩2上开设有进料口22，进料口22连通第一通道11并用于朝向转炉3加入或取出熔炼材料等。内层固定烟罩2上设置有活动烟罩20，如图2所示，活动烟罩20用于滑移开启或封闭内层固定烟罩2上的进料口22。通过开启进料口22，方便转炉3旋转到前侧进行进出料作业；如图3所示，摇炉时，现有的活动烟罩20需要向上提升活动烟罩使其前端与转炉3之间在形成约≮300mm间隙23，以该间隙23避让炉口31处经常有的突出转炉3外壳上的金属粘接物32；正常吹炼时，活动烟罩20在下限工位，通过封闭进料口22，将烟气封阻于内层固定烟罩的第二通道21内，同时阻止烟气进入外层烟罩1的第一通道11，此时，所述内层固定烟罩2的第二通道21与所述转炉3的炉口31之间连通，以承接炉内排出的烟气并送入后续设备进行换热、除尘、制酸。

参考图4-图6。基于现有的转炉在摇炉作业时易造成环境污染的技术问题，本实施例中提供了一种水冷活动烟罩4，应用在卧式侧吹转炉。其中，在现有技术的基础上，如图2的现有技术和图6的改进后结构进行对比，将活动烟罩20改造为水冷活动烟罩4，所述水冷活动烟罩4的驱动装置6、导轨5以及水冷活动烟罩4与现有外层烟罩1、内层固定烟罩2、转炉3之间的配置方位也和现有活动烟罩的相同，不作详细介绍。水冷活动烟罩4运行利用两侧的四个滚轮41贴合在导轨5上滚动；驱动端连接耳42用作驱动装置6的连接件；驱动系统6带动水冷活动烟罩上下运行。本实施例中的所述水冷活动烟罩4用于滑移开启或封闭卧式侧吹转炉3的内层固定烟罩2上的进料口22，所述水冷活动烟罩4还包括：挡烟罩体40，冷却腔室(图示中未标注)，以及挡风组件44。所述挡烟罩体40的左右两侧转动设置有滚轮41。滚轮41能使挡烟罩体40沿导轨滑移。所述冷却腔室设置在所述挡烟罩体40内，如图9所示，所述冷却腔室连通有用于流进冷却水的第一软管432，以及用于流出冷却水的第二软管433，从而形成冷却通路。如图4所示，所述挡烟罩体40朝向所述进料口22的一侧设置有避空通道409，所述避空通道409的下侧面开设有避空开口410，如图5、图6所示，当所述进料口22封闭时，所述避空通道409环绕在所述进料口22外侧。所述挡风组件44设置在所述挡烟罩体40的避空开口410处，并用于开启或关闭所述避空开口410。

上述方案中，通过在挡烟罩体40的左右两侧设置滚轮41，使挡烟罩体40可以活动，并开启或关闭进料口22。在挡烟罩体40内设置冷却腔室并配置软管，可在所述水冷活动烟罩4静态和滑动状态时将外界的冷却水引入、引出其冷却腔室，形成强制循环水冷，使摇炉时从炉口31喷贴在所述挡烟罩体40上朝向炉口31一侧的高温喷溅物快速冷脆脱落，而不易形成大结块影响所述水冷活动烟罩4运行使用，这样在摇炉过程中，操作工人可以将挡烟罩体40下放并覆盖进料口22，不必担心挡烟罩体40易粘附较大喷溅物结块，导致活动烟罩20在拉动过程中易损坏内层固定烟罩2的问题。另外，所述挡烟罩体40在所述下限工位时，其挡烟罩体40的所述前端与转炉3外壳之间设置避空通道409，并在避空通道409的前侧形成避空开口410，通过避空开口410和避空通道409使挡烟罩体40与转炉3炉壳外表面之间形成足够空隙，以防止摇炉时所述挡烟罩体40与炉口31处突出转炉3外壳上的金属粘接物32相碰。同时，设置所述挡风组件44用来封闭或开启所述挡烟罩体40与转炉3外壳之间设置的空隙。正常吹炼时，所述挡风组件44封闭所述避空开口410以减少外部空气进入内层固定烟罩2；摇炉时，挡风门处于开启，使所述挡烟罩体40的前端的避空开口410打开。用本发明的技术方案，可实现摇炉时所述水冷活动烟罩4不需要滑移提升，并覆盖进料口22，水冷活动烟罩4能安全有效封挡转炉3喷出的含高温喷溅物烟气，并使烟气回到工艺系统制酸。这不仅能增加酸的产量，降低环保处理系统生产压力和成本，更重要的是防止大量含高浓度SO2烟气喷射进入外层烟罩1，造成陡然增大的烟气不易被外层烟罩1集纳和抽排到环保处理系统而导致烟气外逸污染环境的问题。

如图7、图8所示，挡烟罩体40包括朝向所述转炉3设置的挡火里板401，固定设置在所述挡火里板401的侧面上的封边板403，连接在所述封边板403上的面板402，所述挡火里板401和所述面板402及所述封边板403围成所述冷却腔室，冷却腔室为不漏水的密封腔室。如图7、图8所示，在所述挡火里板401朝向所述转炉3的一侧固定有衬板404，在所述衬板404上还焊接有连接耳板405，筋板406与挡火里板401、衬板404、连接耳板405之间焊接，拉杆连接挡火里板401和面板402来加强所述挡烟罩体40的冷却腔室，所述侧密封板408围绕所述挡火里板401的边缘设置，并围成所述避空通道。具体为两块侧密封板408设置在所述挡烟罩体的冷却腔室的两侧与挡火里板401焊接。

如图4、图6、图8所示，所述挡火里板401的下表面在远离所述避空开口410的一端朝向下端弯曲形成弧形面，所述弧形面与两侧的所述侧密封板连接并封闭所述避空通道背离所述避空开口410的一端；所述避空开口处的挡火里板的下表面到所述转炉炉壳外表面之间的间隙距离为300±20mm。具体结构中，所述挡烟罩体40由所述冷却腔室和侧密封板408组成一个犹如倒扣在所述进料口22处的撮箕形状的罩体，冷却腔室的挡火里板401在所述水冷活动烟罩4滑移方向采用S形煨弯整体弧面，因此，挡烟罩体40中冷却腔室朝向转炉的挡火面形成平直度差距A(挡火里板的下表面到所述转炉炉壳外表面之间的间隙距离)，以此实现所述挡烟罩体40前端到所述转炉炉壳外表面之间的间隙为300±20mm。这样以防止摇炉时所述挡烟罩体与炉口处突出转炉外壳上的金属粘接物相碰。

如图5、图6所示，所述挡风组件44包括驱动部件(图示中未标注)，以及挡风门板440。所述驱动部件包括：气缸443，铰链件441，所述气缸443设置在所述挡烟罩体40上。所述铰链件441铰接在所述挡烟罩体40上且一端连接所述气缸443的活塞轴上，所述挡风门板440连接在所述铰链件441的另一端上。所述挡风门板440通过铰链件441的带动而翻转并打开或关闭所述避空开口410。

另外，所述驱动部件还包括连接杆442，所述连接杆442的一端连接所述气缸443的活塞轴，另一端铰接所述铰链件441。通过连接杆442的连接，有效增强气缸443的行程，便于结构设置。为使挡风板的两侧均匀受力，所述驱动部件设置有两个，两个所述驱动部件位于所述挡烟罩体40上并分别连接所述挡风门板440的左右两端。这样通过两侧驱动部件同时驱动，能使挡风门板440稳定的开启或关闭避空开口410。所述连接杆442加长了所述门板与所述气缸443之间的距离，以减少摇炉和进出料过程中熔体热量对所述气缸443的炙烤损伤。

所述挡风组件44的挡风门板440设置在挡烟罩体40所述前端，用气动方式来封闭或开启所述挡烟罩体40与转炉3外壳之间设置的避空开口410。正常吹炼时，所述挡风门板440封闭所述避空开口410以减少外部空气进入内层固定烟罩2；摇炉或滑动水冷活动烟罩4时，所述挡风门板440处于开启状态以防止炉口31处突出转炉3外壳上金属粘接物32与挡烟罩体相碰。

挡风组件44开启所述避空开口410后，挡风门板440停留在所述挡烟罩体的冷却腔室的所述面板一侧，即位于冷却腔室的上侧，以减少摇炉和进出料过程中熔体热量对挡风门板440的炙烤损伤。

驱动部件设置有两个，因此，支撑所述挡风门板440及与所述连接杆442相连的铰链件441设置在所述冷却腔室的两侧，并焊接在冷却腔室的所述封边板上，以避开炉口区域热源。连接杆442用于连接所述铰链件441和所述气缸，连接杆对称布置在所述冷却腔室的所述封边板的两外侧。所述气缸443对称布置在所述冷却腔室的所述面板上、封边板的两外侧，每侧一个，共两个，两个气缸进出气管并联。

所述冷却腔室的两侧及所述面板上设置有第一罩体钢管445和所述第二罩体钢管446。第一罩体钢管445和所述第二罩体钢管446均固定设置在所述挡烟罩体40上。所述第一罩体钢管445的一端和所述第二罩体钢管446的一端分别用于连通外部电磁阀上。所述第一罩体钢管445、第二罩体钢管446的一端通过和所述支软管444分别连接在所述气缸443的气管接头上，第一罩体钢管445和第二罩体钢管446其中一个作为气缸443的进行供气，另一个为气缸443出气，形成气动回路。且第一罩体钢管445和第二罩体钢管446固定在所述挡烟罩体40上，在水冷活动烟罩4进行移动时，不会对支软管444进行扯动，保护了气路管。

本方案中，所述水冷活动烟罩4根据配管(气管和水管)的设置不同，分为前侧式和后侧式两种形式。具体实施例如下：

实施例一

本实施例中的所述水冷活动烟罩4为前侧式结构。具体如下：

如图5、图6、图9所示，所述水冷活动烟罩4还包括：在所述挡烟罩体40上设置有进水管430、出水管431、软管护板434。所述进水管430的进水管口和所述出水管431的出水管口上都设置有管口法兰，两管口法兰分设在所述冷却腔室的左右两侧、且分别用于连通流进冷却水的第一软管432和流出冷却水的第二软管433。在本实施例中，所述进水管430和出水管431均采用钢管。进水管430和出水管431分别焊接固定在所述挡烟罩体40的左右两侧的所述封边板403上。所述进水管430从挡烟罩体外侧延伸至冷却腔室内的下部，即所述进水管430的所述出水口位于所述冷却腔室的下部。所述出水管431从冷却腔室内的上部延伸到挡烟罩体40外部，即所述出水管431的所述进水口位于所述冷却腔室的上部。这样使所述出水管431和进水管430位于所述冷却腔室内的开口端分别位于所述冷却腔室的上下两侧，考虑到本实施例中的所述挡烟罩体40是倾斜的设置在所述转炉3的内层固定烟罩2上，这样设置出水管431和进水管430使水流方向为从下向上，从而通入的冷却水能够在所述挡烟罩体40的冷却腔室内与黏附在所述挡火里板上的高温喷溅物进行充分地热量交换。所述软管护板434固定连接在所述挡烟罩体40的左右两侧，软管护板434的作用是防止挡烟罩体40所连接的第一软管432和第二软管433过度弯曲，软管护板434的设计参数以金属软管动态弯曲半径Rd来定。

如图5、图9、图10所示，在水冷活动烟罩4的外部设置有冷却水管道473，以及排水管道474。所述冷却水管道473与所述第一软管432的连接端(如图10中C处)、所述排水管道474与所述第二软管433的连接端(如图9中D处)均位于所述外层烟罩的外部的前侧位置。这样第一软管432和第二软管433的大部分管体配置在外层烟罩1内，连接端伸出到外层烟罩外。第一软管432、第二软管433与挡烟罩体40的进、出水管的管口法兰连接的一端随挡烟罩体40在其工作行程范围内移动，第一软管432、第二软管433在竖直截面上形成S形折弯运动。进水过程为：外部的冷却水通过冷却水管道473进入到第一软管432，第一软管432内的冷却水流入到进水管430，冷却水再通过进水管430进入到挡烟罩体40的冷却腔室的下部。排水过程为：所述挡烟罩体40的冷却腔室中的冷却水从腔室上部进入到出水管431，再从挡烟罩体40出水管431中进入到第二软管433，从第二软管433进入到排水管道474排出。

在一些实施方式中，进出水的第一软管432、第二软管433的固定端C、D设置在外层烟罩1外侧，以便更换软管；C与D点以炉口为中心对称布置，其间距L≥5000mm，以保障吊车在外层烟罩1的前侧有充足的操作空间。

如图9、图10、图11、图12所示，在挡风组件的气缸的气路结构中，支软管444、第一罩体钢管445、第二罩体钢管446是位于挡烟罩体上的部分。挡风组件44的管路还包括：连接所述第一罩体钢管445的第三气软管447，第三气软管447另一端为固定端且与第三外部气钢管475连接，由第三外部气钢管475连通外部的电磁阀。所述第二罩体钢管446的一端连接有第四气软管448，第四气软管448的另一端为固定端且连接第四外部气钢管476，由第四外部气钢管476连通外部的电磁阀。从而形成控制气路。

如图9所示，第三软管447和第四软管448是所述两个并联气缸的总进气或总排气软管；所述第三、四软管分别布置在挡烟罩体靠所述滚轮处的两侧。

其形成的气路为：(一侧)气缸443—(一侧)支软管444—第一罩体钢管445—第三软管447—第三外部气钢管475—外部电磁阀；(另一侧)气缸443—(另一侧)支软管444—第二罩体钢管446—第四软管448—第四外部气钢管476—外部电磁阀。

连通所述第一罩体钢管445、第三软管447和第三外部气钢管475与所述冷却腔室且用于流进冷却水的第一软管并行。连通所述第二罩体钢管446、第四软管448和第四外部气钢管476与所述冷却腔室且用于流出冷却水的第二软管并行。所述第三外部气钢管475与所述第三软管447的固定连接点E、所述第四外部气钢管476与第四软管448的固定连接点F,(如图9中E、F处)，均位于所述外层烟罩的外部的前侧位置。

实施例二

本实施例中的所述水冷活动烟罩4为后侧式结构。具体结构如下：

如图13-图16所示，本实施例的具体结构中，所述水冷活动烟罩4的整套装置主要包括：

后侧设置式与前侧设置式所述水冷活动烟罩的挡烟罩体40、滚轮41、驱动端连接耳42、进水钢管430、出水钢管431相同，且前、后侧设置式所述水冷活动烟罩内冷却水的流通和冷却方式也相同；另外，后侧设置式与前侧设置式所述水冷活动烟罩的挡风组件44结构相同，其结构参考实施例一。

后侧式与前侧式所述水冷活动烟罩不同之处：在冷却水路中，改变第一软管432、第二软管433的位置，无软管护板434结构；增加进水延伸钢管435、出水延伸钢管436。在气路中，改变第三外部气钢管475和第四外部气钢管476的位置；增加第三延伸气钢管449、第四延伸气钢管4410。

在冷却水路中，所述进水延伸钢管435的一端与进水管430的管口法兰固定连接，另一端连接所述第一软管432。出水延伸钢管436的一端和出水管431的管口法兰连接，另一端连接所述第二软管433。

如图13～18所示，在所述气路中，第一罩体钢管445连接有第三延伸气钢管449，所述第三延伸气钢管449与第三软管447连接；所述第三延伸气钢管449与所述进水延伸钢管435并行，且对于穿越外层烟罩1的全部并行区域采用套管结构；

如图13～18所述，第二罩体钢管446连接有第四延伸气钢管4410，所述第四延伸气钢管与第四软管448连接；所述第四延伸气钢管4410与所述出水延伸钢管436并行，且对于穿越外层烟罩1的全部并行区域采用套管结构。

其形成的气路为：(另一侧)气缸443—(另一侧)支软管444—第一罩体钢管445—第三延伸气钢管449—第三软管447—第三外部气钢管475—外部电磁阀；(另一侧)气缸443—(另一侧)支软管444—第二罩体钢管446—第四延伸气钢管4410—第四软管448—第四外部气钢管476—外部电磁阀。

如图15、图16、图17、图18所示，在本实施方式中，冷却水管道473与第一软管432的连接端(如图15中C)、排水管道474与第二软管433的连接端(如图15中D)、第三外部气钢管475与第三软管447的连接端(如图15中E)、第四外部气钢管476与第四软管448的连接端(如图15中F)均位于所述外层烟罩1和内层固定烟罩2的外部，且位于所述外层烟罩1的后侧；

冷却水管道473与第一软管432的连接端、排水管道474与第二软管433的连接端、第三外部气钢管475与第三软管447的连接端、第四外部气钢管476与第四软管448的连接端均为固定设置。

通过加装进水延伸钢管435和出水延伸钢管436以及第三延伸气钢管449和第四延伸气钢管4410，且进水延伸钢管435、出水延伸钢管436以及第三延伸气钢管449和第四延伸气钢管4410朝向所述挡烟罩体的移动方向延伸设置，使第一软管432、第二软管433、第三软管447、第四软管448与外部冷却水和设备所用气体进出水冷活动以罩4的管道连接处移出外层烟罩1的外部，同时将所述第一软管432、第二软管433、第三软管447、第四软管448设置在外层烟罩1和内层固定烟罩2的外部。在外层烟罩1的外部后侧有足够空间的情况下，这样设置增加了炉前进出料操作空间及设备运行的安全性。

进水延伸钢管435、出水延伸钢管436、第三延伸气钢管449、第四延伸气钢管4410随挡烟罩体40在其工作行程范围内作倾斜的上下移动，挡烟罩体40的两侧第一软管432、第二软管433、第三软管447、第四软管448的管体在其运动轨迹的竖直截面上形成U或S形折弯运动。

在一些实施方式中，所述第一软管432和所述第二软管433的移动端(第一软管和进水延伸钢管的连接端、第二软管和出水延伸钢管的连接端)的上限位置到吊车梁7底部的间距H≥500mm，这也是水冷活动烟罩的后侧设置式实施条件。

综上所述，本实施例的一种卧式侧吹转炉的水冷活动烟罩，通过设置所述水冷活动烟罩中的冷却腔室并配置软管，可在所述水冷活动烟罩静态和滑动状态将外界的冷却水引入/引出其冷却腔室，通过强制循环水冷，使摇炉时从炉口喷贴在所述冷却腔室上的高温喷溅物快速冷脆脱落，而不易形成大结块影响所述水冷活动烟罩运行使用。另外，所述水冷活动烟罩在所述下限工位时，其挡烟罩体的所述前端与转炉外壳之间设置足够空隙，以防止摇炉时所述挡烟罩体与炉口处突出转炉外壳上的金属粘接物相碰；同时，设置所述挡风组件用来封闭或开启所述挡烟罩体与转炉外壳之间设置的所述避空开口，正常吹炼时，所述挡风组件封闭所述避空开口以减少外部空气进入内层固定烟罩；摇炉时，挡风组件处于开启，使所述挡烟罩体的所述前端与转炉外壳之间形成空隙，避免对金属粘接物相碰。

用本发明的技术方案，可实现摇炉时所述水冷活动烟罩不需要滑动提升，水冷活动烟罩能安全有效封挡转炉喷出的含高温喷溅物烟气，并使烟气回到工艺系统制酸。这不仅能增加酸的产量，降低环保处理系统生产压力和成本，更重要的是防止大量含高浓度SO2烟气喷射进入外层烟罩，造成陡然增大的烟气不易被外层烟罩集纳和抽排到环保处理系统而导致烟气外逸污染环境的问题。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。