转炉本体水、气及液压介质走向布置结构及一种转炉

摘要

本发明涉及一种转炉本体水、气及液压介质走向布置结构及包括该布置结构的转炉，该布置结构具体为：冷却水进入布置于非传动侧耳轴内部的冷却水通道，并从非传动侧耳轴块的托圈上部面板穿出以分配至各冷却水用点，再由各冷却水用点汇流进入传动侧耳轴内部的冷却水通道以排出；气体介质及液压介质经由布置于非传动侧耳轴外部的气体介质通道及液压介质通道引入相应的介质管道，介质管道贴靠托圈环形外表面并延伸至相应的介质用点。本布置结构设计合理，可靠安全，避免了冷却水管道被炉渣砸坏的情况，且方便各路介质管道检修与维护，可极大减少投资及生产成本。

说明书

技术领域

本发明属于炼钢转炉技术领域，具体涉及一种转炉本体水、气及液压介质走向布置结构 及包括该结构的转炉。

背景技术

转炉水冷却系统、底吹系统和液压介质系统为转炉正常工作提供重要的保障。现有转炉 冷却水、气和液压介质系统设置主要有两种形式：(1)在托圈耳轴处将介质管道全部设置在 托圈耳轴内部，直接从托圈面板穿出；(2)在托圈耳轴处将介质管道全部设置在托圈耳轴外 侧，沿托圈环形外端至各用户点。

将转炉冷却水、气和液压介质系统全部设置在托圈耳轴内部主要存在以下问题：(1)托 圈耳轴处需设置无水区，用于走水、气和液压介质管道，降低了托圈的水冷却效果，这样托 圈的无水区部分寿命将明显低于有水区；(2)托圈内部冷却水、气和液压介质管道如有损坏， 托圈需设专门检修通道，托圈内部又非常狭小，更换和检修非常不便；(3)到转炉服役后期 托圈耳轴内介质通道损伤时需更换整个托圈耳轴，由于设备多且庞大，更换十分困难，而且 代价十分高昂。将介质系统全部设置在托圈耳轴外部又存在以下主要问题：(1)托圈外部冷 却水、气和液压介质管道如有损坏，特别是冷却水管道损坏，如碰到冶炼钢水，将造成重大 安全事故，因此水路最好不要设置在托圈外部；(2)转炉转动过程中如有炉渣落入托圈与狗 屋(即转炉密闭罩)之间，极容易砸坏介质管道；(3)介质管道布置于托圈外部时需焊接在 托圈耳轴上，一旦介质管道损坏，需更换整个托圈耳轴，造成检修更换耗时费力，维护成本 高昂。

发明内容

本发明实施例涉及一种转炉本体水、气及液压介质走向布置结构及包括该结构的转炉， 至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明实施例涉及一种转炉本体水、气及液压介质走向布置结构，冷却水进入布置于非 传动侧耳轴内部的冷却水通道，并从非传动侧耳轴块的托圈上部面板穿出以分配至各冷却水 用点，再由各冷却水用点汇流进入传动侧耳轴内部的冷却水通道以排出；气体介质经由布置 于非传动侧耳轴外部的气体介质通道引入气体介质管道，气体介质管道贴靠托圈环形外表面 并延伸至气体介质用点；液压介质经由布置于非传动侧耳轴外部的液压介质通道引入液压介 质管道，液压介质管道贴靠托圈环形外表面并延伸至液压介质用点。

作为实施例之一，于非传动侧耳轴上套装有隔离套筒，所述隔离套筒沿周向环设置所述 气体介质通道和所述液压介质通道。

作为实施例之一，托圈内腔通过隔板分为两耳轴块腔和两扇形腔，非传动侧耳轴开设有 通孔以连通所述冷却水通道和非传动侧耳轴块腔，非传动侧耳轴块的托圈上部面板上设有集 水管，所述集水管与非传动侧耳轴块腔连通；冷却水由所述冷却水通道依次进入非传动侧耳 轴块腔和所述集水管后，其中一部分分配进入两所述扇形腔，在所述扇形腔内流通并汇流至 传动侧耳轴内部的冷却水通道。

作为实施例之一，冷却水从托圈上部面板穿出后，其中一部分分配至转炉炉帽段的各水 冷管道内，各所述水冷管道的长度方向均为沿该炉帽段锥面自下而上延伸。

作为实施例之一，冷却水、气体介质及液压介质均通过非传动侧旋转接头引入相应的介 质通道内。

作为实施例之一，上述非传动侧旋转接头包括内管和外管，所述内管与所述外管通过轴 承可转动套接，所述内管出口端与非传动侧耳轴连接；所述内管具有中空通道与所述冷却水 通道连通，所述内管管壁内设有第一流道和第二流道，所述第一流道与所述气体介质通道连 通，所述第二流道与所述液压介质通道连通，所述内管外圆周面上开设有多道第一圆周槽和 多道第二圆周槽，各所述第一圆周槽均与所述第一流道连通，各所述第二圆周槽均与所述第 二流道连通，所述外管上对应开设有多个气体介质入口与各所述第一圆周槽连通，及多个液 体介质入口与各所述第二圆周槽连通。

作为实施例之一，所述内管与所述外管之间设有多道密封圈，相邻两圆周槽之间至少有 一道所述密封圈。

作为实施例之一，每道所述第二圆周槽与相邻的所述第一圆周槽之间均设有泄漏圆周槽， 于所述外管上对应开设多个观察溢流孔与各所述泄漏圆周槽连通。

一种转炉，包括转炉本体，所述转炉本体配置有如上所述的水、气及液压介质走向布置 结构，所述转炉本体炉帽段炉壳上设有用于保护各介质管道的挡渣结构。

作为实施例之一，所述挡渣结构包括层叠的两块挡渣板，两所述挡渣板分别固定在炉帽 段炉壳上。

本发明实施例至少实现了如下有益效果：

(1)设置冷却水走托圈耳轴内部通道后从托圈上部面板穿出，液压介质和气体介质走托 圈耳轴外部贴靠托圈外环形面引出，这样的布置方式既避免了冷却水管道置于托圈外环形面、 容易被炉渣落入砸坏的情况，最大限度地防止漏水这一安全隐患，又可以方便各路介质管道 检修与维护，尤其是气体介质管路和液压介质管路的检修与维护。本布置结构设计合理，可 靠安全，检修和维护极其方便，可极大减少投资及生产成本，利于推广。

(2)在非传动侧耳轴上套装隔离套筒，隔离套筒上布置介质通道，便于后期介质管道检 修维护时更换，减少损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术 描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一 些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些 附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的转炉水、气及液压介质走向布置的原理示意图；

图2为本发明实施例提供的转炉的主视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的转炉的侧视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的非传动侧旋转接头的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描 述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明 中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例， 都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-图3，本发明实施例涉及一种转炉本体水、气及液压介质走向布置结构，具体为： 冷却水进入布置于非传动侧耳轴2内部的冷却水通道，并从非传动侧耳轴块的托圈8上部面 板穿出以分配至各冷却水用点，再由各冷却水用点汇流进入传动侧耳轴14内部的冷却水通道 以排出；气体介质经由布置于非传动侧耳轴2外部的气体介质通道引入气体介质管道19，气 体介质管道19贴靠托圈8环形外表面并延伸至气体介质用点；液压介质经由布置于非传动侧 耳轴2外部的液压介质通道引入液压介质管道20，液压介质管道20贴靠托圈8环形外表面 并延伸至液压介质用点。其中，水介质主要为冷却水，冷却水用点包括炉口11、炉帽9、托 圈8和滑板挡渣7四处，即冷却水从托圈8上部面板穿出后，至少分四路进行配置；气体介 质主要为底吹气体介质，即气体介质管道19贴靠托圈8环形外表面并向下延伸贴靠炉壳到达 炉壳底部；液压介质主要为滑板挡渣7所用液压介质，即液压介质管道20贴靠托圈8环形外 表面并向上贴靠托圈8上部面板及炉壳到达滑板挡渣7处。

接续上述介质走向布置结构，托圈8内腔通过四块隔板10分成四个区，包括两耳轴块腔 和两扇形腔，两耳轴块腔对应于非传动侧耳轴块及传动侧耳轴块的托圈8内腔部分。非传动 侧耳轴2开设有通孔以连通所述冷却水通道和非传动侧耳轴块腔，非传动侧耳轴块的托圈8 上部面板上设有集水管6，所述集水管6与非传动侧耳轴块腔连通；冷却水由所述冷却水通 道依次进入非传动侧耳轴块腔和所述集水管6后，其中一部分分配进入两所述扇形腔，在所 述扇形腔内流通并汇流至传动侧耳轴14内部的冷却水通道。通冷却水时，冷却水由非传动侧 耳轴2内的冷却水通道进入非传动侧耳轴2内，由设于该耳轴内的通孔进入非传动侧耳轴块 腔内，待填满该腔内空间后，溢流至上方集水管6内，集水管6构成冷却水分配的集散点， 由集水管6处引出水管16至两侧的扇形腔，冷却水进入两扇形腔内，经由扇形腔汇流至传动 侧耳轴块腔内。相应地，在传动侧耳轴块的托圈8上部面板上设置集水箱13，各冷却水用点 的冷却水汇流至该集水箱13内，优选地，各汇流至集水箱13的冷却水管16上均设有止回阀 12，防止冷却水回流，达到最佳冷却效果；该集水箱13与传动侧耳轴块腔连通，传动侧耳轴 14内设通孔与传动侧耳轴块腔连通，从而冷却水由集水箱13流至传动侧耳轴块腔内并填满 该腔室后，再流入至传动侧耳轴14内的冷却水通道，经传动侧旋转接头15排出。采取上述 结构，确保托圈8内腔充满冷却水，使得托圈8为全段水冷托圈8，有效提高托圈8的冷却 效果，延长托圈8的使用寿命。

进一步优化上述介质走向布置结构，冷却水从托圈8上部面板穿出后，其中一部分分配 至转炉炉帽段9的各水冷管道17内，各所述水冷管道17的长度方向均为沿该炉帽段9锥面 自下而上延伸。即将炉帽段9水冷管道17设置为直管，直管自炉帽段9底端延伸至顶端(即 直管与炉帽段9锥面平行或基本平行)，各水冷管道17沿炉帽段9锥面周向均匀环设。这种 布置方式相较于现有的水平布置多根环形水冷管道的方式，可有效提高水冷效果，尤其对于 转炉出钢口处的冷却效果更佳。

接续上述介质走向布置结构，作为优选，于非传动侧耳轴2上套装有隔离套筒15，所述 隔离套筒15沿周向环设置所述气体介质通道和所述液压介质通道。该隔离套筒15与非传动 侧耳轴2采取过盈配合方式套装，隔离套筒15可随托圈8绕耳轴中心轴转动；该隔离套筒 15于筒壁内设置多个介质通孔作为所述气体介质通孔及所述液压介质通孔，各通孔长度方向 均沿隔离套筒15轴向，通孔远离转炉中心的一端连接对应的介质来源(可通过软管连接)， 另一端连接对应的介质管道(可通过软管连接)。采取上述结构，便于气体介质管道19及液 压介质管道20的检修维护，当气体介质管道19和液压介质管道20老化、锈蚀或常规检查更 换时，只需在托圈8外部更换，省时省力，方便操作及提高安全性。相较于现有的介质管道 布置方式，在转炉服役后期，当托圈8耳轴上介质通道损坏时，需更换整个托圈8耳轴的情 况，采用隔离套筒15可方便后期更换，减小更换损失。相应地，本实施例中也可将气体介质 管道19和液压介质管道20焊接于隔离套筒15上。上述隔离套筒15采用普通的碳钢材质即 可。

接续上述介质走向布置结构，优选地，冷却水、气体介质及液压介质均通过非传动侧旋 转接头1引入相应的介质通道内。如图4，上述非传动侧旋转接头1的结构如下：其包括内 管106和外管104，所述内管106与所述外管104通过轴承103可转动套接，所述内管106 出口端与非传动侧耳轴2连接；所述内管106具有中空通道101与所述冷却水通道连通，所 述内管106管壁内设有第一流道107和第二流道108，所述第一流道107与所述气体介质通 道连通，所述第二流道108与所述液压介质通道连通，所述内管106外圆周面上开设有多道 第一圆周槽和多道第二圆周槽，各所述第一圆周槽均与所述第一流道107连通，各所述第二 圆周槽均与所述第二流道108连通，所述外管104上对应开设有多个气体介质入口与各所述 第一圆周槽连通，及多个液体介质入口与各所述第二圆周槽连通。其中，内管106与非传动 侧耳轴2通过螺栓连接，内管106可随托圈8绕耳轴中心轴线旋转；内管106与外管104通 过轴承103进行相对旋转运动；另外还设有支撑架21，该支撑架21与外管104固连从而支 撑该非传动侧旋转接头1。气体介质入口数量与第一圆周槽数量相同且一一对应配置，液压 介质入口数量与第二圆周槽数量相同且一一对应配置。上述结构实现冷却水、气体介质、液 压介质三路介质独立流通，分别引至对应的介质通道。

如图4，进一步地，所述内管106与所述外管104之间设有多道密封圈105，相邻两圆周 槽之间至少有一道所述密封圈105。密封圈105采用星形密封圈105，通过密封圈105实现多 层保护，确保各路介质的不漏不串。每道所述第二圆周槽与相邻的所述第一圆周槽之间均设 有泄漏圆周槽，于所述外管104上对应开设多个观察溢流孔与各所述泄漏圆周槽连通；通过 设置泄漏圆周槽，可避免液压介质泄漏造成液压介质混入其他介质流道；当液压介质泄漏时， 液压介质会从观察溢流孔内流出，保证其不会串流至其他介质流道内，同时方便操作人员及 时发现，及早维护。

实施例二

一种转炉，包括转炉本体，所述转炉本体配置有水、气及液压介质走向布置结构，该介 质走向布置结构采用实施例一所述的介质走向布置结构，此处不再赘述。

所述转炉本体炉帽段9炉壳上设有用于保护各介质管道的挡渣结构。所述挡渣结构包括 层叠的两块挡渣板18，两所述挡渣板18分别固定在炉帽段9炉壳上。如图2，下层挡渣板 18顶部位于上层挡渣板18底部内，二者错平面布置且平面之间形成有一定间距；两块挡渣 板18分别通过固定座固定在炉帽段9炉壳上，二者分别承受炉渣等的冲击力；两块挡渣板 18相对于炉帽段9炉壳的倾斜角度可大致相同或设置为不同，以保证二者形成的防护面积覆 盖托圈8、介质管道等需要保护的位置。相较于现有的采用整块挡渣板的方式，采用两层挡 渣板18的形式将炉渣的冲击力分散到两块挡渣板18上，单块挡渣板18不易变形，同时防护 面积增大，且便于更换。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原 则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。