转炉和用于转炉的环保烟罩的制作方法

本发明属于有色冶金领域，具体而言，涉及转炉和用于转炉的环保烟罩。

背景技术：

在有色冶炼领域，转炉周边通常配置有密封烟罩和环保烟罩。它们用来收集并导出转炉在吹炼各个操作过程中散发的烟气，防止烟气外逸，保护车间环境。其中，环保烟罩由固定烟罩和活动烟罩两部分组成，通常配置在转炉前上方，其作用为：当转炉需要倒出熔体时，活动烟罩先完全打开，以便于将承接熔体的包子吊放至炉前；待包子吊放到位后，活动烟罩再完全闭合，将包子罩住。这样，倾倒熔体过程中散发的烟气可通过活动烟罩及固定烟罩收集并导出车间以外。当转炉需要加入熔体时，活动烟罩亦完全打开，以便于将加料包子吊运至转炉加料口上方并完成加料。目前，活动烟罩大多采用的是旋转式。旋转式活动烟罩的转轴安装在转炉一侧的厂房立柱上，并使用减速电机驱动，转轴连接烟罩罩体并带动罩体旋转，同时旋转式活动烟罩罩体自身还设有活接头与风机相连，以实现烟气的收集与导出。然而，旋转式活动烟罩与固定烟罩之间空隙较大，烟气逸散现象较为严重，使烟气不能得到有效的收集和导出，环保效果欠佳；并且活动烟罩旋转体的长、宽、高尺寸均在2～5米，有些尺寸甚至更大，这个体量的旋转体在旋转过程中往往要占用较大的空间，还会对周边的人员和设备带来一定的安全隐患，并影响附近区域的其它生产操作。因此，转炉环保烟罩仍有待进一步完善。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出转炉和用于转炉的环保烟罩。该环保烟罩更实用可靠，且便于操作，通过将行走式活动烟罩与固定烟罩配合使用，不仅能够有效收集并导出转炉在加入熔体或者倒出熔体时逸出的烟气，大大减少低空污染，保护车间环境；而且行走式活动烟罩在移动时占用的空间更小，不会对周边人员、设备及其他生产操作造成不利影响，具有较高的应用价值。

根据本发明的第一个方面，本发明提出了一种用于转炉的环保烟罩。根据本发明的实施例，该用于转炉的环保烟罩包括：

固定烟罩，所述固定烟罩罩设在所述转炉顶端的上方，并且所述固定烟罩和所述转炉顶端之间限定出排烟区；

行走式活动烟罩，所述行走式活动烟罩包括对称设置的第一活动烟罩和第二活动烟罩，所述第一活动烟罩后端和所述第二活动烟罩后端分别与所述固定烟罩前端匹配，所述第一活动烟罩和所述第二活动烟罩在罩设所述排烟区的封闭位置和开放所述排烟区的开放位置之间可移动，所述行走式活动烟罩处于封闭位置，所述行走式活动烟罩罩设所述转炉的排烟区；所述行走式活动烟罩处于所述开放位置，所述第一活动烟罩和所述第二活动烟罩沿所述转炉的长度方向位于所述固定烟罩的两侧；

驱动机构，所述驱动机构与所述行走式活动烟罩相连且带动所述行走式活动烟罩沿所述转炉长度方向移动；

导轨，所述驱动机构与所述导轨匹配，并且所述驱动机构沿所述导轨滑动。

根据本发明上述实施例用于转炉的烟罩，当转炉需要倒出熔体时，驱动机构可以分别带动第一活动烟罩和第二活动烟罩移动，使第一活动烟罩和第二活动烟罩分别沿转炉的长度方向移动至固定烟罩的两侧，从而使转炉前的空间范围内没有任何阻碍，以便于将承接熔体的包子吊放至炉前；待包子吊放就位后，驱动机构再带动第一活动烟罩和第二活动烟罩移动，使第一活动烟罩、第二活动烟罩和固定烟罩相互贴合，实现对排烟区的密封并将包子罩住，从而能够收集倾倒熔体过程中散发的烟气，并将烟气导出车间以外。当转炉需要进行加入熔体操作时，驱动机构亦分别带动第一活动烟罩和第二活动烟罩移动，使第一活动烟罩和第二活动烟罩分别沿转炉的长度方向移动至固定烟罩的两侧，从而使转炉前的空间范围内没有任何阻碍，以便于吊运加料包子并完成加料操作。实际上，该用于转炉的环保烟罩中，导轨是设在转炉前上方两侧的平台上的，且沿转炉的长度方向对称设置；第一活动烟罩和第二活动烟罩对称装设在转炉前上方，且在驱动机构的带动下沿转炉的长度方向移动，可以同时向固定烟罩移动或远离固定烟罩移动。与旋转式活动烟罩相比，该行走式活动烟罩在活动过程中占用的空间更小；并且由于第一活动烟罩后端和第二活动烟罩后端分别与固定烟罩前端匹配，可以使行走式活动烟罩与固定烟罩的贴合更为紧密，进而能够显著降低二者之间空隙，不仅密闭性更佳，极大的减小了烟气的逸散，而且无需在第一活动烟罩和第二活动烟罩中单独设置排烟管。综上所述，该用于转炉的烟罩中，行走式活动烟罩更实用可靠，结构简单且便于操作，通过将该行走式活动烟罩与固定烟罩配合使用，不仅能够有效收集并导出转炉在加入熔体或者倒出熔体时逸出的烟气，防止烟气外散，保护车间环境，而且行走式活动烟罩实现了在封闭位置和开放位置之间的调整转换，因此不会影响包子的活动，且能够显著降低其移动时的占用空间，不会对周边人员、设备及其他生产操作造成不利影响，具有较高的应用价值。

另外，根据本发明上述实施例的用于转炉的环保烟罩还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述行走式活动烟罩的下端附设挡板，由此可以确保行走式活动烟罩位于封闭位置时能够最大程度地将承接熔体的包子和转炉的出料口罩住，从而能够有效收集并导出倒出熔体时逸出的烟气，达到防止环境烟气外散的目的。

在本发明的一些实施例中，所述驱动机构设在远离所述固定烟罩的一端。由此可以增大驱动机构与转炉炉口之间的距离，从而可以避免高温及烟气对驱动机构的不利影响，并有利于对驱动机构进行维护检修。

在本发明的一些实施例中，所述行走式活动烟罩处于封闭位置时，所述行走式活动烟罩的后端和所述固定烟罩的前端贴合且间隙不大于50mm。由此能够进一步防止烟气外散，保护车间环境。

在本发明的一些实施例中，所述行走式活动烟罩处于封闭位置，所述第一活动烟罩和所述第二活动烟罩贴合且贴合间隙不大于50mm。由此能够进一步防止烟气外散，保护车间环境。

在本发明的一些实施例中，所述行走式活动烟罩边缘和/或所述固定烟罩边缘处设有密封材料。由此可以进一步降低行走式活动烟罩与固定烟罩之间的贴合间隙。

在本发明的一些实施例中，所述驱动机构包括行走小车、连接架、配重、驱动装置、防护轮、护轨和行程开关，所述行走式活动烟罩悬伸于所述行走小车外；所述连接架一端贯穿并固定在所述行走小车上靠近所述行走式活动烟罩的一侧，所述连接架另一端与所述行走式活动烟罩贯穿相连；所述配重设在所述行走小车上远离所述行走式活动烟罩的一侧；所述驱动装置设在所述行走小车上远离所述行走式活动烟罩的一侧；所述防护轮设在所述行走小车的至少一侧；所述护轨设在所述导轨靠近转炉的一侧，并且所述护轨侧壁上设有沿其长度方向的凹槽，所述凹槽与所述防护轮匹配且对应；所述行程开关控制所述驱动装置的启停以便控制所述行走小车的行程。该驱动机构不仅移动方便、操作简单且安全可靠，还有利于降低行走式活动烟罩的质量。

在本发明的一些实施例中，所述连接架的刚度及强度大于所述行走式活动烟罩的刚度及强度。由此可以进一步降低行走式活动烟罩的整体质量，并能够进一步提高驱动机构和行走式活动烟罩在整体上的稳定性。

在本发明的一些实施例中，所述护轨沿所述转炉的长度方向设置在与所述导轨所在平台相垂直的垂直面上，并靠近所述转炉一侧；所述防护轮设在所述行走小车上并环抱所述护轨。由此即使只在行走小车的一侧设置防护轮和导轨，也可以消除行走式活动烟罩发生侧翻的风险。

根据本发明的第二个方面，本发明提出了一种转炉。根据本发明的实施例，该转炉上罩设有上述环保烟罩。该转炉采用上述环保烟罩不仅能够有效收集并导出转炉在加入熔体或者倒出熔体时逸出的烟气，防止烟气外散，保护车间环境，还不会影响包子的活动，而且行走式活动烟罩在移动时的占用空间小，不会对周边人员、设备及其他生产操作造成不利影响。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的用于转炉的环保烟罩的结构示意图(主视图)。

图2是根据本发明再一个实施例的用于转炉的环保烟罩的结构示意图(侧视图)。

图3是根据本发明一个实施例的行走式活动烟罩和驱动机构的结构示意图(侧视图)。

图4是根据本发明一个实施例的行走式活动烟罩位于封闭位置的示意图。

图5是根据本发明一个实施例的行走式活动烟罩位于开放位置的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

根据本发明的第一个方面，本发明提出了一种用于转炉的环保烟罩。根据本发明的实施例，如图1-5所示，该用于转炉的环保烟罩包括：固定烟罩100、行走式活动烟罩200、驱动机构300和导轨400。其中，固定烟罩100罩设在转炉10顶端的上方，优选前上方，并且固定烟罩100和转炉10顶端之间限定出排烟区a；行走式活动烟罩200包括对称设置的第一活动烟罩210和第二活动烟罩220，第一活动烟罩210后端和第二活动烟罩220后端分别与固定烟罩100前端匹配，第一活动烟罩210和第二活动烟罩220在罩设排烟区a的封闭位置a1和开放排烟区a的开放位置a2之间可移动，行走式活动烟罩200处于封闭位置a1，行走式活动烟罩200罩设转炉10的排烟区，行走式活动烟罩200处于开放位置a2，第一活动烟罩210和第二活动烟罩220沿转炉10的长度方向位于固定烟罩100的两侧；驱动机构300与行走式活动烟罩200相连且带动行走式活动烟罩200沿转炉10长度方向移动；驱动机构300与导轨400匹配，并且驱动机构300沿导轨400滚动。

根据本发明上述实施例用于转炉的烟罩，当转炉10需要倒出熔体时，驱动机构300可以分别带动第一活动烟罩210和第二活动烟罩220移动，使第一活动烟罩210和第二活动烟罩220分别沿转炉10的长度方向移动至固定烟罩100的两侧，从而使转炉10前的空间范围内没有任何阻碍，以便于将承接熔体的包子吊放至炉前；待包子吊放就位后，驱动机构300再带动第一活动烟罩210和第二活动烟罩220移动，使第一活动烟罩210、第二活动烟罩200和固定烟罩100相互贴合，实现对排烟区a的密封并将包子罩住，从而能够收集倾倒熔体过程中散发的烟气，并将烟气导出车间以外。当转炉10需要加入熔体时，驱动机构300亦分别带动第一活动烟罩210和第二活动烟罩220沿转炉10的长度方向移动，使第一活动烟罩210和第二活动烟罩220分别位于固定烟罩100的两侧，从而使转炉10前的空间范围内没有任何阻碍，以便于将加料包子吊运至转炉加料口上方并完成加料。实际上，该用于转炉的环保烟罩中，导轨400是设在转炉100前上方两侧的平台上的，且沿转炉10的长度方向对称设置；第一活动烟罩210和第二活动烟罩220对称装设在转炉10前上方，且在驱动机构300的带动下沿转炉10的长度方向移动，可以同时向固定烟罩100移动或远离固定烟罩100移动。与旋转式活动烟罩相比，该行走式活动烟罩200在活动过程中占用的空间更小；并且由于第一活动烟罩210后端和第二活动烟罩210后端分别与固定烟罩100前端匹配，可以使行走式活动烟罩200与固定烟罩100的贴合更为紧密，进而能够显著降低二者之间空隙，不仅密闭性更佳，极大的减小了烟气的逸散，而且无需在第一活动烟罩210和第二活动烟罩220中单独设置排烟管。

综上，该用于转炉的烟罩中，行走式活动烟罩200更实用可靠，结构简单且便于操作，通过将该行走式活动烟罩200与固定烟罩100配合使用，不仅能够有效收集并导出转炉在加入熔体或者倒出熔体时逸出的烟气，防止烟气外散，保护车间环境，而且行走式活动烟罩200实现于了在封闭位置a1和开放位置a2之间的调整转换，因而不会影响包子的活动，且能够显著降低其移动时的占用空间，不会影响周边人员、设备及其他生产操作，具有较高的应用价值。此外，需要说明的是，如图2所示，本发明中所述的“前端”或“前上方”中的“前”指的是转炉位于出料位置时，转炉中心至出料口的水平方向为基准，靠近出料口的方向为前。所述第一活动烟罩后端和第二活动烟罩后端与固定烟罩前端匹配指的是第一活动烟罩后端、第二活动烟罩后端和固定烟罩前端在外形设计上是相同或对应的。

下面参考图1-5对本发明上述实施例的用于转炉的环保烟罩进行详细描述。

根据本发明的一个具体实施例，所述行走式活动烟罩200的下端可以进一步附设挡板，当转炉位于排放渣位置时，包子是放置于地面上的，此时包子的位置相对较低，且出料口与固定烟罩之间的高度差较大，在倒出熔体时，若行走式活动烟罩对包子的封闭效果不好，不能有效防止倒出熔体时的烟气外散。本发明中通过在行走式活动烟罩的下端附设挡板，可以确保行走式活动烟罩位于封闭位置时能够最大程度地将承接熔体的包子和转炉的出料口罩住，从而能够有效收集倒出熔体时逸出的烟气并使烟气通过固定烟罩的排烟管导出，达到防止环境烟气外散的目的。进一步地，行走式活动烟罩200在水平面上的投影的长度和宽度可以均大于转炉用包子的直径，由此可以进一步提高行走式活动烟罩位于封闭位置时对包子的封闭效果，从而能够达到更好的防止烟气外散的效果。

根据本发明的再一个具体实施例，驱动机构300设在远离固定烟罩100的一端，由此可以进一步增大驱动机构与转炉炉口(热源)之间的距离，从而可以避免高温及烟气对驱动机构的不利影响，并有利于对驱动机构进行维护检修。

根据本发明的又一个具体实施例，如图4和图5所示，第一活动烟罩210和第二活动烟罩220在开放位置a2和封闭位置a1之间是沿转炉长度方向可移动的，当行走式活动烟罩处于封闭位置a1时，行走式活动烟罩200的后端和固定烟罩100的前端贴合且贴合间隙不大于50mm，第一活动烟罩210和第二活动烟罩210贴合且贴合间隙不大于50mm，本发明中第一活动烟罩后端和第二活动烟罩后端是分别与固定烟罩前端匹配的，即行走式活动烟罩的后端与固定烟罩的前端在外形设计上是保持一致的，并且在封闭位置时第一活动烟罩和第二活动烟罩是并排且对称设置的，行走式活动烟罩之间以及与固定烟罩之间可以很好的贴合，且能够显著降烟罩贴合部位的缝隙，使第一活动烟罩、第二活动烟罩和固定烟罩之间的贴合间隙不大于50mm，由此能够进一步提高对加入熔体或者倒出熔体时逸出的烟气的收集和导出效果，有效防止烟气外散，保护车间环境。

根据本发明的又一个具体实施例，行走式活动烟罩200的后端和固定烟罩100的前端在外形设计上是相匹配的，行走式活动烟罩200与固定烟罩100的贴合方式并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如，行走式活动烟罩与固定烟罩可以通过卡槽贴合或双面重叠贴合等，只需满足行走式活动烟罩与固定烟罩之间的贴合距离不大于50mm即可。

根据本发明的又一个具体实施例，行走式活动烟罩200的边缘和/或固定烟罩100的边缘处可以设有密封材料，为了进一步降低行走式活动烟罩与固定烟罩之间的贴合距离，提高对转炉进出料时逸出烟气的收集导出效果，可以在行走式活动烟罩200的边缘和/或固定烟罩100的边缘处增加密封材料，为第一活动烟罩、第二活动烟罩和固定烟罩之间的贴合部位提供软连接。需要说明的是，本发明中密封材料的类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如，密封材料可以为橡胶、纤维布或帆布等，优选耐高温阻燃材料，由此可以进一步降低行走式活动烟罩与固定烟罩之间的贴合间隙，避免烟气外散。

根据本发明的又一个具体实施例，如图1-3所示，驱动机构300可以包括行走小车310、连接架320、配重330、驱动装置340、防护轮350、护轨360和行程开关370。其中，行走式活动烟罩200可以悬伸于行走小车210外；连接架320一端可以贯穿并固定在行走小车310上靠近行走式活动烟罩200的一侧，连接架320另一端可以与行走式活动烟罩200贯穿相连；配重330可以设在行走小车上远离行走式活动烟罩的一侧；驱动装置340可以设在行走小车上远离行走式活动烟罩的一侧；防护轮350可以设在行走小车的至少一侧；护轨360可以设在导轨400的靠近转炉的一侧，并且护轨360侧壁上可以设有沿其长度方向的凹槽361，凹槽361与防护轮350匹配且对应；行程开关370控制驱动装置400的启停以便控制行走小车的行程s。具有上述结构的驱动机构至少具有以下优点：(1)与直接将活动烟罩连接到行走小车上相比，该驱动机构中通过连接架使驱动机构和行走式活动烟罩相连，可以降低行走式活动烟罩的整体质量，提高驱动机构和行走式活动烟罩整体的稳定性，并且连接架通常采用钢制桁架结构，刚度较大，由此可以使行走式活动烟罩设计得更为轻巧，并借助连接架的刚度来保证行走式活动烟罩的刚度与稳定；(2)由于行走式活动烟罩悬伸于行走小车以外，在行走小车上远离行走式活动烟罩的一侧设置配重可以进一步提高驱动机构的平衡性和稳定性，保证驱动机构和行走式活动烟罩安全稳定运行；(3)驱动装置包括减速电机等，将驱动装置设在行走小车上远离行走式活动烟罩的一侧可以使驱动装置远离转炉炉口，既能最大程度地避免减速电机等受到高温、烟气等不利环境的影响，也便于减速电机等的维护保养；(4)行程开关为电控元件，通过控制驱动装置的启停以便控制行走小车的行程，从而实现第一活动烟罩和第二活动烟罩在开放位置和封闭位置之间的自由转换；(5)通过在导轨靠近转炉的一侧设置护轨与设在行走小车的对应一侧的防护轮匹配，可以防范驱动机构以及行走式活动烟罩发生侧翻的风险。综上，该驱动机构不仅移动方便、操作简单且安全可靠，还有利于降低行走式活动烟罩的质量。

根据本发明的又一个具体实施例，连接架320的刚度及强度大于行走式活动烟罩200的刚度及强度，由于行走式活动烟罩是完全悬伸于行走小车外的，这就需要行走式活动烟罩在设计尽可能的轻巧，当连接架的刚度大于行走式活动烟罩的刚度时，可以借助连接架的刚度来保证行走式活动烟罩的刚度与稳定，进一步降低行走式活动烟罩的整体质量，且更有利于进一步提高驱动机构和行走式活动烟罩在整体上的稳定性。

根据本发明的又一个具体实施例，如图3所示，护轨360所在平面与导轨400所在平面垂直，防护轮350装设在行走小车310上且环抱护轨360。由此，即使只在行走小车的一侧设置防护轮和导轨，也可以消除行走式活动烟罩发生侧翻的风险。实际上，在实际操作过程中，通过配重330的调节，行走式活动烟罩200连同驱动机构300的整体重心是控制在行走小车310的4个行走轮所围成的范围内的，因此，行走式活动烟罩不会发生倾翻。本发明中通过采用上述设置，可以使防护轮环抱设在厂房车间平台上且垂直于导轨的侧壁上的护轨内，当驱动机构正常行驶时，防护轮与护轨内的凹槽不发生接触，而当行走式活动烟罩侧倾时，防护轮与护轨接触并平衡行走式活动烟罩的倾翻力矩，由此既不会影响驱动机构的移动，还能有效避免行走式活动烟罩倾翻时的风险，是一种安全冗余设计。

根据本发明的又一个具体实施例，固定烟罩100和活动烟罩200的内壁可以进一步设有隔热层，由此可以进一步改善周围操作环境的温度，延长烟罩的使用寿命。

根据本发明的又一个具体实施例，本发明中连接架320与行走小车310或行走式活动烟罩200的连接方式并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以通过螺栓或焊接方式相连。

根据本发明的第二个方面，本发明提出了一种转炉。根据本发明的实施例，该转炉上罩设有上述环保烟罩。该转炉采用上述环保烟罩不仅能够有效收集并导出在加入熔体或者倒出熔体时逸出的烟气，防止烟气外散，保护车间环境，还不会影响包子的活动，而且行走式活动烟罩在移动时的占用空间小，不会对周边人员、设备及其他生产操作造成不利影响。需要说明的是，上述针对用于转炉的烟罩所描述的技术特征和效果同样适用于该转炉，此处不再赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“水平”、“顶”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。