密封装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于密封与火法冶金炉的结构有关的环形间隙的密封装置。
【背景技术】
[0002] 在现有技术中已知多种火法冶金炉。这些火法冶金炉包括：电炉、悬浮熔炼炉 (诸如，闪速恪炼炉或闪速吹炼炉）、澳斯麦特炉（Ausmelt furnace)、卡尔多炉（Kaldo furnace)、阳极炉、硬化炉、硒焙烧炉、恪澄清理炉（slag cleaning furnace)、恪炼还原容 器、钢带烧结炉以及TROF转换器。
[0003] 电弧炉是一种用于熔化金属和/或用于清理熔渣的电操作的炉。该炉的运行基于 在分立的电极之间或在电极和待要熔化的材料之间燃烧的弧焰。该炉可以由交流电流或直 流电流操作。如果弧焰在待要熔化的材料和电极之间燃烧，则在弧焰中并且在该材料中产 生热量。功率被传导到关于炉的中点对称地位于三角形内的竖直电极。炉中的电极的装配 深度被连续地调整，这是因为由于弧焰而使它们在尖端处磨损。
[0004] 电极经由位于炉顶部中的通孔延伸到该炉内。通孔的直径大于电极的直径，以确 保电极的自由运动，以及避免电极和顶部之间的接触。电极和顶部孔口（aperture)之间所 留的间隙必须被密封，以防止气体从炉内部穿过该孔口进入到大气，且另一方面防止空气 从大气进入到炉。
[0005] 在现有技术中已知的用于密封电极和顶部孔口之间的间隙的密封装置是通过机 械密封，例如，通过被液压地压靠电极的石墨环、石墨绳密封件等。多种机械密封布置是例 如从公开物FI 81197、FI 64458、DE 1540876和SE445744已知的。在石墨环和绳密封件之 间产生液压压缩所使用的液压介质是水。另外，WO 2011/015712 Al建议使用惰性气体代 替水作为加压介质。WO 2009/147302 Al建议一种狭缝喷嘴，该狭缝喷嘴包住电极并且在一 个方向上排放气体射流，该方向相对于水平面成一角度且具有指向外的稍微向上倾斜的定 向。由于产生的滞止压力的作用执行密封。可以在图1的示意性例示中看到一种与上文提 及的密封装置类似的密封装置，该密封装置用参考数字15表示。
[0006] 然而，仍存在需要被密封的、与电弧炉的顶部有关的其他环形间隙。
[0007] 需要被密封的环形间隙位于下电极柱组件中。下电极柱组件包括一个触靴环 (contact shoe ring)和一个压力环。触靴环由多个触靴组成，所述多个触靴被布置为一 个环以与一个钢壳接触，电极糊被烧结在该钢壳内部。这样的电极是所谓的连续自焙电极 (Sdderberg electrode)。触靴向电极传导电流。在多个波纹管的帮助下使触靴压靠电 极的钢壳，所述多个波纹管被布置在围绕电极靴环的压力环中。需要被密封的环形间隙位 于压力环和触靴环之间。
[0008] 需要被密封的另一个环形间隙在电弧炉的装料管（charging tube)的外周边和电 弧炉的顶部中的装料开口（charging opening)的周边之间。
[0009] 还有需要被密封的另一个环形间隙是电弧炉的顶部和壁结构之间的间隙。
[0010] 已经作出多次尝试以密封上文提及的不同种类的间隙。可铸的耐火质量块（例 如，陶瓷质量块）已经被浇铸以密封所述间隙。问题是，固化之后陶瓷质量块不是有弹性 的，而是硬且易碎的。因此，陶瓷质量块在彼此相对的结构移动的影响下易于腐朽和破碎， 这样的移动是由热应力诱发的力引起的。陶瓷质量块破裂之后，需要维修。破碎的质量块 的残余物必须被移除并且必须浇铸新的陶瓷质量块。
[0011]另外，耐火矿物棉已被塞到所述间隙内。然而，问题是，矿物棉是非常轻的材料，其 在炉内部发生超压冲击的情况下易于从间隙吹掉，或者随着间隙变宽它可以容易地落到炉 内部。这需要维修以将矿物棉重新安装密封到间隙内。
[0012] 发明目的
[0013] 本发明的一个目的是提供一种用于密封与火法冶金炉的结构有关的环形间隙的 密封装置，使得该密封装置能够适应间隙宽度的变化，能够在其位置保持静止和起作用而 不管压力冲击，并且能够保持完整而不管其间放置有密封装置的结构的相互运动。
[0014] 本发明的另一个目的是提供一种简化并且减少维修工作的密封装置。
【发明内容】
[0015] 根据一个方面，本发明提供了一种用于密封与火法冶金炉的结构有关的环形间隙 的密封装置，以使火法冶金炉的内部气氛与存在于火法冶金炉外部的气氛隔离，从而防止 任何气体向该炉泄漏或从该炉泄露。根据本发明，所述密封装置包括一个耐火织物管，该管 被填充有粒状耐火材料且被放置以覆盖环形间隙。
[0016] 优选地选择粒状耐火材料使得它的颗粒尺寸很好地防止气体传播通过颗粒的质 量块。颗粒尺寸优选地为0-2毫米。耐火织物管被松散地填充以便允许颗粒经过彼此的移 动，使得该管的弯曲和对间隙宽度的不同形式和变化的侧向形式适应是可能的。该管由于 填充的管的重量而保持静止。该管保持在其在间隙中的位置中，提供有效的气体密封，尽管 可能发生压力冲击。该密封装置使其形式适应其间放置有该密封装置的结构之间的相互移 动。也容易将该密封装置从间隙移除以使得能够维修。
[0017] 在密封装置的一个实施方案中，该密封装置包括：一个耐火支撑装置，其被放置 以覆盖所述环形间隙，且所述填充有粒状耐火材料的耐火纤维管被放置在该耐火支撑装置 上。
[0018] 在密封装置的一个实施方案中，该耐火支撑装置是耐火毡。
[0019] 在密封装置的一个实施方案中，该密封装置包括两个或更多个管。
[0020] 在密封装置的一个实施方案中，该管的耐火材料是陶瓷织物或石英纤维织物或类 似物。
[0021] 在密封装置的一个实施方案中，该耐火毡是陶瓷毡。
[0022] 在密封装置的一个实施方案中，该粒状耐火材料是抗磁且绝缘的干砂（例如，喷 砂清理砂（sandblasting sand))或类似物。该砂必须具有0-2毫米的量级的颗粒尺寸且 它必须被洗涤过。该砂必须是绝缘的：它的铁和烷烃含量必须低，即，总铁（Fe) +烷烃的含 量必须低于2%。
[0023] 在密封装置的一个实施方案中，该火法冶金炉是电炉、悬浮熔炼炉（诸如，闪速熔 炼炉或闪速吹炼炉）、澳斯麦特炉、卡尔多炉、阳极炉、硬化炉、硒焙烧炉、熔渣清理炉、熔炼 还原容器、钢带烧结炉或TROF转换器。
[0024] 在密封装置的一个实施方案中，所述环形间隙是电弧炉的装料管的外周边和该电 弧炉的顶部中的装料开口的周边之间的间隙。
[0025] 在密封装置的一个实施方案中，所述环形间隙是触靴环的外周边和压力环的内周 边之间的间隙，所述压力环围绕电弧炉中的电极的一个下柱组件中的触靴环。
[0026] 在密封装置的一个实施方案中，所述环形间隙是电弧炉的顶部和壁结构之间的间 隙。
[0027] 根据第二方面，本发明提供了所述密封装置密封电炉、悬浮熔炼炉（诸如闪速熔 炼炉或闪速吹炼炉）、澳斯麦特炉、卡尔多炉、阳极炉、硬化炉、硒焙烧炉、熔渣清理炉、熔炼 还原容器、钢带烧结炉或TROF转换器中的环形间隙的用途。
【附图说明】
[0028] 附图例示了本发明的实施方案并且和描述一起有助于解释本发明的原理，所包括 的附图提供对了本发明的进一步理解并且构成本说明书的一部分。在附图中：
[0029] 图1是一个电弧炉的示意性正侧视图；
[0030] 图2是沿图1的II-II所取俯视图；
[0031] 图3示出电弧炉的顶部的正视图，示出电极下柱的一部分和配备有本发明的密封 装置的装料管；
[0032] 图4是包括触靴环和压力环的电极下柱组件的轴测图；
[0033] 图5是图4的下电极柱组件的俯视图；
[0034] 图6示意性地示出以环形式放置的填充有耐火粒状材料的三个管；
[0035] 图7示出图5的