一种立式加热炉炉口密封装置及其密封方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112683048A(43)申请公布日2021.04.20(21)申请号202110109483.9(22)申请日2021.01.25(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区和平大道947号武汉科技大学(72)发明人朱航宇王伟胜李建立余岳宋明明薛正良(74)专利代理机构武汉卓越志诚知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42266代理人胡婷婷(51)Int.Cl.F27B1/10(2006.01)F27D7/06(2006.01)F27D99/00(2010.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种立式加热炉炉口密封装置及其密封方法(57)摘要本发明提供了一种立式加热炉炉口密封装置及其密封方法。该密封装置包括具有中空结构的密封装置本体、设置于密封装置本体内的集气圈以及进气管、出气管；进气管的一端与保护气体供应源连通，另一端穿过密封装置本体的外壁与集气圈连通；出气管的一端与集气圈连通，另一端贯穿密封装置本体的内壁。将该密封装置置于立式加热炉的炉口上方，由进气管通入保护气体，能够使保护气体经集气圈和出气管形成气体射流，该气体射流在装置内高速旋转，形成一层气幕墙，实现炉口外部和内部的隔绝，以保证加料和取样过程中钢液不受炉口附近区域空气污染，从而对炉内冶炼环境进行有效保护，提高钢液质量，并满足实验室研究的需求，具有较高的实际应用价值。CN112683048ACN112683048A权利要求书1/1页1.一种立式加热炉炉口密封装置，其特征在于：包括具有中空结构的密封装置本体(1)、设置于所述密封装置本体(1)内的集气圈(3)以及进气管(2)、出气管(4)；所述进气管(2)的一端与保护气体供应源相连通，另一端穿过所述密封装置本体(1)的外壁(11)与所述集气圈(3)相连通；所述出气管(4)的一端与所述集气圈(3)相连通，另一端贯穿所述密封装置本体(1)的内壁(12)。2.根据权利要求1所述的一种立式加热炉炉口密封装置，其特征在于：所述进气管(2)的数量为1～2根，所述出气管(4)的数量为4～10根。3.根据权利要求2所述的一种立式加热炉炉口密封装置，其特征在于：所述出气管(4)的数量为6～8根，每根所述出气管(4)沿所述集气圈(3)均匀分布。4.根据权利要求1或2所述的一种立式加热炉炉口密封装置，其特征在于：所述出气管(4)与所述内壁(12)的切线之间的夹角为10°～60°。5.根据权利要求4所述的一种立式加热炉炉口密封装置，其特征在于：每根所述出气管(4)与所述内壁(12)的切线之间的夹角相等，均为20°～45°。6.根据权利要求1所述的一种立式加热炉炉口密封装置，其特征在于：所述进气管(2)与所述保护气体供应源之间设置有带控制阀的气体流量计，用于将所述进气管(2)输入的所述保护气体的流量调节为5～30L/min。7.根据权利要求6所述的一种立式加热炉炉口密封装置，其特征在于：由所述进气管(2)输入的所述保护气体的流量为10～15L/min。8.根据权利要求1～7中任一权利要求所述的一种立式加热炉炉口密封装置，其特征在于：所述保护气体包括但不限于氩气、氮气中的一种或多种混合。9.一种立式加热炉炉口密封装置的密封方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将权利要求1～8中任一权利要求所述的立式加热炉炉口密封装置放置于立式加热炉的炉口上方，完成密封装置的安装；S2、将保护气体装入气瓶内，作为保护气体供应源；S3、将所述保护气体供应源通过带控制阀的气体流量计与进气管(2)的输入端连接；S4、开启所述控制阀，使所述保护气体经所述进气管(2)进入集气圈(3)，并由所述出气管(4)喷出，在所述密封装置的中空区域形成气幕，使所述炉口的外部和内部相隔绝。10.根据权利要求9所述的一种立式加热炉炉口密封装置的密封方法，其特征在于：开启所述控制阀时，所述立式加热炉内的加热温度为500℃以上。2CN112683048A说明书1/6页一种立式加热炉炉口密封装置及其密封方法技术领域[0001]本发明涉及冶金实验设备技术领域，尤其涉及一种立式加热炉炉口密封装置及其密封方法。背景技术[0002]钢铁材料的冶炼温度一般在1600℃，为了制备钢铁材料并研究冶炼过程中物理化学反应机理，各大院所、研究机构所在实验室条件下一般使用碳管炉、硅钼棒高温炉、中频炉等立式加热炉进行钢铁材料的冶炼。钢铁材料中往往含有Si、Mn、Ti、Al等元素，在冶炼过程中炉口部位的空气会扩散至炉管内部，空气中的氧会和Si、Mn、Ti、Al等元素发生反应，从而对钢液造成污染，产生各类非金属夹杂物，影响钢的纯净度。[0003]为了防止空气对钢液的污染，在实验过程中一般采用的方法是底部通入保护性气体(