專利名稱：具有充氣式外圍密封件的百葉窗以及包含該用于多膛爐端口的百葉窗的密封系統(tǒng)的制作方法
具有充氣式外圍密封件的百葉窗以及包含該用于多膛爐端 口的百葉窗的密封系統(tǒng)本發(fā)明涉及的領(lǐng)域是稱為多膛“環(huán)形”爐，其用于焙燒炭塊，更具體的是焙燒用于 通過電解生產(chǎn)鋁的碳陽極和陰極。本發(fā)明更具體地涉及用于密封多膛爐的空心隔墻的端口 的百葉窗，以及包括至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的百葉窗但優(yōu)選為包括多個(gè)百葉窗的密封系統(tǒng)， 以便在環(huán)形爐操作過程中優(yōu)化稱為“燃?xì)饬鳌眳^(qū)域的密封。用于焙燒陽極的環(huán)形爐在以下專利文獻(xiàn)中進(jìn)行了具體描述US4859175， W091/19147, US6339729, US6436335以及CA2550880，要獲得進(jìn)一步信息可參考這些文獻(xiàn)。 然而，參考圖l，2a和2b，此處將對(duì)它們的結(jié)構(gòu)和操作進(jìn)行部分的回顧。

圖1示出了表示這 樣的爐子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖面的透視的橫向截面的局部圖，而圖2a是這樣的爐子傳統(tǒng)的空 心隔墻的縱向截面圖，圖2b則是新一代空心隔墻的縱向截面圖。該爐包括兩個(gè)平行的沿縱向軸線在爐子的長(zhǎng)度上延伸的隔艙，只有其中一個(gè)在圖 1中示出，每個(gè)隔艙包括具有兩個(gè)側(cè)面的、縱向的，垂直的且相互平行的在基座上的壁的框 架1，在所述壁和基底內(nèi)部排列著絕緣物2。每個(gè)隔艙還包括多個(gè)橫向的膛3，它們被橫向 壁4相互隔開。每個(gè)膛3的長(zhǎng)度，指爐子的橫向方向，由多個(gè)與凹槽5鄰接及交互的空心隔 墻7所構(gòu)成，該凹槽5在其上部開口以允許裝入待焙燒的炭塊6以及取出冷卻的焙燒過炭 塊6，還用于堆放待焙燒的炭塊6。一個(gè)膛3的隔墻7與其他膛3的空心隔墻7以相同的跨 度進(jìn)行縱向延伸，并且這些空心隔墻7通過橫向壁的上部的端口 8相互連通，端口面向設(shè)置 在該橫向壁4上的縱向通道，這樣空心隔墻7形成與爐子的長(zhǎng)度平行的多排縱向間隔，并且 氣體能在該間隔內(nèi)循環(huán)(助燃空氣，可燃?xì)怏w，燃燒氣體以及煙塵)以確保炭塊6的預(yù)熱、 焙燒以及冷卻。該空心隔墻7還包括擋板9的系統(tǒng)，用于延長(zhǎng)且更均勻地分配燃燒氣體或煙塵的 路徑；還包括一系列遍及分布的橫向間隔裝置10，用于確保他們的薄壁能得到機(jī)械支撐， 如圖2a和2b的截面圖中所示?？招母魤?還包括在其上部的可閉合的開口 11，稱為窺視 孔，其設(shè)置在爐子中相應(yīng)膛3最上方的塊體12中。在圖2b中，新一代隔墻7的擋板9不同 于圖2a中的隔墻的擋板，因?yàn)樗鼈兪沟萌紵龤怏w能夠分布遍及整個(gè)隔墻，而不會(huì)對(duì)氣體的 通道形成障礙。為了將爐子上游的隔墻7從燃燒區(qū)域中隔絕開，以允許煙塵完全傳送到排氣集 管，且避免會(huì)降低熱效率的冷空氣的任何滲入以及由于酸性化合物的形成造成的腐蝕而對(duì) 設(shè)備造成的任何損壞，因而通過窺視孔11引入百葉窗，以便對(duì)爐膛3的隔墻7的端口 8進(jìn) 行密封，這需要從窺視孔11上移去可移除的覆蓋物。目前通常使用于環(huán)形爐的百葉窗是由固定的或手動(dòng)展開的板所組成，這些板連接 到操縱桿，該操縱桿通過穿過窺視孔而將百葉窗插入到空心隔墻內(nèi)并對(duì)其進(jìn)行定位然后使 其保持在待密封的端口 8旁。百葉窗在隔墻7內(nèi)的定位包括將百葉窗的板支撐抵靠在氣體流過的端口 8上。這 是一個(gè)精細(xì)的操作，因?yàn)楦Q視孔11的狹窄通道給該操作提供了很小的自由度。隨著空心隔 墻7的老化，將百葉窗支撐在其位置上的操作就變得更加困難，并且冷空氣的滲入變得相當(dāng)頻繁。從專利US6004130，US6194960以及EP1012518中可以獲知另一類型的百葉窗。其 是安裝在空心軸的端部的充氣氣囊的形式，當(dāng)其充氣時(shí)阻塞氣體流過的端口 8。這種類型充 氣式密封件的主要缺陷是其需要設(shè)置有定位適當(dāng)?shù)拈g隔裝置以確保該充氣式氣囊能準(zhǔn)確 地支撐在其位置上。特別是，間隔裝置不能以圖2a中所示的Z字型進(jìn)行設(shè)置。再加上，在 這種類型已使用了多年的加熱爐中，間隔裝置會(huì)因熱膨脹循環(huán)而被削弱，而且由充氣式氣 囊施加的附加壓力會(huì)加劇這種削弱，從而在很大程度上減少間隔裝置的使用壽命。另外，充 氣式氣囊在通過開口如11插入或移除密封件的操作過程中得不到機(jī)械保護(hù)，且充氣式氣 囊的膜或織物存在磨損和/或撕破的重大風(fēng)險(xiǎn)。該問題導(dǎo)致本發(fā)明考慮到解決這些缺陷的必要性，同時(shí)使用至少與現(xiàn)有技術(shù)中的 充氣式氣囊一樣有效的密封件密封端口，且適用于這種類型的具有由Z型間隔裝置支撐的 空心隔墻的爐子?？偠灾景l(fā)明的目的是提出一種比已知的密封件更適于滿足各種需 求的百葉窗。因此，本發(fā)明的對(duì)象是一種具有充氣式密封件的百葉窗，用于環(huán)形爐的空心隔墻 的端口，其特征在于，它包括-剛性芯核，大體上呈矩形的伸長(zhǎng)的形狀，用于放置在所述爐的空心隔墻的端口 旁，以便密封經(jīng)過所述端口的氣體流經(jīng)區(qū)域的主要部分，以及-至少一個(gè)充氣式氣室，其在放氣狀態(tài)時(shí)收縮到芯核中的殼體內(nèi)，而在充氣狀態(tài)時(shí) 形成繞芯核邊緣凸出的外圍密封件，這樣所述密封件沿整個(gè)外圍延伸，從而完成對(duì)所述端 口的密封。當(dāng)氣室處于充氣狀態(tài)時(shí)，流經(jīng)端口的氣流區(qū)域的主要部分被百葉窗的芯核密封， 同時(shí)以所述方式實(shí)施的充了氣的外圍密封件對(duì)流經(jīng)芯核與空心隔墻的側(cè)壁、端口的基部以 及空心隔墻的頂部之間的外圍間隙的氣體流經(jīng)的其他區(qū)域進(jìn)行密封。操控操作變得容易，尤其是將百葉窗從窺視孔中插入隔墻以及取出的階段，因?yàn)?這些操作是在氣室放氣狀態(tài)時(shí)進(jìn)行，這保護(hù)氣室以免在與壁摩擦?xí)r造成磨損。在充氣狀態(tài)，由氣室形成的外圍密封件完成了對(duì)端口的阻塞以確保完全密封，而 不受限于不規(guī)則的隔墻。在第一實(shí)施例中，在芯核內(nèi)提供的用于容納氣室的殼體可以是沿芯核外圍的凹 槽，氣室收縮到該凹槽內(nèi)，所述氣室為膨脹管，其在充氣狀態(tài)時(shí)向所述凹槽外突出，以形成 外圍密封件。在該結(jié)構(gòu)的更為簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)的實(shí)施例中，百葉窗的芯核包括兩塊大體上相同的平 面形狀的剛性板，優(yōu)選的為金屬制成的矩形的伸長(zhǎng)的且具有斜角，其由間隔裝置剛性地固 定從而相互隔開且互相面對(duì)，在兩塊板之間界定出用于容納充氣式氣室的殼體，該殼體在 兩塊板之間向外開口，從而允許當(dāng)所述氣室處于充氣狀態(tài)時(shí)形成外圍密封件。在這個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)選地，芯核的兩塊板能以在更換損壞的氣室時(shí)可拆卸的方式 相互固定。制成氣室的材料基本上不透氣、耐熱、耐燃燒氣體和煙塵所具有腐蝕性和溫度，并 且可彈性變形，例如人造橡膠、聚氨基甲酸酯板、或硅橡膠，和/或柔性的如NYLON' 、或 PTFE織物。
為了保證氣室得到極好地保護(hù)，百葉窗優(yōu)選地配備有將放了氣的氣室收縮到芯核 內(nèi)的裝置。在第一實(shí)施例中，收縮裝置可以包括至少一個(gè)可彈性變形的復(fù)位構(gòu)件，例如至少 一個(gè)氣室內(nèi)部的彈性帶，或者至少一個(gè)氣室外部的松緊帶，該復(fù)位構(gòu)件在氣室充氣時(shí)擴(kuò)張， 而在氣室放氣時(shí)彈性地收縮到其松弛狀態(tài)，將所述氣室收縮到芯核內(nèi)。在另一實(shí)施例中，收縮裝置可以包括縮放壓縮機(jī)構(gòu)，設(shè)置在氣室內(nèi)，這樣所述氣室 的膨脹使得兩個(gè)通過至少一個(gè)縮放器相互連接的罩體相互分開；一個(gè)或幾個(gè)縮放器的打開 壓縮至少一個(gè)復(fù)位彈簧，當(dāng)氣室放氣時(shí)，該復(fù)位彈簧釋放并使得一個(gè)或多個(gè)縮放器關(guān)閉，從 而氣室被壓縮進(jìn)入到芯核內(nèi)的殼體中。本發(fā)明的百葉窗優(yōu)選地配備有操縱桿，操縱桿通過該桿的下端部分固定在芯核 上，優(yōu)選地，桿的下端部分相對(duì)桿的上端部分略成角度，上端部分配備有引導(dǎo)和支撐件，用 于促進(jìn)百葉窗在空心隔墻內(nèi)的定位以及將百葉窗支撐在所述爐內(nèi)的適當(dāng)位置上。在這種情況下，操縱桿優(yōu)選地至少部分為管狀，且在管狀部分的一端裝配有快速 連接接頭，用于連接提供壓縮氣體的充氣/放氣系統(tǒng)，該桿的管狀部分的另一端連接到氣 室內(nèi)。優(yōu)選地，百葉窗還配備有可視控制裝置，用于監(jiān)控氣室的充氣壓力，并且如果操縱 桿至少部分為管狀，則這種可視控制裝置就優(yōu)選地為安裝在桿上的測(cè)量裝置。在所有的實(shí)施例中，如果本發(fā)明的百葉窗的芯核的設(shè)置使得能夠?qū)偃~窗支撐抵 靠在對(duì)應(yīng)的端口的基部上，和/或在端口的所述基部與對(duì)應(yīng)的隔墻內(nèi)的間隔裝置之間，則 將是非常有利的。本發(fā)明的另一個(gè)對(duì)象是密封系統(tǒng)，用于密封環(huán)形爐的空心隔墻的至少一個(gè)端口， 其特征在于，包括至少一個(gè)上述定義的本發(fā)明的百葉窗，以及氣室的充氣/放氣系統(tǒng)，該氣 室的充氣/放氣系統(tǒng)包括接頭，優(yōu)選為快速聯(lián)接且能自動(dòng)密封的接頭，用于連接到壓縮空 氣源以及連接到壓力調(diào)節(jié)器上，其自身連接到充氣/放氣選擇閥，該選擇閥一方面連接到 所述至少一個(gè)百葉窗的氣室，以用于通過安全閥和所述氣室的充氣和放氣的單獨(dú)手動(dòng)控制 器對(duì)其充氣，而另一方面連接到釋放文氏管，該文氏管通過所述單獨(dú)控制器以及由所述選 擇閥控制的操縱閥連接到所述氣室，以用于當(dāng)氣室充氣時(shí)選擇性地控制斷開文氏管，以及 向文氏管提供壓縮氣體以允許所述氣室通過抽吸來放氣。在優(yōu)選的實(shí)施例中，為了密封所述爐的同一膛的空心隔墻的端口，本發(fā)明的密封 系統(tǒng)包括本發(fā)明和如上所述的百葉窗，用于所述爐膛的每個(gè)空心隔墻，該百葉窗平行地與 充氣/放氣閥以及與百葉窗的氣室共同的充氣/放氣系統(tǒng)的釋放文氏管相連接。在這種情況下，為了促進(jìn)焙燒的進(jìn)行，多個(gè)百葉窗優(yōu)選地一起放置在共同的密封 平臺(tái)上，百葉窗在所述爐膛上面延伸并配備有各自的支撐臂，以用于在對(duì)應(yīng)的空心隔墻外 對(duì)每個(gè)百葉窗進(jìn)行支撐定位，還配備有接頭，以用于連接到壓縮空氣分配系統(tǒng)，和/或配備 有至少一個(gè)空氣壓縮機(jī)，從而給充氣/放氣系統(tǒng)提供空氣。通過對(duì)以下非限定性的實(shí)施例的說明，同時(shí)參考附圖，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn) 將變得清晰，其中-圖1概略地示出了環(huán)形爐隔艙局部的剖面的橫向截面的透視圖，-圖2a和2b根據(jù)圖1的爐的空心隔墻的兩個(gè)實(shí)施例的縱向截面圖；圖l、2a以及2b已在上面進(jìn)行了說明，-圖3a和3b是局部示意圖，示出了本發(fā)明的百葉窗，位于待密封的端口旁；圖3a 示出了外圍密封件的放氣狀態(tài)，而圖3b示出了該密封件的充氣狀態(tài)，-圖3c根據(jù)本發(fā)明的百葉窗的芯核和氣室的實(shí)施例的分解透視圖，-圖4示意性地示出了用于對(duì)本發(fā)明的百葉窗的氣室充氣/放氣的氣動(dòng)系統(tǒng)，-圖5示意性地示出了包括與爐腔相同數(shù)量的百葉窗的密封系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括隔 墻，其中氣室通過分享的或共同的具有壓縮空氣的充氣/放氣系統(tǒng)來進(jìn)行充氣/放氣，-圖6a和6b示意性地示出了具有彈性變形復(fù)位構(gòu)件的兩個(gè)縮回裝置，用于將放了 氣的氣室縮回到芯核中，以及-圖6c和6d示出了氣室縮回裝置，其包括縮放機(jī)構(gòu)，分別示出了展開位置和縮回 位置。如圖3a和3b中所示，本發(fā)明的百葉窗13包括中間芯核14，其具有剛性且足夠耐 高溫，以抵抗在空心隔墻7內(nèi)循環(huán)并經(jīng)過端口 8的氣體和煙塵的溫度，例如是金屬材質(zhì)的， 大體上為矩形的伸長(zhǎng)的平面形狀，這樣其可以放置在爐子的空心隔墻7的端口 8旁，并因此 密封經(jīng)過端口 8的氣體的流經(jīng)區(qū)域的主要部分。該百葉窗13還包括充氣式氣室15，在圖 3b中可見，該圖示出了具有處于充氣狀態(tài)氣室的百葉窗13，其中該氣室15形成圍繞剛性中 間芯核14的沿整個(gè)外圍的外圍氣動(dòng)密封件，而在放氣狀態(tài)時(shí)如圖3a中所示，氣室15是不 可見的，因?yàn)槠涫湛s到設(shè)置在中間芯核14內(nèi)的殼體中。在氣室15的充氣狀態(tài)時(shí)，繞著中間芯核14的外圍凸出的氣動(dòng)外圍密封件16，完成 了對(duì)經(jīng)過端口 8的氣體流經(jīng)區(qū)域的密封，該區(qū)域的密封主要由中間芯核14來保證，如圖3a 中所示。在圖3b中，端口 8完全被密封且不透氣，因?yàn)闅鈩?dòng)外圍密封件16密封了中間芯核 14的外圍與空心隔墻7的周壁之間的間隙。在實(shí)際中，如圖3c中所示，剛性芯核14由兩塊金屬板17a和17b組成，這兩塊板 為相同的拉伸的矩形的形狀且具有斜角或圓角，并通過三個(gè)管狀間隔裝置18進(jìn)行固定，相 互面對(duì)并互相分開；板17a和17b通過螺釘18a固定在這些間隔裝置18的端部，螺釘18a 穿過放置在抵靠著板17a和17b的外表面的墊圈18b并且穿過這些板上的開孔，以便擰入 管狀間隔裝置18的相對(duì)的螺紋端。氣室15是充氣式氣墊，其填充了由兩塊板17a和17b 之間界定出的空腔19，并且在所述空腔內(nèi)，該氣室15圍繞每個(gè)間隔裝置18，間隔裝置18分 別經(jīng)過設(shè)置在氣室中的具有對(duì)應(yīng)形狀的不透氣的通道20，氣室在圖3c中為充氣狀態(tài)，這樣 氣室的外圍構(gòu)成外圍氣動(dòng)密封件16，該密封件在板17a與17b之間沿這些板的整個(gè)周邊向 著殼體19外凸出。因此，圖3c中的百葉窗13的充氣式氣室15的芯核14的兩塊板17a和 17b以可拆卸的方式相互固定，這樣如果氣室15損壞，則一旦松開螺釘18a就可以容易地進(jìn) 行更換。在百葉窗的裝配狀態(tài)下，充氣式氣室15，無論是充氣還是放氣狀態(tài)，都由間隔裝置 18保持在殼體19中。當(dāng)百葉窗13處于展開或使用位置時(shí)(見圖3b)，由于充了氣的氣室15暴露于相 對(duì)較熱的氣體和煙塵中，至少是外圍氣動(dòng)密封件16，制成氣室15的材料必須不僅對(duì)膨脹氣 體，通常是壓縮空氣，大體上不透氣，而且大體上耐熱，以及能夠耐受在必須被密封的端口 8 的膛3的空心隔墻7內(nèi)的所述燃燒氣體和煙塵所具有的腐蝕性和高溫。可以使用能彈性變 形的膜，例如由人造橡膠或一片聚氨基甲酸酯板或硅橡膠制成，或者使用柔性膜，例如紡織結(jié)構(gòu)的如NYLON 、或者PTFE織物、或者NOMEX 織物，或者由織物增強(qiáng)的硅或聚氨基甲酸 酯基的復(fù)合膜，如無紡或織物的NYLON 或PTFE。它也可以是柔性的織物結(jié)構(gòu)板并覆蓋有 NOMEX 、NYLON⑧或PTFE的覆蓋層。百葉窗13還包括操作桿21，其具有固定到百葉窗13的剛性芯核14上的下端部分 21a,當(dāng)需要將百葉窗13引入相應(yīng)的空心隔墻7或是從所述隔墻7中移除百葉窗13時(shí)，該 桿21使操作者能夠控制相對(duì)端部分，其稱為桿21的上端部分21b，以使得芯核14和放氣狀 態(tài)的氣室15穿過緊靠待密封的端口 8附近的窺視孔11，以及操縱將百葉窗13進(jìn)入到隔墻 7內(nèi)并以合適的方式將其定位在端口 8旁，而氣室15仍然處于放氣狀態(tài)且收縮在芯核14的 兩塊板17a和17b之間的殼體19內(nèi)，這不僅使得這樣的插入、移除或?qū)Π偃~窗13進(jìn)行定位 的操作變得容易，而且保護(hù)了壓縮的氣室15以免其在與壁、間隔裝置10以及窺視孔11的 摩擦或接觸中磨損或損壞。為了促進(jìn)這些操作，桿21在桿下端部分21a與上端部分21b之間略成角度，這有 助于將芯核14定位在斜面上并靠近端口 8(見圖3a)，鑒于芯核14具有兩塊分開的板17a 和17b的結(jié)構(gòu)，這有利于支持并合適地?fù)巫“偃~窗13的下端，通過將邊緣搭接在端口 8的 基部8a上而處于使用位置時(shí)，芯核14處于端口 8的基部8a、間隔裝置8b以及內(nèi)部間隔裝 置10之間，將端口 8細(xì)分為幾個(gè)通道的間隔裝置8b位于芯核14的一邊，而相應(yīng)空心隔墻 7的內(nèi)部間隔裝置10位于另一邊。此外，當(dāng)百葉窗13處于適當(dāng)?shù)恼归_位置時(shí)，從窺視孔11向外伸出的桿的上端部分 21b配備有引導(dǎo)和支撐件22，便于通過操作者實(shí)現(xiàn)百葉窗13在空心隔墻7內(nèi)定位，具體是 指繞著桿的直線上端部分21b的軸線進(jìn)行微小的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其還用于通過將所述件22支撐 在頂塊12上，實(shí)現(xiàn)在爐子內(nèi)將百葉窗13支撐在其展開位置，如圖3a和3b中所示。當(dāng)百葉窗處于其完全展開狀態(tài)并位于端口 8上的密封位置時(shí)(圖3b)，此時(shí)氣室 14膨脹并且外圍氣動(dòng)密封件16已經(jīng)形成，這是完全的密封，不管隔墻7的壁如何不規(guī)則，并 且由于百葉窗13已經(jīng)通過剛性芯核14支撐在端口 8的基部8a上，氣室15的膨脹壓力僅 施加在側(cè)壁和端口 8的基部8a上，以及頂塊12的下表面上。空心隔墻7的間隔裝置10以 及端口 8的間隔裝置8b因而既不會(huì)受壓也不會(huì)被削弱，除非是熱應(yīng)力，其結(jié)果是它們的使 用壽命延長(zhǎng)了。氣室15的充氣和放氣由操縱桿21來保證，該桿在其整個(gè)長(zhǎng)度上都是管狀的，并且 通過密封接頭連接到氣室15的內(nèi)部，該接頭將桿21的下端連接到氣室15，同時(shí)該桿21的 上端配備有自動(dòng)密封的快速聯(lián)接接頭23，以用于選擇性地將百葉窗13的氣室15連接到用 于充氣的壓縮空氣源或者用于放氣的外界中。如圖4中所示，該快速聯(lián)接接頭23使得將壓縮空氣源24與用于圖3a到3c中的 百葉窗13的氣室15的充氣/放氣系統(tǒng)25相連接，以形成用于空心隔墻7的端口 8的密封 系統(tǒng)，其中充氣/放氣系統(tǒng)25可以通過操縱桿21和/或引導(dǎo)及支撐件22的直接支撐來與 百葉窗13構(gòu)成一個(gè)整體。在圖4中，為了簡(jiǎn)化附圖，芯核14、桿21以及百葉窗13的引導(dǎo)/支撐件22未示 出；百葉窗13自身只以其連接到上述以提到的而現(xiàn)在將要描述的充氣/放氣系統(tǒng)25的充 氣式氣室15來表示。快速聯(lián)接接頭23將壓縮空氣源24與過濾器26相連接，該過濾器后緊接著壓力調(diào)節(jié)器27，該調(diào)節(jié)器27為由供給壓力所控制的類型并且其自身連接到三通閥28中的第一通 道，該閥28具有兩個(gè)用于選擇氣室15的充氣或放氣構(gòu)型的位置。該閥28包括手動(dòng)桿29， 其可以移動(dòng)以區(qū)分充氣或放氣構(gòu)型。在充氣構(gòu)型時(shí)，氣閥28的第二通道連接到安全閥30， 該安全閥30也是由其入口氣壓控制且與閥或旋塞31相連接，該閥或旋塞31用于手動(dòng)控制 氣室15的充氣或放氣，氣室15的充氣氣壓由安裝在百葉窗13上例如安裝在其桿21上的 測(cè)量裝置32指示，該測(cè)量裝置作為可視的控制指示器或裝置以用于監(jiān)控氣室15的充氣氣 壓。并行地，選擇閥28的第二通道也可以通過由選擇閥28控制的操縱閥34來與釋放 文氏管33的抽氣口相連接，這樣當(dāng)三通閥28處于充氣構(gòu)型時(shí)抽氣口關(guān)閉，而當(dāng)閥28處于 放氣構(gòu)型時(shí)抽氣口開啟。最后，選擇閥28的第三通道連接到文氏管33，這樣當(dāng)選擇閥28處于放氣構(gòu)型時(shí)， 所述閥向文氏管33提供壓縮氣體，從而在抽氣口以及在控制閥34、安全閥30、手動(dòng)控制器 31和氣室15的線路上產(chǎn)生負(fù)壓?？梢岳斫獾氖?，一旦在選擇閥28上選擇了充氣或放氣構(gòu) 型，操作者就手動(dòng)地激活手動(dòng)控制器31使氣室15充入壓縮空氣，或者當(dāng)由選擇閥28提供 壓縮空氣時(shí)通過在文氏管33內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓來使之放氣。由于需要對(duì)同一爐膛3的每個(gè)空心隔墻7內(nèi)的端口 8進(jìn)行密封，圖5中示出了密 封系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例，其結(jié)合了 η個(gè)百葉窗13a，13b，. . . 13n-l以及13η，每個(gè)百葉窗分別 用于密封相關(guān)的膛3的η個(gè)空心隔墻7a，7b，. . . 7n-l以及7η中的端口 8。這η個(gè)百葉窗， 每個(gè)都與上述的以及在圖3a到3c中所示的百葉窗13相同，它們一起放置在圖5中標(biāo)記35 的機(jī)械結(jié)構(gòu)的共同的密封平臺(tái)上，該平臺(tái)在所述爐子的膛3上延伸，并在空心隔墻7a至7η 上橫向放置。在該密封平臺(tái)35上，百葉窗13a至13η的充氣式氣室15與各自的單獨(dú)手動(dòng) 充氣/放氣控制器31a至31η平行連接。通過安全閥30，控制器31a至31η —方面連接到 具有手動(dòng)桿29的選擇閥28，另一方面連接到充氣/放氣系統(tǒng)25的釋放文氏管33。該充氣 /放氣系統(tǒng)25對(duì)百葉窗13a至13η的所有氣室15是共用的并構(gòu)成放置在平臺(tái)35上的常規(guī) 氣動(dòng)控制系統(tǒng)，所述平臺(tái)還配備有用于支撐每個(gè)百葉窗13a至13η的各自的支撐臂(未示 出)，當(dāng)該百葉窗在相應(yīng)的空心隔墻7a至7η外面時(shí)，該支撐臂能促進(jìn)密封平臺(tái)35的移動(dòng)。 該密封平臺(tái)載有所有的百葉窗13a至13η以及它們的常規(guī)的充氣/放氣控制系統(tǒng)25，該密 封平臺(tái)通過壓縮空氣分配網(wǎng)絡(luò)來供給空氣，該壓縮空氣分配網(wǎng)絡(luò)由接頭如23或由至少一 個(gè)空氣壓縮機(jī)連接到該密封平臺(tái)上，空氣壓縮機(jī)安裝在密封平臺(tái)35上，用于為壓縮空氣系 統(tǒng)25提供主要的或后備的供給。在圖5的裝置中，所有百葉窗13a至13η或僅一個(gè)或幾個(gè)百葉窗的共同的或單獨(dú) 的充氣或放氣的激活，是通過激活相應(yīng)的單獨(dú)的手動(dòng)控制器31a至31η來進(jìn)行的，這有利于 焙燒操作的進(jìn)行，同時(shí)保持同一膛3的一個(gè)或多個(gè)百葉窗13的受損氣室15的放氣的能力， 以便進(jìn)行快速更換。另外，當(dāng)氣室15放氣時(shí)，為了確保將該氣室完全收縮到相應(yīng)的百葉窗13的剛性芯 核14內(nèi)的殼體19中，氣室15配備有收縮裝置，收縮裝置的兩個(gè)實(shí)施例包括可彈性變形復(fù) 位構(gòu)件，如圖6a和6b中示意地所示。在圖6a中，該收縮裝置包括，例如五個(gè)彈性帶36，每個(gè)都是黏結(jié)在氣室15內(nèi)表面 上的彈性環(huán)，這樣，由于氣室15在兩塊板17a和17b之間膨脹，這些環(huán)36通過彈性變形而擴(kuò)張，而在氣室15放氣時(shí)，該帶36彈性收縮至它們的松弛狀態(tài)，并參與氣室15的放氣，從 而使氣室15完全收縮到兩塊板17a和17b之間的殼體19內(nèi)。可以理解的是，在放氣時(shí)，帶 36的彈性收縮輔助了文氏管33。在圖6b中，氣室15的收縮裝置包括一套外部松緊帶37作為彈性變形的復(fù)位構(gòu) 件，其環(huán)繞著氣室15，并且在所述氣室15充氣時(shí)通過彈性變形而擴(kuò)張后，在放氣時(shí)對(duì)氣室 進(jìn)行壓縮。除了這些彈性變形的復(fù)位構(gòu)件，或者代替這些構(gòu)件之外，收縮裝置可能包括縮放 壓縮機(jī)構(gòu)，圖6c中示出了氣室15充氣狀態(tài)而縮放壓縮機(jī)構(gòu)處于展開位置，在圖6d中氣室 15收縮在芯核14的板17a和17b之間而縮放壓縮機(jī)構(gòu)處于壓縮位置。該機(jī)構(gòu)包括例如， 兩個(gè)相互平行且間隔開的剛性罩體38a和38b，其固定在氣室15的內(nèi)部邊緣上，并通過雙圓 規(guī)縮放器39和單圓規(guī)40相互連接，該縮放器39和圓規(guī)40的臂相鉸接，使它們可以繞樞軸 進(jìn)行樞旋轉(zhuǎn)，它們的樞軸相互平行并與罩體38a和39b的平面相平行，并且該樞軸與固定到 板17a和17b上的機(jī)構(gòu)的中心軸41相垂直?？s放器39和圓規(guī)40的臂還繞著中心軸41樞 旋轉(zhuǎn)，該中心軸安裝有螺旋彈簧42。當(dāng)兩個(gè)罩體38a和38b由于氣室15的充氣而相互分開 時(shí)，導(dǎo)致圓規(guī)40和構(gòu)成縮放器39的雙圓規(guī)打開，并且通過中心軸41的軸向移動(dòng)使該彈簧 抵住擋塊43而被壓縮。當(dāng)氣室15放氣時(shí)，之前由于充氣導(dǎo)致被壓縮的彈簧42的釋放使得 縮放器39和圓規(guī)40閉合，這使得兩個(gè)罩體38a和38b拉近到一起，且氣室15收縮進(jìn)入到 芯核14內(nèi)的殼體19中。該用于使氣室內(nèi)部邊緣收縮的機(jī)構(gòu)可以補(bǔ)充用于收縮上邊緣和下 邊緣的機(jī)構(gòu)38c和38d，其包括連接到復(fù)位彈簧45的復(fù)位桿44，該彈簧抵住擋塊46而被壓 縮，該擋塊固定在百葉窗的板17a、17b的一個(gè)上。當(dāng)然，用于將放了氣的氣室收縮到芯核內(nèi)的殼體中的裝置的其他變體也是可能 的。在圖5所示的裝置中，優(yōu)選地可以將每個(gè)單獨(dú)手動(dòng)控制器31a至31η替換為單獨(dú)的用 于充氣或放氣的遙控器，從而可以同時(shí)或個(gè)別地遙控控制氣室15的充氣或放氣操作。在另 一個(gè)變體中，氣室15的放氣可以僅由復(fù)位構(gòu)件引起，而無需釋放文氏管的輔助。
權(quán)利要求
一種具有充氣式密封件(16)的百葉窗(13)，其用于多膛(3)環(huán)形爐的空心隔墻(7)的端口(8)，其特征在于，它包括 剛性芯核(14)，大體上呈矩形的伸長(zhǎng)的形狀，用于放置在所述爐的空心隔墻(7)的端口(8)的旁邊，以密封經(jīng)過所述端口(8)的氣體流經(jīng)區(qū)域的主要部分，以及 至少一個(gè)充氣式氣室(15)，其在放氣狀態(tài)時(shí)收縮到芯核(14)內(nèi)的殼體(19)中，而在充氣狀態(tài)時(shí)形成繞著芯核(14)的邊緣凸出的外圍密封件(16)，這樣所述密封件(16)沿著芯核的整個(gè)外圍延伸，從而完成對(duì)所述端口(8)的密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的百葉窗，其特征在于，殼體(19)是沿著芯核(14)的外圍的周 邊槽，氣室(15)收縮到該槽內(nèi)，所述氣室為充氣式管，當(dāng)處于充氣狀態(tài)時(shí)該管從所述槽中 向外凸出，以形成外圍密封件(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的百葉窗，其特征在于，芯核(14)包括兩塊剛性板(17a，17b)， 二者具有大體上相同的平面形狀，且通過間隔裝置(18)剛性地固定，互相面對(duì)且相互分 開，在兩板之間界定出用于容納充氣式氣室(15)的殼體(19)，該殼體在兩板(17a，17b)之 間向外開口，從而當(dāng)所述氣室(15)處于充氣狀態(tài)時(shí)，允許外圍密封件(16)的形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的百葉窗，其特征在于，芯核(14)的兩塊板(17a，17b)以可拆 卸的方式相互固定，該拆卸用于更換損壞的氣室(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)項(xiàng)所述的百葉窗(13)，其特征在于，制成所述氣室 (15)的材料大體上不透氣、能耐受熱，并且能耐受爐內(nèi)燃?xì)夂蜔焿m所具有的腐蝕性和溫度， 并且可彈性變形，例如人造橡膠，聚氨基甲酸酯板，或硅膠，和/或柔性的，如NYLON 、或 PTFE織物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)項(xiàng)所述的百葉窗，其特征在于，其配備有將放了氣的氣 室(15)收縮到芯核(14)內(nèi)的裝置(36，37)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的百葉窗，其特征在于，收縮裝置包括至少一個(gè)可彈性變形的 復(fù)位元件(36，37)，例如氣室內(nèi)部的至少一個(gè)彈性帶(36)，或者氣室(15)外部的至少一個(gè) 松緊帶(37)，其在氣室(15)充氣時(shí)擴(kuò)張，而在氣室(15)放氣時(shí)彈性縮回到其松弛狀態(tài)，將 所述氣室(14)收縮到芯核(14)內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的百葉窗，其特征在于，收縮裝置包括縮放壓縮機(jī)構(gòu)(39)，其 設(shè)置在氣室(15)內(nèi)，從而所述氣室的充氣使得兩個(gè)通過至少一個(gè)縮放器(39)相互連接 的罩體(38a，38b)移動(dòng)分開，并且一個(gè)或幾個(gè)縮放器(39)的打開壓縮了至少一個(gè)復(fù)位彈 簧(42)，當(dāng)氣室(15)放氣時(shí)，該復(fù)位彈簧釋放并使一個(gè)或幾個(gè)縮放器(39)閉合，并且氣室 (15)被壓縮進(jìn)入到芯核(14)內(nèi)的殼體(19)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一權(quán)項(xiàng)所述的百葉窗(13)，其特征在于，其配備有通過操 縱桿的下端部分(21a)固定在芯核(14)上的操縱桿(21)，優(yōu)選地，桿的下端部分(21a)相 對(duì)桿的上端部分(21b)略成角度，上端部分(21b)配備有引導(dǎo)和支撐件(22)，其用于將百葉 窗(13)在空心隔墻(7)內(nèi)進(jìn)行定位并支撐在所述爐內(nèi)的適當(dāng)位置上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的百葉窗，其特征在于，操縱桿(21)至少部分為管狀，且在其 管狀部分的一端配備有快速聯(lián)接接頭(23)，用于連接到具有壓縮空氣源(24)的充氣/放氣 系統(tǒng)(25)，桿(21)的管狀部分的另一端連接到氣室(15)內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的百葉窗，其特征在于，其配備有可視控制裝置，以用于監(jiān)控氣室(15)的充氣氣壓，例如為安裝在桿(21)上的測(cè)量?jī)x器(32)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一權(quán)項(xiàng)所述的百葉窗，其特征在于，剛性芯核(14)的設(shè) 置使得能將百葉窗(13)支撐抵靠在對(duì)應(yīng)的端口⑶的基部(8a)上，和/或在端口⑶的 所述基部(8a)與對(duì)應(yīng)的隔墻(7)內(nèi)的間隔裝置(10)之間。
13.一種用于密封多膛(3)環(huán)形爐的空心隔墻(7)的至少一個(gè)端口⑶的密封系統(tǒng)， 其特征在于，包括至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一權(quán)項(xiàng)所述的百葉窗(13)，以及氣室 (15)的充氣/放氣系統(tǒng)(25)，該充氣/放氣系統(tǒng)包括接頭(23)，優(yōu)選為快速聯(lián)接且能自動(dòng) 密封的接頭，其用于連接到壓縮空氣源(24)，并連接到壓力調(diào)節(jié)器(27)上，其自身連接到 充氣/放氣的選擇閥(28)，該選擇閥(28) —方面連接到所述至少一個(gè)百葉窗(13)的氣室 (15)，以用于通過安全閥(30)和所述氣室(15)的充氣和放氣的單獨(dú)的手動(dòng)控制器(31)對(duì) 其充氣，而另一方面連接到釋放文氏管(33)，該文氏管通過所述單獨(dú)的控制器(31)以及由 所述選擇閥(28)控制的操縱閥(34)連接到所述氣室(15)，以用于當(dāng)氣室(15)進(jìn)行充氣時(shí) 選擇性地控制文氏管(33)的斷開，以及向文氏管(33)提供壓縮氣體以允許所述氣室(15) 通過抽吸來放氣。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的密封系統(tǒng)，用于密封所述爐的同一膛(3)的空心隔墻(7) 的端口(8)，其特征在于，包括分別用于所述膛(3)的每個(gè)空心隔墻億至7 )的百葉窗(13a 至13n)，該百葉窗(風(fēng)至13》被平行地連接到充氣/放氣選擇閥(28)上和與百葉窗(13a 至13n)的氣室(15)共同的充氣/放氣系統(tǒng)(25)的釋放文氏管(33)上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的密封系統(tǒng)，其特征在于，百葉窗(133至13 )—起放置在共 同的密封平臺(tái)(35)上，在所述爐膛(3)上面延伸，并配備有各自的支撐臂，以用于在對(duì)應(yīng)的 空心隔墻(73至7 )外對(duì)每個(gè)百葉窗(133至13 )進(jìn)行支撐定位，還配備有接頭(23)，以用 于連接壓縮空氣分配網(wǎng)(24)和/或至少一個(gè)空氣壓縮機(jī)，從而給充氣/放氣系統(tǒng)(25)提 供空氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及的領(lǐng)域是稱為“旋轉(zhuǎn)-火球”的多膛爐，其用于焙燒炭塊，更具體地，涉及具有充氣式密封件(16)的百葉窗(13)，其用于旋轉(zhuǎn)火球多膛爐內(nèi)的空心隔墻(7)的端口(8)，其特征在于，百葉窗包括剛性芯核(14)，大體上呈矩形的伸長(zhǎng)的形狀，用于放置在所述爐內(nèi)的空心隔墻(7)的相應(yīng)端口(8)上，從而密封通過所述端口(8)進(jìn)入的氣體流經(jīng)區(qū)域的主要部分；以及至少一個(gè)充氣式氣室(15)，在放氣狀態(tài)時(shí)收縮到芯核(14)內(nèi)的殼體中，并在充氣狀態(tài)時(shí)形成繞芯核(14)的外圍凸出的外圍密封件(16)；其中所述密封件(16)沿整個(gè)外圍布置，從而完成對(duì)所述端口(8)的密封。
文檔編號(hào)F27D1/18GK101983309SQ200980112396
公開日2011年3月2日 申請(qǐng)日期2009年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月13日
發(fā)明者吉勒德·本哈博恩, 皮埃爾·馬伊厄 申請(qǐng)人:索里斯卡彭公司