專利名稱：高爐死料堆破碎機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高爐死料堆破碎機(jī)，屬于冶金機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
據(jù)申請(qǐng)人了解，在高爐生產(chǎn)時(shí)，高爐中心會(huì)自下而上形成死料堆，死料堆中含有未熔化的鐵礦石、焦炭等爐料，這會(huì)影響高爐出鐵率，并影響高爐正常生產(chǎn)，對(duì)高爐生產(chǎn)非常不利。由于爐內(nèi)溫度高達(dá)2000°C，且爐體密封，目前還沒(méi)有出現(xiàn)能有效消除死料堆的技術(shù)手段。
公布號(hào)為CN101962696A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種高爐風(fēng)口噴吹洗爐劑方法，將經(jīng)高壓流化的洗爐劑粉按比例配入噴吹煤粉管路，經(jīng)高爐噴煤裝置將洗爐劑與煤粉一起由風(fēng)口噴入高爐爐缸內(nèi)，可消除爐渣對(duì)下部爐墻的粘結(jié)；并期望洗爐劑能憑借自身慣性進(jìn)入高爐中心位置，從而降低爐缸堆積。該方法需要根據(jù)高爐爐況選擇洗爐劑成分和噴入量，并需要將二元爐渣堿度控制在預(yù)定的范圍內(nèi)。該方法存在的主要問(wèn)題是(I)需要先判斷高爐具體爐況再進(jìn)行針對(duì)性處理，決策過(guò)程比較復(fù)雜；(2)該方法僅針對(duì)三種具體的、單一的高爐爐況，當(dāng)面對(duì)更加復(fù)雜的爐況、或者不屬于這三種的其它爐況時(shí)，該方法將無(wú)能為力；(3)該方法采用高爐進(jìn)風(fēng)直管實(shí)施噴吹，而該直管并不能承受爐內(nèi)高溫、無(wú)法進(jìn)入高爐內(nèi)部，只能在風(fēng)口處向爐內(nèi)噴入洗爐劑，而洗爐劑在爐內(nèi)爐料的阻礙下則很難憑借自身慣性進(jìn)入高爐中心位置，往往只能順爐墻而下，因此該方法能較好地保護(hù)爐墻，卻并不能有效降低爐缸堆積，更不能使洗爐劑進(jìn)入由未熔化爐料形成的死料堆內(nèi)部從而起到消除死料堆的作用。授權(quán)公告號(hào)為100436618C的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種用于高溫熔融狀態(tài)下的熔齊U，該熔劑適用于電爐合金冶煉過(guò)程，主要針對(duì)物料處于塑性溫度區(qū)(即合金在冶煉過(guò)程中由固體變?yōu)橐后w的過(guò)渡狀態(tài))流動(dòng)性差的情況，能縮短物料的塑性溫度區(qū)，降低冶煉或高溫處理電鍍污泥的熔化溫度，從而解決熔渣粘稠，爐內(nèi)結(jié)瘤，物料難以下行，爐令極短，頻繁死爐的問(wèn)題。但是，該熔劑僅針對(duì)合金冶煉過(guò)程中物料處于塑性溫度區(qū)流動(dòng)性差導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)結(jié)瘤的情況，而死料堆則由未熔化的爐料形成，是在高爐煉鐵過(guò)程中產(chǎn)生的，并不屬于上述情況，該熔劑并不能有效消除死料堆。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提出一種高爐死料堆破碎機(jī)，能有效破碎高爐內(nèi)的死料堆，使之減小直至消除。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下一種高爐死料堆破碎機(jī)，包括具有驅(qū)動(dòng)裝置并在底部設(shè)有車輪的車體，所述驅(qū)動(dòng)裝置與控制系統(tǒng)連接；其特征是，還包括具有由內(nèi)管和外管構(gòu)成夾壁管道的橫向噴槍；所述夾壁管道具有與車體固連的固定端、及遠(yuǎn)離車體并朝向高爐風(fēng)口的噴頭端；所述夾壁管道噴頭端設(shè)有熔料出口，所述夾壁管道遠(yuǎn)離噴頭端處分別設(shè)有熔料入口、冷卻水入口和冷卻水出口 ；所述熔料入口經(jīng)內(nèi)管與熔料出口連通；所述內(nèi)管和外管之間設(shè)有從冷卻水入口通往噴頭端、再回流至冷卻水出口的迂回冷卻水通道。本發(fā)明在高爐休風(fēng)時(shí)即可開(kāi)始運(yùn)行控制系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)車體(即動(dòng)力主機(jī))帶動(dòng)噴槍，使夾壁管道噴頭端經(jīng)高爐風(fēng)口穿過(guò)高爐爐壁進(jìn)入高爐內(nèi)部；同時(shí)，以一定壓力將熔點(diǎn)低于高爐溫度的熔料從熔料入口經(jīng)內(nèi)管送往噴頭端，并向冷卻水通道內(nèi)通入冷卻水以冷卻噴槍。熔料越接近噴頭端則會(huì)承受越高的溫度，當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)熔料即迅速熔化成流體，隨后在壓力作用下從噴頭端的熔料出口噴出；同時(shí)，冷卻水可以起到冷卻噴槍夾壁管道的作用，防止噴槍在高溫下變形甚至熔化。當(dāng)車體將噴槍噴頭端插入死料堆時(shí)，噴頭端噴出的熔料流體可直接進(jìn)入死料堆內(nèi)部沖刷死料堆，帶動(dòng)死料堆中的爐料向下流動(dòng)、并熔入周圍已熔化爐料中；同時(shí)，死料堆周圍的熔化爐料可使死料堆內(nèi)部爐料溫度升高，易于熔化。這樣就可以破碎死料堆，使其減小直至消除，從而改變高爐爐況，提高高爐出鐵率，降低高爐生產(chǎn)成本。本發(fā)明進(jìn)一步完善的技術(shù)方案是所述噴頭端設(shè)有堵頭，其作用是進(jìn)一步保證噴槍在進(jìn)入高爐爐中的過(guò)程中，防止?fàn)t料進(jìn)入噴槍內(nèi)；堵頭在噴槍插到預(yù)定位置時(shí)基本自然熔化，保證噴槍插到預(yù)定位置時(shí)，爐料不會(huì)進(jìn)入噴槍內(nèi)；在噴料時(shí)，噴槍內(nèi)沒(méi)有阻力。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中的箭頭表示加壓方向。圖2為圖I實(shí)施例噴頭端端面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖I實(shí)施例噴槍在俯視狀態(tài)下冷卻水通道的分布示意圖。圖4為圖I的A-A剖視圖。圖5為圖I的B區(qū)域放大示意圖，圖中的箭頭表示流動(dòng)方向。圖6為圖5的C-C剖視圖，圖中的箭頭表示流動(dòng)方向。圖7為本發(fā)明實(shí)施例二噴頭端端面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為圖I的A-A剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。但是本發(fā)明不限于所給出的例子。實(shí)施例一本實(shí)施例的高爐死料堆破碎機(jī)基本結(jié)構(gòu)如圖I所示，包括具有驅(qū)動(dòng)裝置并在底部設(shè)有車輪1-1的車體I (即動(dòng)力主機(jī))，驅(qū)動(dòng)裝置與控制系統(tǒng)連接；還包括具有由外管4-1和內(nèi)管4-2構(gòu)成的夾壁管道的橫向噴槍4 ;夾壁管道具有與車體I固連的固定端、及遠(yuǎn)離車體I并朝向高爐風(fēng)口 8的噴頭端，噴頭端設(shè)有堵頭11，堵頭11由帽體和栓體構(gòu)成；夾壁管道噴頭端設(shè)有熔料出口 4-12，夾壁管道遠(yuǎn)離噴頭端處分別設(shè)有熔料入口 4-3、冷卻水入口 4-9和冷卻水出口 4-10 ;熔料入口 4-3經(jīng)內(nèi)管4-2與熔料出口 4-12連通；內(nèi)管4_2和外管4_1之間設(shè)有從冷卻水入口 4-9通往噴頭端、再回流至冷卻水出口 4-10的迂回冷卻水通道4-8。在高爐休風(fēng)時(shí)即可開(kāi)始運(yùn)行本實(shí)施例破碎機(jī)控制系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)車體I帶動(dòng)噴槍4，同時(shí)把堵頭11裝入噴頭端(防止?fàn)t料進(jìn)入噴槍4內(nèi))，使噴頭端經(jīng)高爐風(fēng)口 8穿過(guò)高爐爐壁9，進(jìn)入高爐內(nèi)部；同時(shí)，以一定壓力將熔點(diǎn)低于高爐溫度的熔料從熔料入口4-3經(jīng)內(nèi)管4-2送往噴頭端，并向冷卻水通道4-8內(nèi)通入冷卻水；熔料越接近噴頭端則會(huì)承受越高的溫度，當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)熔料即迅速熔化成流體，隨后在壓力作用下從熔料出口4-12噴出；冷卻水則可以起到冷卻夾壁管道的作用，防止噴槍在高溫下變形甚至熔化。當(dāng)車體將噴槍4的噴頭端插入死料堆10時(shí)，噴頭端噴出的熔料流體可直接進(jìn)入死料堆內(nèi)部沖刷死料堆，帶動(dòng)死料堆中的爐料向下流動(dòng)、并熔入周圍已熔化爐料中；同時(shí)，死料堆周圍的熔化爐料可使死料堆內(nèi)部爐料溫度升高，易于熔化。這樣就可以破碎死料堆，使其減小直至消除，從而改變高爐爐況，提高高爐出鐵率，降低高爐生產(chǎn)成本。堵頭11的作用是進(jìn)一步保證噴槍4在進(jìn)入高爐爐中的過(guò)程中，防止?fàn)t料進(jìn)入噴槍4內(nèi)；堵頭11在噴槍4插到預(yù)定位置時(shí)基本自然熔化，保證噴槍4插到預(yù)定位置時(shí)，爐料不會(huì)進(jìn)入噴槍內(nèi)；在噴料時(shí)，噴槍4內(nèi)沒(méi)有阻力。實(shí)際使用時(shí)，可采用數(shù)個(gè)破碎機(jī)，選擇高爐的數(shù)個(gè)風(fēng)口同時(shí)進(jìn)行作業(yè)，即可迅速破碎死料堆，效率很高。此外，在每次破碎作業(yè)完成后，可利用現(xiàn)有的取樣機(jī)抓取死料堆的爐料，然后進(jìn)行分析，判斷破碎效果。具體而言，如圖3所示，冷卻水入口 4-9和冷卻水出口 4-10分別位于夾壁管道的兩側(cè)；冷卻水通道4-8從入口 4-9處起先沿夾壁管道一側(cè)延伸至噴頭端，再沿夾壁管道另一側(cè)延伸至出口 4-10處。實(shí)驗(yàn)表明，這種一側(cè)進(jìn)一側(cè)出的迂回冷卻水通道4-8可以更加有效地冷卻整個(gè)噴槍，能更好地防止噴槍在高溫下變形甚至熔化。此外，冷卻水入口 4-9經(jīng)帶閥門的管路外接水源P4，可保證冷卻效果。夾壁管道固定端設(shè)有與內(nèi)管4-2連通的加壓口 4-4，加壓口 4_4經(jīng)帶有閥門的管路外接壓力氣源Pl ;熔料入口 4-3位于加壓口 4-4與熔料出口 4-12之間。運(yùn)行時(shí)，氣源Pl以一定壓力將氣體從加壓口 4-4通入內(nèi)管4-2中，即可將熔料流體更快地噴出熔料出口 4-12，不僅能加大熔料噴量，還能提高熔料噴出的沖擊力，從而顯著提高死料堆的破碎效果。如圖2、圖4所示，夾壁管道噴頭端設(shè)有噴氧出口，夾壁管道遠(yuǎn)離噴頭端處設(shè)有噴氧入口 4-6 ;內(nèi)管4-2與外管4-1之間設(shè)有從噴氧入口 4-6通至噴氧出口且沿夾壁管道底部延伸的噴氧通道4-5 ;噴氧通道4-5與冷卻水通道4-8之間留有間隔；噴氧入口 4-6外接氧氣源P3。運(yùn)行時(shí),來(lái)自氧氣源P3的氧氣依次經(jīng)噴氧入口 4-6、噴氧通道4-5和噴氧出口噴出噴頭端，起到助燃作用，可以提高噴頭端處的溫度，進(jìn)而促進(jìn)噴頭端處熔料、死料堆中的爐料熔化，提高死料堆破碎效果。實(shí)驗(yàn)表明，將噴氧通道設(shè)在夾壁管道底部效果最好。噴氧與噴熔料是兩個(gè)相互獨(dú)立的過(guò)程，即可同時(shí)進(jìn)行也可以分別進(jìn)行或交叉進(jìn)行。如圖5所示，夾壁管道靠近噴頭端的部位可選擇設(shè)有一組與內(nèi)管4-2連通、且分布為若干排的噴孔4-11 ;噴孔4-11與冷卻水通道4-8、噴氧通道4-5之間分別留有間隔；其中，距離夾壁管道噴頭端最遠(yuǎn)的噴孔4-11中心軸與噴頭端端面的最短距離為1-3米。如圖6所示，每排噴孔4-11至少有三個(gè)、且沿夾壁管道的內(nèi)管4-2所處圓周的下半部等間隔分布。運(yùn)行時(shí)，熔化的熔料流體可從噴孔4-11向下方噴出，進(jìn)而破碎位于噴槍4下方的死料堆，可以顯著提高死料堆破碎效果。此外，還包括具有壓力輸入口 5-1和出口 5-2、內(nèi)部裝有熔料(優(yōu)選熔點(diǎn)為3000C -1500°C、粒度范圍為50-1000目的物料)的料罐5，壓力輸入口 5_1經(jīng)帶有閥門的管、路外接壓力為0-0. 5MPa的氣源P2，出口 5_2與輸料泵6的入口連通，輸料泵6的出口經(jīng)管路與熔料入口 4-3連通；輸料泵6與電機(jī)7傳動(dòng)連接；輸料泵6可為螺桿泵等。運(yùn)行時(shí)，氣源P2可使料罐5內(nèi)保持壓力，促進(jìn)輸料泵6的入口順利吸入熔料；在電機(jī)7的帶動(dòng)下，輸料泵6將熔料從料罐5輸送至熔料入口 4-3，并對(duì)熔料入口 4-3保持一定的壓力；在噴槍4噴料過(guò)程中，可調(diào)節(jié)輸料泵6的轉(zhuǎn)速，使其輸出量與噴槍噴料量保持一致。車體I的車輪1-1與外部軌道2滾動(dòng)接觸，驅(qū)動(dòng)裝置為傳動(dòng)連有鏈輪1-2的馬達(dá)(可以是液壓系統(tǒng)控制型馬達(dá)、電動(dòng)系統(tǒng)控制型馬達(dá)、或氣動(dòng)系統(tǒng)控制型馬達(dá))，車體I還具有位于鏈輪1-2兩側(cè)的導(dǎo)輪1-3、以及與軌道2平行的鏈條3-1，鏈條3-1的兩端固定在外部連接座3上，鏈條3-1經(jīng)過(guò)導(dǎo)輪1-3與鏈輪1-2嚙合。在控制系統(tǒng)控制下，馬達(dá)正向或反向運(yùn)轉(zhuǎn)，使車體帶動(dòng)車輪沿軌道前進(jìn)或后退，從而將噴槍送入或抽出高爐。夾壁管道的內(nèi)管4-2和外管4-1分別為由碳鋼或不銹鋼材料制成的鋼管。本實(shí)施例所采用的冷卻水通道能有效降低噴槍溫度，能避免鋼管變形甚至熔化。實(shí)施例二本實(shí)施例的高爐死料堆破碎機(jī)基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處僅在于如圖7、圖8所示，外管4-1與內(nèi)管4-2之間沒(méi)有設(shè)置噴氧通道；此外，本實(shí)施例噴孔4-11與冷卻水通道4-8之間留有間隔，其位置關(guān)系如圖6所示。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述實(shí)施例破碎機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)專門針對(duì)由未熔化爐料形成的死料堆，能在死料堆的內(nèi)部實(shí)施破碎作業(yè)，能有效減小直至消除死料堆。(2)無(wú)需判斷高爐具體爐況，只要高爐內(nèi)存在死料堆，即可用本實(shí)施例破碎機(jī)予以破碎，因此適用范圍 更廣。除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種高爐死料堆破碎機(jī)，包括具有驅(qū)動(dòng)裝置并在底部設(shè)有車輪的車體，所述驅(qū)動(dòng)裝置與控制系統(tǒng)連接；其特征是，還包括具有由內(nèi)管和外管構(gòu)成夾壁管道的橫向噴槍；所述夾壁管道具有與車體固連的固定端、及遠(yuǎn)離車體并朝向高爐風(fēng)口的噴頭端；所述夾壁管道噴頭端設(shè)有熔料出口，所述夾壁管道遠(yuǎn)離噴頭端處分別設(shè)有熔料入口、冷卻水入口和冷卻水出口 ；所述熔料入口經(jīng)內(nèi)管與熔料出口連通；所述內(nèi)管和外管之間設(shè)有從冷卻水入口通往噴頭端、再回流至冷卻水出口的迂回冷卻水通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高爐死料堆破碎機(jī)，其特征是，所述噴頭端設(shè)有堵頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爐死料堆破碎機(jī)，其特征是，所述冷卻水入口和冷卻水出口分別位于夾壁管道的兩側(cè)；所述冷卻水通道從冷卻水入口處起先沿夾壁管道一側(cè)延伸至噴頭端，再沿夾壁管道另一側(cè)延伸至冷卻水出口處；所述冷卻水入口外接水源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高爐死料堆破碎機(jī)，其特征是，所述夾壁管道固定端設(shè)有與內(nèi)管連通的加壓口，所述加壓口外接氣源；所述熔料入口位于加壓口與熔料出口之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高爐死料堆破碎機(jī)，其特征是，所述夾壁管道噴頭端設(shè)有噴氧出口，所述夾壁管道遠(yuǎn)離噴頭端處設(shè)有噴氧入口 ；所述內(nèi)管和外管之間設(shè)有從噴氧入口通至噴氧出口且沿夾壁管道底部延伸的噴氧通道；所述噴氧通道與冷卻水通道之間留有間隔；所述噴氧入口外接氧氣源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高爐死料堆破碎機(jī)，其特征是，所述夾壁管道靠近噴頭端的部位設(shè)有一組與內(nèi)管連通、且分布為若干排的噴孔；所述噴孔與冷卻水通道、噴氧通道之間分別留有間隔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高爐死料堆破碎機(jī)，其特征是，距離所述夾壁管道噴頭端最遠(yuǎn)的噴孔中心軸與噴頭端端面的最短距離為1-3米；所述每排噴孔至少有三個(gè)、且沿夾壁管道內(nèi)管所處圓周的下半部等間隔分布。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7任一項(xiàng)所述的高爐死料堆破碎機(jī)，其特征是，還包括具有壓力輸入口、出口、且內(nèi)部裝有熔料的料罐，以及與電機(jī)傳動(dòng)連接的輸料泵；所述料罐的壓力輸入口外接氣源，所述料罐的出口與輸料泵的入口連通，所述輸料泵的出口與所述熔料入口連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至7任一項(xiàng)所述的高爐死料堆破碎機(jī)，其特征是，所述車體的車輪與外部軌道滾動(dòng)接觸；所述驅(qū)動(dòng)裝置為與鏈輪傳動(dòng)連接的馬達(dá)；所述車體還具有位于鏈輪兩側(cè)的導(dǎo)輪、以及與軌道平行的鏈條；所述鏈條的兩端固定在外部連接座上，所述鏈條經(jīng)過(guò)導(dǎo)輪后與鏈輪哨合。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至7任一項(xiàng)所述的高爐死料堆破碎機(jī)，其特征是，所述夾壁管道的內(nèi)管和外管分別為由碳鋼或不銹鋼材料制成的鋼管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高爐死料堆破碎機(jī)，包括具有驅(qū)動(dòng)裝置并在底部設(shè)有車輪的車體(即動(dòng)力主機(jī))，驅(qū)動(dòng)裝置與控制系統(tǒng)連接；還包括具有由內(nèi)管和外管構(gòu)成夾壁管道的橫向噴槍；夾壁管道具有與車體固連的固定端、及遠(yuǎn)離車體的噴頭端；夾壁管道噴頭端設(shè)有熔料出口，夾壁管道遠(yuǎn)離噴頭端處分別設(shè)有熔料入口、冷卻水入口和冷卻水出口；熔料入口和熔料出口分別與內(nèi)管連通；內(nèi)管和外管之間設(shè)有從冷卻水入口通往噴頭端、再回流至冷卻水出口的迂回冷卻水通道。本發(fā)明專門針對(duì)由未熔化爐料形成的死料堆，由噴槍噴出的熔料流體能沖刷死料堆，并能在死料堆的內(nèi)部實(shí)施破碎作業(yè)，能有效減小直至消除死料堆，從而改變高爐爐況，提高高爐出鐵率，降低高爐生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C21B7/00GK102634615SQ20121014935
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月16日
發(fā)明者宗品禾 申請(qǐng)人:宗品禾