本發(fā)明涉及耐火材料原料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動破碎重?zé)趸V豎窯內(nèi)結(jié)砣的裝置及方法。

背景技術(shù)：

豎窯生產(chǎn)重?zé)V砂過程中由于爐料結(jié)砣產(chǎn)生的懸爐事故是普遍存在的問題，嚴(yán)重影響爐料順行。爐料結(jié)砣的主要原因是原料和燃料灰分中存在二氧化硅、氧化鈣和氧化鐵等雜質(zhì)，高溫下雜質(zhì)與部分氧化鎂發(fā)生反應(yīng)，生成低熔點(diǎn)的礦物如鈣鎂橄欖石、鐵酸二鈣等。這些變化一方面可使原料在煅燒溫度下產(chǎn)生液相進(jìn)而使重?zé)趸V充分燒結(jié)致密化；另一方面，重?zé)趸V通過燒成帶后，隨著窯內(nèi)溫度的降低，產(chǎn)生的液相開始冷凝結(jié)晶，重?zé)趸V顆粒相互粘結(jié)形成具有高強(qiáng)度的料砣，即結(jié)砣。眾多料砣交錯在一起時(shí)，重?zé)趸V不能順利向下運(yùn)行，棚架在豎窯冷卻帶，即產(chǎn)生懸爐。一旦發(fā)生懸爐問題，即引起生產(chǎn)事故，就必須進(jìn)行停窯爆破處理料砣，破壞棚架，恢復(fù)生產(chǎn)。這種方法，一方面影響了重?zé)趸V的連續(xù)生產(chǎn)，降低了企業(yè)的生產(chǎn)效率,另一方面處理懸爐事故困難且危險(xiǎn)。

為了解決重?zé)趸V生產(chǎn)過程的懸爐問題，研究人員對爐料結(jié)砣、懸爐產(chǎn)生的原理做了大量試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明：重?zé)趸V結(jié)坨的強(qiáng)度變化的拐點(diǎn)在1200℃左右，溫度高于1200℃時(shí)結(jié)坨的強(qiáng)度較低，尤其是在1400℃以上時(shí)結(jié)坨幾乎沒有強(qiáng)度。原因是1200℃以上時(shí)重?zé)趸V顆粒表面存在少量液相，這些液相起到塊狀重?zé)趸V之間的潤滑作用；溫度低于1000~1200℃時(shí)，隨著溫度的降低重?zé)趸V中的液相固化，強(qiáng)度逐漸增大。因此，在重?zé)趸V豎窯1000-1200℃溫度區(qū)域內(nèi)安置動力破碎裝置，將該區(qū)域的重?zé)趸V料砣連續(xù)破碎就能解決或者減輕重?zé)趸V豎窯因爐料結(jié)坨產(chǎn)生的懸爐事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種自動破碎重?zé)趸V豎窯內(nèi)結(jié)砣的裝置及方法，有效解決重?zé)趸V豎窯生產(chǎn)過程中的結(jié)砣懸爐問題。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明一種自動破碎燒結(jié)鎂砂豎窯結(jié)砣的裝置，包括豎窯爐體，設(shè)置在豎窯爐體下部的二次風(fēng)入口，設(shè)置在二次風(fēng)入口外側(cè)的二次風(fēng)管道，設(shè)置在二次風(fēng)管道下部的豎窯工作平臺，其特征在于：在豎窯工作平臺上安裝由電機(jī)及減速機(jī)組成的驅(qū)動系統(tǒng)、與驅(qū)動系統(tǒng)連接的液壓推動系統(tǒng)和與液壓推動系統(tǒng)連接的氣動破碎系統(tǒng)，所述的液壓推動系統(tǒng)由高壓油泵、油缸、活塞、高壓換向閥及伸縮桿組成；所述的氣動破碎系統(tǒng)主要由空氣壓縮機(jī)、儲氣罐及破碎錘所組成；所述的破碎錘包括高壓氣缸、電磁換向閥及耐高溫合金釬桿，在所述的豎窯的工作平臺上，氣動破碎系統(tǒng)的破碎錘下部設(shè)有滑道，破碎錘置于滑道上與滑道滑動連接；破碎錘耐高溫合金釬桿通過二次風(fēng)管插入到豎窯爐體內(nèi)對重?zé)趸V結(jié)坨進(jìn)行破碎，同時(shí)依靠二次風(fēng)對其冷卻。

優(yōu)選地，在所述的二次風(fēng)入口內(nèi)上下分別設(shè)有用于支撐耐高溫合金釬桿的多孔支撐架。

優(yōu)選地，在所述的耐高溫合金釬桿與二次風(fēng)管道的交接處設(shè)有能防止二次風(fēng)外漏的自由伸縮的圓型空心厚壁套桿式多節(jié)伸縮密封裝置，所述的自由伸縮的圓型空心厚壁套桿式多節(jié)伸縮密封裝置一端與二次風(fēng)管道的外端口處固定連接，另一端與耐高溫合金釬桿尾部固定連接。

優(yōu)選地，在所述的耐高溫合金釬桿的材質(zhì)為鎳基合金，直徑為60～80mm,耐高溫合金釬桿的頭部呈渾圓錐體。

優(yōu)選地，在所述的二次風(fēng)管道內(nèi)直徑為300mm。

本發(fā)明的一種自動破碎燒結(jié)鎂砂豎窯結(jié)砣的方法，其特征在于包括下列步驟：

1）在豎窯距離地面10m高度處設(shè)有四個二次風(fēng)入口和二次風(fēng)管道；

2）在四支二次風(fēng)管道下部，建設(shè)防高震動能力的鋼筋混凝土豎窯工作平臺，在鋼筋混凝土豎窯工作平臺上安裝驅(qū)動系統(tǒng)、液壓推動系統(tǒng)和氣動破碎系統(tǒng)，其中液壓推動系統(tǒng)中油缸、活塞、高壓換向閥、伸縮桿及氣動破碎系統(tǒng)中破碎錘與二次風(fēng)管道處于同一水平中心線；

3）氣動破碎系統(tǒng)中的耐高溫合金錘釬桿的長度為2.7m，直徑為80mm，停止工作狀態(tài)時(shí)，耐高溫合金釬桿1.1m架在二次入風(fēng)口內(nèi)的兩個多孔支架上，耐高溫合金釬桿的頭部距離爐墻0.2m，另外1.6m在二次風(fēng)管道外部；

4）每次開始破碎時(shí)，啟動驅(qū)動系統(tǒng)，液壓推動系統(tǒng)通過與破碎錘連接的伸縮桿，推動破碎錘在滑道內(nèi)直線向前以2.0cm/s速度運(yùn)動，耐高溫合金釬桿進(jìn)入爐體內(nèi)破碎結(jié)坨的重?zé)趸V，破碎沖擊在力在50～80mpa，運(yùn)動1.2m后停止，同時(shí)，伸縮桿以4.0/s撤回，帶動高溫合金釬桿從爐體內(nèi)返回到初始位置，一次破碎工作往返共計(jì)需要1.5min，間隔8.5min后，重新進(jìn)行下次破碎工作。

本發(fā)明還可以根據(jù)豎窯內(nèi)重?zé)趸V結(jié)坨狀態(tài)，將破碎周期、破碎錘釬桿推進(jìn)速度、破碎錘釬桿進(jìn)入窯體內(nèi)部深度、破碎錘撤出速度等工作參數(shù)在輸入自動控制的計(jì)算機(jī)內(nèi)，設(shè)定的破碎周期。將驅(qū)動系統(tǒng)與控制裝置連接，破碎時(shí)液壓推動系統(tǒng)推動氣動破碎系統(tǒng)中的破碎錘在滑道內(nèi)前進(jìn)，設(shè)置在四支二次風(fēng)入口內(nèi)的耐高溫合金釬桿同時(shí)進(jìn)入爐體內(nèi)對結(jié)坨重?zé)趸V進(jìn)行沖擊式破碎。完成一次破碎工作后液壓推動系統(tǒng)將氣動破碎系統(tǒng)的破碎錘拉回,耐高溫合金釬桿從爐體退回爐墻內(nèi)。二次風(fēng)對耐高溫合金釬桿起到冷卻作用，確保耐高溫合金釬桿在安全溫度下正常工作。按照設(shè)定的破碎周期反復(fù)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)窯內(nèi)較大結(jié)坨的重?zé)趸V被破碎的效果。

本發(fā)明的有益效果：本裝置可持續(xù)有效的對豎窯內(nèi)重?zé)趸V結(jié)砣進(jìn)行沖擊破碎，能有效防止豎窯重?zé)趸V生產(chǎn)過程形成懸爐，保證生產(chǎn)過程中鎂砂在豎窯內(nèi)順利下行，滿足出爐機(jī)自動出料對重?zé)趸V塊度的要求；有利于豎窯重?zé)V砂全自動的連續(xù)生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率；針對不同豎窯及不同品位重?zé)趸V生過程中產(chǎn)生的結(jié)砣及懸爐程度，可調(diào)節(jié)破碎沖擊力大小、沖擊時(shí)間及周期，適應(yīng)不同生產(chǎn)工藝制度；本裝置利用二次風(fēng)口作為耐高溫合金釬桿的通道，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、制造成本廉、運(yùn)轉(zhuǎn)成本低。

附圖說明

圖1是一種自動破碎重?zé)趸V豎窯內(nèi)結(jié)砣的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-驅(qū)動系統(tǒng)，2-液壓伸縮系統(tǒng)，3-伸縮桿，4-氣動破碎系統(tǒng)，5-圓型空心厚壁套桿式密封裝置，6-破碎錘耐高溫合金釬桿，7-多孔支撐裝置，8-爐墻，9-二次風(fēng)管道，10-二次風(fēng)入口，11-破碎錘，12-滑道，13-豎窯工作平臺。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，本發(fā)明一種自動破碎燒結(jié)鎂砂豎窯結(jié)砣的裝置，包括豎窯爐體，設(shè)置在豎窯爐體下部的二次風(fēng)入口10，設(shè)置在二次風(fēng)入口10外側(cè)的二次風(fēng)管道9，設(shè)置在二次風(fēng)管道下部的豎窯工作平臺13，其特征在于：在豎窯工作平臺13上安裝由電機(jī)及減速機(jī)組成的驅(qū)動系統(tǒng)1、與驅(qū)動系統(tǒng)1連接的液壓推動系統(tǒng)2和與液壓推動系統(tǒng)2連接的氣動破碎系統(tǒng)4，驅(qū)動系統(tǒng)1主要用于驅(qū)動按照設(shè)定的程序控制液壓推動系統(tǒng)及氣動破碎裝置工作；所述的液壓推動系統(tǒng)2由高壓油泵、油缸、活塞、高壓換向閥及伸縮桿3組成；所述的氣動破碎系統(tǒng)主要由空氣壓縮機(jī)、儲氣罐及破碎錘11所組成；所述的破碎錘11包括高壓氣缸、電磁換向閥及耐高溫合金釬桿6，在所述的豎窯的工作平臺13上，氣動破碎系統(tǒng)的破碎錘11下部設(shè)有滑道12，破碎錘11置于滑道12上與滑道12滑動連接；破碎錘耐高溫合金釬桿6通過二次風(fēng)管道9插入到豎窯爐體內(nèi)對重?zé)趸V結(jié)坨進(jìn)行破碎，同時(shí)依靠二次風(fēng)對其冷卻，其所述的二次風(fēng)管道內(nèi)直徑為300mm。液壓推動系統(tǒng)2承擔(dān)將氣動破碎系統(tǒng)中的破碎錘單元推進(jìn)、撤回；氣動破碎系統(tǒng)主要承擔(dān)對結(jié)坨重?zé)趸V破碎工作。

本發(fā)明在所述的二次風(fēng)入口10內(nèi)上下分別設(shè)有用于支撐耐高溫合金釬桿6的多孔支撐架7。當(dāng)耐高溫合金釬桿6從豎窯爐體內(nèi)撤出時(shí),耐高溫合金釬桿6的頭部退回豎窯爐體的爐墻8后,搭在多孔支撐架7，確保耐高溫合金釬桿6不折彎。

本發(fā)明在所述的耐高溫合金釬桿6與二次風(fēng)管道9的交接處設(shè)有能防止二次風(fēng)外漏的自由伸縮的圓型空心厚壁套桿式多節(jié)伸縮密封裝置5，所述的自由伸縮的圓型空心厚壁套桿式多節(jié)伸縮密封裝置端與二次風(fēng)管道9的外端口處固定連接，另一端與耐高溫合金釬桿6尾部固定連接。所述的耐高溫合金釬桿6的直徑為60～80mm,耐高溫合金釬桿6的頭部呈渾圓錐體。圓型空心厚壁套桿式多節(jié)伸縮密封裝置5以隨著耐高溫合金釬桿6進(jìn)、出而伸出或收縮，防止高壓風(fēng)從二次風(fēng)管道9后端口噴出。

驅(qū)動系統(tǒng)1控制液壓伸縮裝置2的伸縮桿3推動破碎錘4在滑道12上進(jìn)行直線往返運(yùn)動。同時(shí)，在二次風(fēng)管道9內(nèi)部多孔支撐架7上的耐高溫合金釬桿6，在爐墻8的二次風(fēng)管道9內(nèi)進(jìn)行直線往返運(yùn)動。多節(jié)伸縮密封裝置5是一種可以自由伸縮的多節(jié)空心厚壁套桿，其尾部固定在二次風(fēng)管道9的端口處，頭部與釬桿6尾部固定連接。

當(dāng)4個液壓推進(jìn)裝置之一的電機(jī)負(fù)載電流超出設(shè)計(jì)最大電流時(shí)，4個液壓推系統(tǒng)自動關(guān)閉，防止由于電機(jī)過載而燒毀。改由人工手動控制4個破碎錘反復(fù)前進(jìn)、后退，直至正常后重新按照程序設(shè)定工作。