專利名稱：用于冶金爐的泥炮的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于冶金爐的泥炮，所述泥炮具有用于容納堵塞物的壓力缸和用于將堵塞物從壓力缸的壓在爐子出口上的壓力缸炮嘴壓出來的堵塞活塞。
背景技術(shù)：
前序所述類型的泥炮用作關(guān)閉還原爐或熔爐，例如用于獲得生鐵的高爐和用于冶煉非鐵金屬、鐵合金等的低身豎爐等的排出口。在堵塞過程中，堵塞炮借助 回轉(zhuǎn)裝置大力擠壓爐子前部，其中維持泥炮的擠壓力，直到通過堵塞炮壓入到爐子的排出口中的塑性堵塞物硬化。伴隨著爐子熔化功率的升高，隨著時(shí)間的推移也提高對排出技術(shù)的要求，特別是關(guān)于快速和運(yùn)行可靠地打開和關(guān)閉出口。在本文中，關(guān)于改善堵塞物做出尤其大的努力，目的是能夠通過特別堅(jiān)固的和耐抗的堵塞物來提高在出口中的堵塞物的壽命，并且能夠基于堵塞物的改善的材料特性也使用堵塞物來修復(fù)出口通道。所述改進(jìn)的結(jié)果是特別抗磨損的堵塞物，然而，所述堵塞物基于其抗磨性和抗磨強(qiáng)度而引起泥炮的與堵塞物接觸的構(gòu)件的，尤其是壓力缸的相應(yīng)的高磨損，在所述壓力缸中達(dá)到200daN/cm2和更高的堵塞物壓力。因此，隨著所述更抗磨的和由此對磨損更強(qiáng)化的堵塞物的改進(jìn)，出現(xiàn)相應(yīng)的改進(jìn)，以便尤其改善壓力缸的或者直接承受磨損應(yīng)力的缸孔的抗磨性。在壓力缸的缸孔的抗磨性的期望的提升方面，通過下述方式在此期間實(shí)現(xiàn)特別令人滿意的結(jié)果，壓力缸的孔壁設(shè)有抗磨損層，尤其設(shè)有硬質(zhì)鉻層壓力缸。然而與提高抗磨性的措施的質(zhì)量無關(guān)，這在任何情況下僅能夠?qū)е聣毫Ω讐勖难娱L，因此必須在達(dá)到壽命后對壓力缸或缸孔的表面進(jìn)行修復(fù)，以便能夠保證泥炮的無問題地運(yùn)行。如實(shí)踐所示，對壓力缸的孔壁的表面覆層的修復(fù)或翻新需要相當(dāng)多的工藝上的專門技術(shù)，因此，只能夠由壓力缸的制造者定期執(zhí)行對壓力缸的這種修復(fù)，使得由此對使用泥炮的冶金爐的使用者產(chǎn)生相應(yīng)費(fèi)用。為可實(shí)現(xiàn)在壓力缸的修復(fù)費(fèi)用方面的改進(jìn)，申請人很久以前已經(jīng)開始進(jìn)行壓力缸配備有插入的硬化套筒的實(shí)驗(yàn)。然而，尤其由于制造相應(yīng)套筒所必需的費(fèi)用，相應(yīng)的努力被證實(shí)為是不適合實(shí)踐的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于下述目的，提出具有壓力缸高抗磨性的泥炮，所述壓力缸在便于修復(fù)的結(jié)構(gòu)的情況下能夠低成本制成。為實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明的泥炮具有權(quán)利要求I的特征。在根據(jù)本發(fā)明的泥炮中，壓力缸具有缸套，所述缸套帶有插入到缸套中的抗磨套筒裝置，所述抗磨套筒裝置由至少一個(gè)嵌入式套筒形成，所述嵌入式套筒由焊接為管的板段構(gòu)成。這種根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的抗磨套筒裝置一方面由于嵌入式套筒由板段制成而能夠低成本地制造。另一方面，嵌入式套筒形成與壓力缸的缸套無關(guān)的構(gòu)件，所述構(gòu)件結(jié)合缸套構(gòu)成壓力缸，使得在嵌入式套筒可能出現(xiàn)的磨損后，能夠通過簡單地機(jī)械地松開缸套和嵌入式套筒之間的連接來移走或更換該構(gòu)件。尤其在壓力缸的缸套同樣構(gòu)成為焊接結(jié)構(gòu)的情況下，在制造成本盡可能低的同時(shí)，得到在盡可能大的構(gòu)件強(qiáng)度方面優(yōu)化的結(jié)構(gòu)。與修復(fù)在壓力缸的孔壁上設(shè)有抗磨覆層的壓力缸不同，在修復(fù)根據(jù)本發(fā)明的設(shè)有抗磨套筒裝置的壓力缸時(shí)，僅須對抗磨套筒進(jìn)行更換。對此，不同于在壓力缸的孔壁上施加抗磨覆層的情況，不需要特別的工藝上的專門技術(shù)，所述專門技術(shù)尤其包括為實(shí)施所述專門技術(shù)而相應(yīng)構(gòu)成的裝置。相反地，相對簡單地構(gòu)成的液壓裝置通常足夠用于擠出和隨后插入更換的嵌入式套筒，以便能夠進(jìn)行對壓力缸的修理。因此，這即使在冶金爐運(yùn)行時(shí)也能夠現(xiàn)場進(jìn)行，所述冶金爐常常僅具有在其可行性方面受限的設(shè)備技術(shù)。如果根據(jù)嵌入式套筒的優(yōu)選的實(shí)施方式，所述嵌入式套筒由借助縱向焊縫構(gòu)成為管的板段形成，因此，嵌入式套筒能夠插入到壓力缸的缸套中，使得焊縫以徑向限定的方式設(shè)置在壓力缸的缸套中。這在下述范圍中是重要的，通常在堵塞物插入時(shí)水平設(shè)置在排出槽上方的壓力缸由于重力而在該壓力缸的缸套的位于最深處的縱剖面中受到最大磨損。此夕卜，能夠由此目的明確地在壓力缸的所述磨損強(qiáng)化的縱剖面之外設(shè)置可能促進(jìn)磨損的焊縫 區(qū)域。如果板段由通過熱處理硬化的低碳鋼形成，那么在嵌入式套筒的抗磨實(shí)施方案方面被證實(shí)為尤其有利的，因?yàn)樵谶@種情況下，在好的焊接特性的同時(shí)基于相對低的碳含量能夠?qū)崿F(xiàn)嵌入式套筒的足夠的硬度，而對此不需要可能對焊接特性產(chǎn)生負(fù)面影響的合金組分。在使用由鋼制成的板段時(shí)，在能夠在焊接過程中制造嵌入式套筒的方面已經(jīng)獲得非常好的結(jié)果，所述鋼的碳含量低于0. 5%的重量百分比并且鉻含量低于I. 5%的重量百分比。對鋼板的應(yīng)用被證實(shí)為是尤其有利的，所述鋼板的碳含量低于0. 25%的重量百分比并且鉻含量低于0. 75%的重量百分比。如果嵌入式套筒的壁厚為缸套的壁厚的至少10%，嵌入式套筒能夠?qū)崿F(xiàn)對壓力缸的整體構(gòu)件強(qiáng)度的重要貢獻(xiàn)。在這種情況下，嵌入式套筒不僅有利地作為能夠更換的抗磨部件，而且以與缸套的組合作用對壓力缸的構(gòu)件強(qiáng)度做出決定性的貢獻(xiàn)。相應(yīng)地，與壓力缸相比，缸套的減小的壁厚是可能的，使得相應(yīng)的材料節(jié)約和成本節(jié)約是可能的，其中，所述壓力缸的缸套在其孔壁上設(shè)有覆層。如果嵌入式套筒的壁厚為缸套的壁厚的20%和40%之間，上文中討論的效果是尤其顯著的。在尤其優(yōu)選的實(shí)施方式中，抗磨套筒裝置由兩個(gè)嵌入式套筒組成，使得例如在壓力缸的面向壓力缸炮嘴的受到尤其高的磨損的前面部分中，對抗磨套筒裝置進(jìn)行局部受限的或部分的更換是可能的。如果嵌入式套筒插入到缸套中，使得所述嵌入式套筒和彼此對置的端面一起形成連接接合部，其中所述連接接合部具有由斜邊在所述端面的內(nèi)緣上形成的槽形橫截面，那么尤其有利的是，構(gòu)造由兩個(gè)或更多的嵌入式套筒組成的抗磨套筒裝置。因此，一方面阻止在嵌入式套筒之間的連接接合部的區(qū)域中出現(xiàn)從壓力缸與活塞的接觸面突然突出的棱。同時(shí)，由這樣構(gòu)成的槽形橫截面形成徑向環(huán)繞的填充空間或容納空間，在所述填充空間或容納空間中在泥炮運(yùn)行時(shí)堵塞物或堵塞物顆粒能夠積聚，以便使得如果活塞在軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)掃過連接接合部，就填充所述填充空間，并且由此構(gòu)成在嵌入式套筒之間連續(xù)的、盡可能低磨損的過渡。如果嵌入式套筒在內(nèi)徑一致的情況下具有不同的外徑，并且將嵌入式套筒插入到缸套的階梯式的容納孔中以構(gòu)成連續(xù)軸向延伸的抗磨套筒裝置，那么嵌入式套筒能夠從同一側(cè)插入到缸套的孔中，而不需要克服基于在嵌入式套筒和缸套的孔之間的機(jī)械的周向接觸的在整個(gè)孔深上的相應(yīng)的插入阻力。尤其有利的是，在嵌入式套筒和缸套的容納孔之間形成間隙配合，從而使得用相對小的力在缸套中插入或更換嵌入式套筒是可能的。由此同樣使按需要僅改變嵌入式套筒 在缸套的孔中徑向的相對布置變得容易，以便例如將嵌入式套筒的由于重力而尤其抗磨的最低縱向部段設(shè)置在磨損區(qū)域之外，并且替代地，在所述磨損區(qū)域中設(shè)置嵌入式套筒的至今相對沒有負(fù)載的縱向部段，并且因此總體上提高嵌入式套筒的壽命。


以下根據(jù)參考附圖詳細(xì)闡述優(yōu)選的實(shí)施方式。圖I示出帶有壓力缸的泥炮的示意圖；圖2示出壓力缸的縱向剖視圖；圖3示出根據(jù)圖2中割線III - III的壓力缸的橫向剖視圖；圖4示出圖2中用IV標(biāo)記的連接接合部區(qū)域的放大的細(xì)節(jié)圖。
具體實(shí)施例方式圖I示出作為泥炮10的主要組件的壓力缸11以及能在壓力缸11中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的堵塞活塞14，其中壓力缸11帶有用于堵塞物13的填充口 12，所述堵塞活塞14壓力缸帶有液壓驅(qū)動(dòng)裝置15。堵塞活塞14通過能夠徑向移動(dòng)的活塞環(huán)16對壓力缸11的內(nèi)殼面17密封，所述內(nèi)殼面17由插入到壓力缸11中的抗磨套筒裝置18形成。在堵塞活塞14推進(jìn)時(shí)，堵塞物13通過設(shè)置在壓力缸11前面端部上的炮嘴19壓到爐子的出口中。圖2以縱向剖視圖示出壓力缸11，所述壓力缸11帶有插入到壓力缸11的容納孔20中的抗磨套筒裝置18。所述壓力缸11在所述情況下構(gòu)成為焊接結(jié)構(gòu)，所述焊接結(jié)構(gòu)具有缸套21和在缸套21的端側(cè)的端部上通過焊接連接部22連接的凸緣環(huán)23、24，凸緣環(huán)23、24可實(shí)現(xiàn)壓力缸11和泥炮10的鄰近構(gòu)件的連接。在本實(shí)施例的情況下，抗磨套筒裝置18由兩個(gè)嵌入式套筒25和26組成，所述嵌入式套筒插入到構(gòu)成為階梯孔的容納孔20中。在此，嵌入式套筒26位于與缸套21的止擋端部27相鄰的直徑為dB1的孔部28中，所述孔部28與鄰近的、朝向引入端部29延伸的直徑為dB2的孔部30相比，具有更小的直徑。尤其由圖2和4的綜示可知，嵌入式套筒25和26在內(nèi)徑dH相同的情況下具有不同的外徑Dm和Dh2。因此，嵌入式套筒26和25的不同的外徑Dm和Dh2與孔部28和30的孔徑dB1和dB2相匹配，使得在嵌入式套筒26和孔部28之間以及在嵌入式套筒25和孔部30之間分別產(chǎn)生間隙配合。當(dāng)嵌入式套筒25和26從缸套21的引入端部29起插入時(shí)，在相對于引入端部29在后面的孔部28的區(qū)域中才出現(xiàn)在嵌入式套筒26和容納孔20之間的圓周面接觸。圖3示出相對于引入端部29在前面的、容納在缸套21的前面的孔部30中的嵌入式套筒25。從圖3中可見，嵌入式套筒25，和另外也在圖2中描述的嵌入式套筒26—樣，由平地構(gòu)成為半成品的板段31組成，板段在已知的成型技術(shù)中由平坦延伸成型成圖3中所描述的管形。為構(gòu)成圖3中描述的嵌入式套筒25，由板段31的、成型過程產(chǎn)生的彼此反向的縱邊緣32、33通過焊接連接部34彼此相連。不同于圖3中對缸套21的說明，缸套21也能夠由在成型過程中借助后續(xù)焊接而制成的管形成。不同于優(yōu)選地由通過熱處理硬化的、低合金的板材而制成的嵌入式套筒25、26，缸套21能夠由結(jié)構(gòu)鋼制造，所述結(jié)構(gòu)鋼的典型特征是好的可焊接性。如圖3中所描述，嵌入式套筒25的焊接連接部34的徑向相對布置能夠有利地選擇成，焊接連接部位于磨損區(qū)域35之外，即在本情況下與磨損區(qū)域35在直徑上對置，磨損 區(qū)域35在缸套21徑向最深處的圓周區(qū)域中構(gòu)成。在磨損區(qū)域35的區(qū)域中堵塞物顆粒37由于重力而積聚，在堵塞活塞14的彳主復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，堵塞物顆權(quán)37日纟夠設(shè)直在活塞冗I面36和殼面17或嵌入式套筒25、26之間(見圖I)。與提高磨損的效果不同，如圖4中說明的，堵塞物顆粒37在連接接合部39的區(qū)域中構(gòu)成的連接槽40的槽形橫截面38中的積聚，確保構(gòu)成在嵌入式套筒25和26之間的連續(xù)的進(jìn)而無凸起的過渡，使得在連接接合部39的區(qū)域中，堵塞物顆粒37在這種有利的結(jié)構(gòu)構(gòu)型中甚至能夠確保摩擦的減少，其中所述槽形橫截面由構(gòu)成在對置的端面41、42上的斜邊43、44形成。
權(quán)利要求
1.用于冶金爐的泥炮，所述泥炮具有用于容納堵塞物的壓力缸和用于將堵塞物從所述壓力缸的壓在爐子的出口上的炮嘴壓出來的堵塞活塞， 其特征在于， 所述壓力缸(11)具有缸套(21),所述缸套(21)具有插入到所述缸套(21)中的抗磨套筒裝置(18)，所述抗磨套筒裝置(18)由至少一個(gè)由焊接的板段(31)構(gòu)成的嵌入式套筒(25,26)形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泥炮，其特征在于，所述嵌入式套筒(25、26)由借助縱向焊縫構(gòu)成為管的板段(31)形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的泥炮，其特征在于，所述板段(31)由通過熱處理硬化的低碳鋼形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的泥炮，其特征在于，在所述板段(31)的鋼中，碳含量為低于0.5%的重量百分比，并且鉻含量為低于I. 5%的重量百分比。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的泥炮，其特征在于，在所述板段(31)的鋼中，碳含量為低于0.25%的重量百分比，并且鉻含量為低于0. 75%的重量百分比。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的泥炮，其特征在于，所述嵌入式套筒(25、26)的壁厚為所述缸套(21)的壁厚的至少10%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的泥炮，其特征在于，所述嵌入式套筒(25、26)的壁厚為所述缸套(21)的壁厚的20%和40%之間。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的泥炮，其特征在于，所述抗磨套筒裝置(18)由兩個(gè)嵌入式套筒(25、26)組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的泥炮，其特征在于，用于構(gòu)成所述抗磨套筒裝置(18)的所述嵌入式套筒(25、26)插入到所述缸套(21)中，使得所述嵌入式套筒借助彼此相對的端面(41,42)構(gòu)成連接接合部(39)，所述連接接合部具有通過在所述端面的內(nèi)緣上的斜邊(43、44)形成的槽形橫截面(38)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的泥炮，其特征在于，所述嵌入式套筒(25、26)在內(nèi)徑(dH)一致的情況下具有不同的外徑(DH1、DH2)，并且所述嵌入式套筒(25、26)被插入到所述缸套(21)的階梯式的容納孔(20)中，以構(gòu)成連續(xù)軸向延伸的抗磨套筒裝置(18)。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的泥炮，其特征在于，在所述嵌入式套筒(25、26)和所述缸套(21)的所述容納孔(20)之間形成間隙配合。
全文摘要
用于冶金爐的泥炮(10)，具有用于容納堵塞物(13)的壓力缸(11)和用于將堵塞物(13)從壓力缸的壓在爐子的出口上的壓力缸炮嘴(19)壓出來的堵塞活塞(14)，其中，所述壓力缸(11)具有缸套，所述缸套具有插入到缸套中的抗磨套筒裝置(18)，所述抗磨套筒裝置(18)由至少一個(gè)由焊接的板段構(gòu)成的嵌入式套筒形成。
文檔編號F27B3/19GK102713482SQ201180006550
公開日2012年10月3日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月20日
發(fā)明者奧利弗·迪爾倫巴赫, 拉爾夫·陶格貝克 申請人:Tmt出鐵測量技術(shù)有限公司