爐渣流出防止裝置及使用于其中的高壓氣體噴槍的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及爐渣流出防止裝置及使用于其中的高壓氣體噴槍，特別是涉及一種在出鋼口上部的旋渦地點(diǎn)噴射高壓惰性氣體，將爐渣從出鋼口推出去，從而使得能夠更簡(jiǎn)便且高效地防止?fàn)t渣流出的爐渣流出防止裝置及使用于其中的高壓氣體噴槍。
【背景技術(shù)】
[0002]一般而言，不僅是綜合鋼鐵廠將冶煉爐中制造的鐵水移入轉(zhuǎn)爐，進(jìn)行氧氣吹煉等精煉作業(yè)和其它合金化處理后，向安放于收鋼臺(tái)車上的收鋼包(Iaddle)出鋼，而且，電爐廠在利用電弧熱使廢鐵等鐵原料在電氣轉(zhuǎn)爐中熔融并執(zhí)行精煉及合金化處理后，向收鋼包出鋼，如圖1所示，在使鋼水M從轉(zhuǎn)爐100向收鋼包110出鋼的作業(yè)時(shí)，使在精煉工序中發(fā)生并因比重差異而在鋼水M的上部面存在的爐渣slagS從鋼水M分離的作業(yè)必不可少。
[0003]S卩，將轉(zhuǎn)爐100向下方傾斜的狀態(tài)下，通過出鋼口 102，使鋼水M出鋼到收鋼包110時(shí)，為了使得經(jīng)過精煉工序的鋼水M的成份不會(huì)因爐渣S而變化，應(yīng)使在鋼水M精煉作業(yè)時(shí)發(fā)生的比重比鋼水M小的爐渣S不混入收鋼包110。因此，高效的出鋼作業(yè)的成敗，取決于能夠在多大程度上使混入收鋼包的爐渣S的量實(shí)現(xiàn)最小化。
[0004]為此，現(xiàn)有的使用擋渣鏢投入器圖中未示出，把具有內(nèi)部填滿的漏斗形狀的頭部和從這種頭部下部延長(zhǎng)并插入出鋼口 102的套筒的擋渣鏢120投入出鋼口 102，從而防止?fàn)t渣S流出。
[0005]另一方面，現(xiàn)有的擋渣鏢120要求具有在比重大致為2.3的爐渣與比重大致為7.8的鋼水的中間范圍的3~6的比重，在擋渣鏢120的比重不適宜的情況下，擋渣鏢120過快或過慢地堵塞出鋼口 102，存在鋼水M無法完全出鋼或鋼水中混入爐渣而流出的問題。
[0006]此外，在轉(zhuǎn)爐的出鋼口 102，鋼水M在打旋vortex的同時(shí)流出，因此，在這種旋渦地點(diǎn)，只有準(zhǔn)確投入擋渣鏢120，才能有效防止?fàn)t渣的流出，因此，現(xiàn)有技術(shù)中存在著為了把擋渣鏢準(zhǔn)確地投入到這種旋渦地點(diǎn)而必須使用其它機(jī)械裝置的麻煩。
[0007]【先行技術(shù)文獻(xiàn)】
【專利文獻(xiàn)】
(專利文獻(xiàn)I)注冊(cè)專利第862819號(hào)(2008.10.13.公告)，名稱:擋渣鏢(專利文獻(xiàn)2)注冊(cè)專利第1058394號(hào)(2011.08.24.公告)，名稱:利用回收再生的鋁鎂系統(tǒng)耐火物的擋渣鏢及其制造方法

【發(fā)明內(nèi)容】

(要解決的技術(shù)問題)
本發(fā)明正是為了解決前述問題而提出的，其目的在于提供一種爐渣流出防止裝置及使用于其中的高壓氣體噴槍，使得能夠在出鋼口上部的旋渦地點(diǎn)噴射高壓惰性氣體，從出鋼口推出爐渣，從而能夠更簡(jiǎn)便且高效地防止?fàn)t渣流出。
[0008](解決問題的手段) 旨在達(dá)成前述目的的本發(fā)明第一技術(shù)方案的爐渣流出防止用高壓氣體噴槍包括:管結(jié)構(gòu)體，其由前端封閉的內(nèi)壁與外壁的兩層圓筒體構(gòu)成，由所述內(nèi)壁限定的空間形成高壓氣體路徑，在所述內(nèi)壁與所述外壁之間的空間，形成有前端與所述內(nèi)壁和所述外壁的封閉前端隔開的圓筒形隔壁，形成冷卻水的循環(huán)通道；噴嘴塊，其向下方噴射高壓氣體；及適配器，其連接所述噴射管結(jié)構(gòu)體與所述噴嘴塊，使得高壓氣體的噴出方向變換。
[0009]在前述中，至少在所述內(nèi)壁外周面或所述隔壁外周面上形成有螺旋形引導(dǎo)凸起。
[0010]所述噴嘴塊包括中空的噴嘴體和針型閥，所述針型閥插入所述噴嘴體內(nèi)部，通過所述噴嘴體的前端高速噴射高壓氣體；所述噴嘴體與所述針型閥一同形成擴(kuò)散噴嘴。
[0011]具備使所述針型閥相對(duì)于所述噴嘴體升降的升降單元；所述針型閥呈中間部位具有狹窄的剖面的長(zhǎng)鼓形狀，由具有封閉的前端部且形成有貫通壁體的貫通孔的中空的圓筒體構(gòu)成，借助于所述升降單元而使所述針型閥在所述噴嘴體中升降，從而使得能夠調(diào)整高壓氣體的噴射角度。
[0012]所述適配器包括:裝配構(gòu)件，其中空，一側(cè)與所述管結(jié)構(gòu)體連通；及箱結(jié)構(gòu)體，其在下面形成有與在所述噴嘴體形成的螺栓以螺紋方式結(jié)合的螺母，在一側(cè)面上形成有與所述裝配構(gòu)件的另一側(cè)連通的連接部，上部由能開閉的蓋子密封。
[0013]另一方面，根據(jù)本發(fā)明第二技術(shù)方案的爐渣流出防止裝置包括:前述的噴槍；通過所述噴槍噴射高壓氣體的高壓氣體噴射部；調(diào)整所述噴槍的傾斜角的槍傾斜角調(diào)整部；對(duì)所述噴槍進(jìn)行前進(jìn)后退驅(qū)動(dòng)的槍前進(jìn)后退驅(qū)動(dòng)部；使冷卻水在所述噴槍內(nèi)部循環(huán)的冷卻水循環(huán)部；及總體上控制所述高壓氣體噴射部、所述槍傾斜角調(diào)整部、所述槍前進(jìn)后退驅(qū)動(dòng)部及所述冷卻水循環(huán)部的控制部。
[0014]在前述第二技術(shù)方案中，還具備通信部，通過有線/無線通信網(wǎng)，從轉(zhuǎn)爐控制設(shè)備接受傳遞出鋼相關(guān)轉(zhuǎn)爐信息；所述控制部根據(jù)通過所述通信部接受傳遞的所述轉(zhuǎn)爐信息，控制所述高壓氣體噴射部、所述槍傾斜角調(diào)整部、所述槍前進(jìn)后退驅(qū)動(dòng)部及所述冷卻水循環(huán)部。
[0015](發(fā)明的效果)
根據(jù)本發(fā)明的爐渣流出防止裝置及使用于其中的高壓氣體噴槍，在出鋼口上部的旋渦地點(diǎn)噴射高壓惰性氣體，從出鋼口推出爐渣，從而能夠更簡(jiǎn)便且高效地防止?fàn)t渣流出。
【附圖說明】
[0016]圖1是用于說明現(xiàn)有爐渣流出防止裝置的問題的圖。
[0017]圖2是用于說明本發(fā)明的爐渣流出防止裝置的概念的整體系統(tǒng)構(gòu)成圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的爐渣流出防止裝置的電氣構(gòu)成框圖。
[0019]圖4a和圖4b分別是圖2中高壓氣體噴槍的縱剖面圖和圖4a的A-A線剖面圖。
[0020]圖5是在本發(fā)明的爐渣流出防止裝置中顯示高壓氣體噴槍前端部的結(jié)構(gòu)的分離剖面圖。
[0021]圖6是在本發(fā)明的爐渣流出防止裝置中顯示高壓氣體噴槍前端部的結(jié)構(gòu)的結(jié)合剖面圖。
[0022]圖7a及圖7b分別是使圖6中的噴嘴塊的針型閥上升或下降的狀態(tài)的剖面圖。
[0023]圖8是用于說明本發(fā)明的爐渣流出防止裝置的動(dòng)作過程的流程圖。
[0024]圖9a至圖9f是分別顯示本發(fā)明的爐渣流出防止裝置的各步驟的動(dòng)作過程的高壓氣體噴槍與轉(zhuǎn)爐狀態(tài)的圖。
[0025]【符號(hào)說明】
100:轉(zhuǎn)爐，102:出鋼口，
110:收鋼包，120:擋渣鏢，
130:固定支架，132:起重鋼索，
133:起重馬達(dá)，134:噴槍支架，
136: H梁，138:噴槍載體，
139:噴槍前進(jìn)后退馬達(dá)，150:噴槍，
151:外壁，153:隔壁，
153a:螺旋形引導(dǎo)凸起，154:內(nèi)壁，
154a:螺旋形引導(dǎo)凸起，155a:高壓氣體路徑，
155b:冷卻水流入通道，155c:冷卻水流出通道，
156:裝配構(gòu)件，157:箱結(jié)構(gòu)體，
158:噴嘴塊，158a:噴嘴體，
158b:針型閥，200:控制部，
210:槍傾斜角調(diào)整部，220:槍前進(jìn)后退驅(qū)動(dòng)部，
230:高壓氣體噴射部，240:冷卻水循環(huán)部，
250:通信部，
M:鋼水，S:爐渣
【具體實(shí)施方式】
下面參照附圖，對(duì)本發(fā)明的爐渣流出防止裝置及使用于其中的高壓氣體噴槍的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0026]圖2是用于說明本發(fā)明的爐渣流出防止裝置的概念的整體系統(tǒng)構(gòu)成圖，圖3是本發(fā)明的爐渣流出防止裝置的電氣構(gòu)成框圖。如圖2及圖3所示，本發(fā)明的爐渣流出防止裝置在轉(zhuǎn)爐傾斜時(shí)，在通過轉(zhuǎn)爐的入口把高壓氣體噴槍以下簡(jiǎn)稱“噴槍”150投入轉(zhuǎn)爐100的狀態(tài)下，在轉(zhuǎn)爐出鋼口 102的旋渦發(fā)生地點(diǎn)噴射高壓氣體，把爐渣S推出轉(zhuǎn)爐出鋼口 102的外圍，從而防止?fàn)t渣S通過出鋼口 102流出。
[0027]為此，本發(fā)明的爐渣流出防止裝置可以包括:噴槍150與調(diào)整噴槍150的傾斜角度的槍傾斜角調(diào)整部210、使噴槍150相對(duì)于轉(zhuǎn)爐投入口前進(jìn)或后退的槍前進(jìn)后退驅(qū)動(dòng)部220、通過噴槍150噴射高壓氣體的高壓氣體噴射部230、使用于冷卻噴槍150的冷卻水在噴槍150內(nèi)部循環(huán)的冷卻水循環(huán)部240、通信部250及控制部200，所述通信部250借助于有線/無線通信網(wǎng)而與轉(zhuǎn)爐控制設(shè)備圖中未示出通信，從轉(zhuǎn)爐控制設(shè)備實(shí)時(shí)接受傳送出鋼相關(guān)的各種信息以下簡(jiǎn)稱“轉(zhuǎn)爐信息”，例如轉(zhuǎn)爐的傾斜角度或出鋼程度等信息，所述控制部200根據(jù)轉(zhuǎn)爐信息，適宜地控制槍傾斜角調(diào)整部210、槍前進(jìn)后退驅(qū)動(dòng)部220、高壓氣體噴射部230及冷卻水循環(huán)部240。
[0028]在前述的構(gòu)成中，噴槍150可以安裝于轉(zhuǎn)爐100所安裝的作業(yè)場(chǎng)的轉(zhuǎn)爐100周邊，參照符號(hào)130代表在作業(yè)場(chǎng)的頂棚安裝的固定支架，134代表支撐噴槍150而使得能夠移動(dòng)的噴槍支架。例如，噴槍支架134的后端下面把轉(zhuǎn)爐方向定義為前方可以以鉸鏈方式結(jié)合于從固定支架130向下方垂直延長(zhǎng)的H梁136，使得能夠上下轉(zhuǎn)動(dòng)。噴槍支架134的前端可以借助于起重鋼索132而升降，所述起重鋼索132借助安裝于固定支架130的起重馬達(dá)133而卷繞或松開。
[0029]結(jié)果，如果卷繞起重鋼索132，則噴槍150的前端朝向上方，相反，如果松開，則朝向下方。參照符號(hào)138代表對(duì)噴槍150進(jìn)行支撐并在噴槍支架132上前進(jìn)后退的噴槍載體，參照符號(hào)139代表使噴槍載體138前進(jìn)后退的動(dòng)力發(fā)生單元，例如馬達(dá)。
[0030]另一方面，槍傾斜角調(diào)整部210可以由如前所述的起重馬達(dá)133和起重鋼索132或者使液壓或空壓缸的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的電氣馬達(dá)及其附屬機(jī)構(gòu)等體現(xiàn)，根據(jù)需要，可以追加具備感知傾斜角的傳感器。
[0031]槍前進(jìn)后退驅(qū)動(dòng)部220可以由用于使噴槍載體138前進(jìn)后退的電氣馬達(dá)139或者對(duì)液壓或空壓進(jìn)行壓縮的壓縮泵馬達(dá)和電磁閥或線性馬達(dá)等體現(xiàn)，也可以追加具備感知前進(jìn)或后退位置或距離的傳感器。
[0032]高壓氣體噴射部230，例如可以由壓縮氬Ar或氮等惰性氣體的壓縮泵馬達(dá)和電磁閥等體現(xiàn)。
[0033]冷卻水循環(huán)部240可以由循環(huán)泵馬達(dá)體現(xiàn)。通信部250可以由諸如RS-232或RS-485的串行通信接口或諸如以太網(wǎng)的近距離通信網(wǎng)體現(xiàn)。最后，控制部200可以以硬件或軟件方式體現(xiàn)。
[0034]圖4a和圖4b分別是圖2中高壓氣體噴槍的縱剖面圖和圖4a的A_A線剖面圖。如圖4所示，應(yīng)用于本發(fā)明的爐渣流出防止裝置的噴槍150可以包括:管結(jié)構(gòu)體，其在中央形成有高壓氣體路徑155a，具有前端封閉的內(nèi)外兩層，即具有內(nèi)壁154和外壁151 ;噴嘴塊158，其向下方噴射高壓氣體；及適配器156、157，其連接所述噴射管結(jié)構(gòu)體與噴嘴塊158，使得高壓氣體的噴出方向變換。
[0035]在前述構(gòu)成中，在管結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部還具備圓筒形隔壁153，其在其內(nèi)壁154與外壁151之間的