转炉炉口挂渣的清渣装置及方法 |
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| 申请号 | CN202410026023.3 | 申请日 | 2024-01-08 | 公开(公告)号 | CN117904392A | 公开(公告)日 | 2024-04-19 |
| 申请人 | 湖南华菱涟源钢铁有限公司; | 发明人 | 万雪峰; 梁亮; 刘运华; 吴平辉; 徐光; 常亭; 黄伦培; 谢希刚; 沈维华; 王清龙; | ||||
| 摘要 | 本 申请 提供一种转炉炉口挂渣的清渣装置及方法，包括固定座，置于转炉出 钢 作业时的炉口前侧；前支臂，沿第一方向可滑动设于固定座，前支臂靠近转炉的一侧设置有用于投放挡渣标的投放组件；清渣组件，包括枪体及枪头，枪体沿第一方向贯穿设于前支臂，且与前支臂转动连接，枪头设于枪体的端部，且使枪头的轴线与第一方向相交，以使枪头能够根据清渣 位置 的变化调整枪头的指向。利用清渣组件中的枪体与枪头输送超音速大流量 氧 气对炉口的挂渣处进行吹氧，并能够根据清渣位置的变化调整 喷枪 头的位置，进而完全清渣掉路口处挂渣，通过这种清渣方式利用转炉出钢作业的时间来清渣炉口出的挂渣，不需要单独设置清渣时间，不会影响转炉生产节奏。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种转炉炉口挂渣的清渣装置，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 转炉炉口挂渣的清渣装置及方法技术领域背景技术[0002] 转炉冶炼采取超音速大流量氧枪作业，在吹炼过程中会产生泡沫渣，再加上一定的钢液飞溅，致使在温度相对较低的转炉炉口不断积累一定的钢‑渣混合物，即俗称挂渣或结瘤，时常这种不规则的挂渣从炉口向下延伸，像钟乳石一样不断长大，最后卡在炉口上，既影响转炉装料，又影响吹炼造渣。 [0004] 本申请实施例提供一种转炉炉口挂渣的清渣装置及方法，能够在不影响转炉生产的情况下，清理掉转炉炉口处的挂渣。 [0005] 一方面，本申请提供一种转炉炉口挂渣的清渣装置，包括固定座，置于转炉出钢作业时的炉口前侧；前支臂，沿第一方向可滑动设于固定座，前支臂靠近转炉的一侧设置有用于投放挡渣标的投放组件；清渣组件，包括枪体及枪头，枪体沿第一方向贯穿设于前支臂，且与前支臂转动连接，枪头设于枪体的端部，且使枪头的轴线与第一方向相交，以使枪头能够根据清渣位置的变化调整枪头的指向。 [0006] 在一些实施例中，固定座包括底座及承载架，承载架通过多个第一伸缩件连接于底座，多个第一伸缩件用于调整底座与承载架在第二方向上的距离，前支臂滑动连接于承载架，且在两者之间设有沿第一方向伸缩的第二伸缩件。 [0007] 在一些实施例中，枪体位于靠近安装有枪头端部处设置有拐角，以形成主体部及插接部，枪头滑动插接与枪体，枪体内部沿自身走向设有驱动杆组，驱动杆组与枪头连接，用于控制枪头至主体部的轴线的距离。 [0008] 在一些实施例中，枪体与枪头插接后形成贯穿于两者用于输送清渣介质的第一通道和用于输送冷却介质的第二通道，且第二通道位于第一通道的外周。 [0009] 在一些实施例中，枪体包括同心设置的内置部及外置部，内置部及外置部相对固定设置以形成第一输送腔，枪头包括同心设置的内枪部和外枪部，内枪部和外枪部相对固定设置形成第二输送腔，内枪部插接于内置部，以使内置部与内枪部相连通形成第一通道，外枪部插接于外置部，以使第二输送腔与第二输送腔相连通形成第二通道。 [0010] 在一些实施例中，前支臂与枪体之间设置有第一驱动组件，第一驱动组件固设于前支臂，第一驱动组件的输出端与主体部传动连接，用于控制枪体的旋转。 [0011] 在一些实施例中，清渣组件还包括旋转接头及与旋转接头相连通的供给管，旋转接头设于主体部背离插接部的一端。 [0012] 在一些实施例中，投放组件包括调节臂及控制调节臂相对前支臂转动用于的第二驱动组件，调节杆远离前支臂的端部设置有承托部，用于承放所述挡渣标。 [0013] 另一方面，本申请提供一种转炉炉口挂渣的清渣方法，包括 [0014] 准备阶段：在转炉进行出钢作业时，将前述任一项实施例提供的的清渣装置移动至转炉出钢作业的炉口前侧； [0015] 移动前支臂至使枪头对炉口挂渣的位置后，向枪体中通入超音速大流量氧气，并在清渣的过程中根据清渣位置的变化调整喷枪头的指向，直至完全清渣； [0017] 在一些实施例中，枪体中氧气输送流量500‑1000Nm3/h，压力1.0‑1.5MPa。 [0018] 本申请实施例提供的转炉炉口挂渣的清渣装置及方法中，通过将投放组件与投放挡渣标的前支臂集中在一起，利用清渣组件中的枪体与枪头输送超音速大流量氧气对炉口的挂渣处进行吹氧，并能够根据清渣位置的变化调整喷枪头的位置，进而完全清渣掉路口处挂渣，通过这种清渣方式利用转炉出钢作业的时间来清渣炉口出的挂渣，不需要单独设置清渣时间，不会影响转炉生产节奏。附图说明 [0019] 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0020] 图1是本申请实施例提供的转炉炉口挂渣的清渣装置的结构示意图； [0021] 图2是图1所示清渣装置另外一视角的结构示意图； [0022] 图3是图1中固定座的结构示意图； [0023] 图4是图1的部分结构示意图； [0024] 图5是图1的另一部分结构示意图； [0025] 图6是图1中A处结构放大示意图； [0026] 图7是图6的另一视角的示意图； [0027] 图8是图1中枪体的横截面结构示意图； [0028] 图9是图1中B处结构放大示意图。 [0029] 具体实施方式中的附图标号如下： [0030] 100、固定座；110、底座；120、承载架；130、第一伸缩件；140、第二伸缩件； [0031] 200、前支臂； [0032] 300、清渣组件；310、枪体；301、主体部；302、插接部；311、内置部；312、外置部；313、第一输送腔；314、凹槽；320、枪头；321、内枪部；322、外枪部；323、第二输送腔；330、旋转接头；340、供给管； [0034] 500、驱动杆组；510、连接钢条；520、第三伸缩件； [0035] 610、第一通道；620、第二通道； [0036] 700、第一驱动组件；710、第一电机；720、驱动轮；730、从动轮。 具体实施方式[0037] 下面将详细描述本申请各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。 [0038] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。 [0039] 需说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。 [0040] 还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。 [0041] 转炉冶炼采取超音速大流量氧枪作业，在吹炼过程中会产生泡沫渣，再加上一定的钢液飞溅，致使在温度相对较低的转炉炉口不断积累一定的钢‑渣混合物，即俗称挂渣或结瘤，时常这种不规则的挂渣从炉口向下延伸，像钟乳石一样不断长大，最后卡在炉口上，既影响转炉装料，又影响吹炼造渣。 [0042] 据统计这种钢渣混合物中金属所占比例约10‑40％，使得钢渣混合物具有很高的强度和韧性，无论是机械清渣，还是人工吹扫，均费时费力，必要时还需要停机进行清渣，严重制约转炉生产。 [0043] 一方面，本申请提供一种转炉炉口挂渣的清渣装置，包括固定座100，置于转炉出钢作业时的炉口前侧；前支臂200，沿第一方向可滑动设于固定座100，前支臂200靠近转炉的一侧设置有用于投放挡渣标430的投放组件400；清渣组件300，包括枪体310及枪头320，枪体310沿第一方向贯穿设于前支臂200，且与前支臂200转动连接，枪头320设于枪体310的端部，且使枪头320的轴线与第一方向相交，以使枪头320能够根据清渣位置的变化调整枪头320的指向。 [0044] 可以理解的是，通过将投放组件400与投放挡渣标430的前支臂200集中在一起，利用清渣组件300中的枪体310与枪头320输送超音速大流量氧气对炉口的挂渣处进行吹氧，并能够根据清渣位置的变化调整喷枪头320的位置，进而完全清渣掉路口处挂渣，通过这种清渣方式利用转炉出钢作业的时间来清渣炉口出的挂渣，不需要单独设置清渣时间，不会影响转炉生产节奏。 [0045] 在一些实施例中，固定座100包括底座110及承载架120，承载架120通过多个第一伸缩件130连接于底座110，多个第一伸缩件130用于调整底座110与承载架120在第二方向上的距离，前支臂200滑动连接于承载架120，且在两者之间设有沿第一方向伸缩的第二伸缩件140。 [0046] 可以理解的是，设置第一伸缩件130的作用是通过驱动第一伸缩件130的伸缩来控制承载架120与固定座100之间的距离，由于前支臂200是设置在承载架120上的，进而能够通过驱动第一伸缩件130的伸缩来控制投放组件400及清渣组件300的高度。在执行清渣作业时，能够调整投放组件400及清渣组件300至于转炉炉口的高度。 [0047] 在一些实施例中，枪体310位于靠近安装有枪头320端部处设置有拐角，以形成主体部301及插接部302，枪头320滑动插接与枪体310，枪体310内部沿自身走向设有驱动杆组500，驱动杆组500与枪头320连接，用于控制枪头320至主体部301的轴线的距离。 [0048] 可以理解的是，枪体310拐角的设置的作用则是让沿第一方向移动设置的枪体310中的清渣介质能够作用在转炉内壁上，配合着枪体310的转动能够让位转炉内部的枪头320形成一个圆柱形的作业空间，并且枪头320插接设置在枪体上，这样的设置通过驱动杆组500调节枪头320至主体部301的轴线的距离，以使圆柱形作业空间的半径能够根据根据清渣组件300插入转炉的深度进行调整，进而能够对位于转炉内壁上的挂渣进行全方位的清渣。并且，利用沿第一方向移动的枪体配合插接在枪体310上枪头320，可在清渣作业的过程让位于转炉外部的部件不需要任何空间上的移动，能够保障清渣作业的安全性，不会对位于炉口处观察清渣作业情况的人员造成危险，进而消除了安全隐患。 [0049] 在上述实施例中，驱动杆组500包括连接钢条510及第三伸缩件520，连接钢条510沿枪体310的内壁可滑动设置，第三伸缩件520的固定短固定在枪体310背离枪头320的一侧，第三伸缩件520的伸缩端通过连接钢条510与枪头320连接，以通过控制第三伸缩件520的伸缩来控制枪头320至主体部301的轴线的距离。 [0050] 在一些实施例中，枪体310与枪头320插接后形成贯穿于两者的用于输送清渣介质的第一通道610和用于输送冷却介质的第二通道620，且第二通道620位于第一通道610的外周。 [0051] 可以理解的是，在进行清渣作业时处于高温环境，为了消除高温对清渣介质输送的影响，将第二通道620设置第一通道610的外周，进而利用第二通道620内输送冷却介质来隔绝高温环境对第一通道610内输送清渣介质的影响。 [0052] 作为其中一种示例，第一通道610内通入的是氧气，第二通道620内通入的是氮气，流通的氮气将吸收高温环境下的热量，利用氮气的流动将传递的热量排出，以保护第一通道610内的氧气，消除高温对氧气清渣挂渣的影响。 [0053] 在一些实施例中，枪体310包括同心设置的内置部311及外置部312，内置部311及外置部312相对固定设置以形成第一输送腔313，枪头320包括同心设置的内枪部321和外枪部322，内枪部321和外枪部322相对固定设置形成第二输送腔323，内枪部321插接于内置部311，以使内置部311与内枪部321相连通形成第一通道610，外枪部322插接于外置部312，以使第二输送腔323与第二输送腔323相连通形成第二通道620。 [0054] 可以理解的是，枪体310与枪头320均采用双层结构设计，且使枪头320插接于枪体310后让第二通道620环绕在第一通道610的外周，进而利用输送在第二通道620内的冷却介质全面的减小高温环境对输送在第一通道610内的清渣介质的影响。 [0055] 在上述实施例中，内枪部321与内置部311的插接处做密封处理以免清渣介质出现泄漏。外枪部322与内置部311的插接处做密封处理以免冷切介质出现泄漏。并且位于内置部311的内壁上，沿自身轮廓设置有凹槽314，基于上述示例中的驱动杆组500，以使连接钢条510能够嵌入至凹槽314当中，且沿凹槽314的方向滑动，进而通过伸缩驱动杆组500中的第三伸缩杆来控制枪头320至主体部301的轴线的距离。 [0056] 在一些实施例中，前支臂200与枪体310之间设置有第一驱动组件700，第一驱动组件700固设于前支臂200，第一驱动组件700的输出端与主体部301传动连接，用于控制枪体310的旋转。 [0057] 可以理解的是，进行清渣作业时随着清渣位置的变化将会改变枪头320的指向，以使枪头320能够根据清渣位置的进行调整。 [0058] 在上述实施例中，第一驱动组件700包括固定在前支臂200上的第一电机710，固定在第一电机710输出轴上的驱动轮720及固定在枪体310外围的从动轮730，驱动轮720与从动轮730啮合传动，通过驱动第一电机710能够带动枪体310进行转动，以控制设于枪体310端部枪头320的指向。 [0059] 在一些实施例中，清渣组件300还包括旋转接头330及与旋转接头330相连通的至少两个供给管340，旋转接头330设于主体部301背离插接部302的一端。 [0060] 可以理解的是，通过在枪体310与供给管340之间设置旋转接头330，这样的设置，即使枪体310在移动或者转动的情况下，供给管340也不会发生缠绕等风险，进而可以有效的保障供给管340的输送。 [0061] 在一些实施例中，投放组件400包括调节臂410及控制调节臂410相对前支臂200转动用于的第二驱动组件420，调节杆远离前支臂200的端部设置有承托部411，用于承放所述挡渣标430。 [0062] 可以理解的是，上述实施例中的调节臂410与前支臂200延长线之间的夹角控制在0‑90°。清理完炉口处的挂渣之后，投放组件400利用承托部411承托住挡渣标430，且并未对挡渣标430的位置进行固定，调节臂410在转动的过程中，放置在承托部411上的挡渣标430会进入到钢水当中，随着调节臂410的继续转动，挡渣标430在浮力的作用下将会脱离承托部411，采用该投放方式，可将挡渣标430轻轻的投放到钢水当中，进而不会溅起钢水，进而能够防止钢水从炉口处洒出，消除安全隐患。 [0063] 在上述实施例当中，第二驱动组件420为蜗轮423蜗杆422传动件，包括固定设置于前支臂200上的第二电机421、转动设置于前支臂200上的蜗杆422及固定设置于调节支架上的蜗轮423，且使蜗杆422的一端与第二电机421的输出轴固定连接，蜗杆422的另一端与蜗轮423啮合连接，这样的设置可以尽可能的延长的蜗杆422的长度，以使第二电机421能够远离转炉炉口，防止炉内高温对电机造成影响。 [0064] 在上述实施例当中，承托部411设支撑U型结构且向一侧弯折呈90°，这样的设置，即使调节臂410转动至与前支臂200延长线夹角成90°，在挡渣标430没有落在钢水中也不会掉落。 [0065] 另一方面，本申请提供一种转炉炉口挂渣的清渣方法，包括准备阶段：在转炉进行出钢作业时，将前述任一项实施例提供的的清渣装置移动至转炉出钢作业的炉口前侧； [0066] 移动前支臂200至使枪头320对炉口挂渣的位置后，向枪体310中通入超音速大流量氧气，并在清渣的过程中根据清渣位置的变化调整喷枪头320的指向，直至完全清渣； [0067] 再次移动前支臂200至投放组件400位于出钢口的正上方，然后投放挡渣标430，利用挡渣标430堵住所述出钢口使挂渣与钢水的分离。 [0068] 可以理解的是，在转炉旋转至水平状态前做清理准备工作，此时推动清渣装置至转炉出钢作业时的炉口前侧，待转炉调整至水平状态后，调整枪体310中氧气输送流量为500Nm3/h，压力为1.0MPa后，使枪头320对准炉口的挂渣位置，打开出钢口的同时可开启清理组件清理挂渣，进而利用转炉出钢作业的时间利用从喷枪头320中喷出的超音速大流量氧气来清理炉口出的挂渣，通过调整枪体310可根据清理位置的变化改变喷枪头320的指向，进而能够完全清理到炉口的挂渣，清理下来的挂渣直接混合在位于钢水表面的钢渣当中。 [0069] 可选的，与上述内容不同点在于，枪体310中氧气输送流量调整为800Nm3/h，压力调整为1.2MPa。 [0070] 可选的，与上述内容不同点在于，枪体310中氧气输送流量为1000Nm3/h，压力为1.5MPa。 [0071] 清理完挂渣之后投放挡渣标430，利用挡渣标430堵住所述出钢口使挂渣与钢水的分离。 [0072] 该方法利用了转炉出钢的时间来对炉口位置进行了清理，并不需要单独抽出时间来进行清理，这样并不会打乱转炉的生产节奏，并且每次转炉出钢时都会进行清理，这样的可以防止挂渣在炉口处堆积，每次生产生成少量挂渣清理起来也更加的方便，也能节省一部分的清理时间。 |
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