一种高炉开铁口钻头的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种高炉开铁口钻头，包括设有中心孔的基座及与该基座为一体的翼体，所述基座的顶部设有顶风孔，所述翼体包括第一翼体和第二翼体，第一翼体和第二翼体之间的边缘处分别设有排渣槽，所述排渣槽设有侧风孔，该侧风孔与中心孔相通；所述顶风孔和至少一个排渣槽之间设有凹槽；所述基座头部端面呈两级锥形斜面状，分别为一阶合金面和二阶合金面，一阶合金面、二阶合金面及基座顶部均设有盲孔，盲孔内焊接有钨钴合金台；本发明的钻头设计原理为冲击式破碎，阶梯式分级进尺，超耐高温焊料沉底式焊接，一次打开铁口且合金不易脱落，可重复使用多次，使用寿命达到普通钻头的3-5倍，提高了生产效率，降低了生产成本。
【专利说明】一种高炉开铁口钻头
【技术领域】
[0001]本发明涉及冶金高炉炼铁【技术领域】，具体涉及一种高炉开铁口钻头。
【背景技术】
[0002]目前，钢铁冶炼广泛采用的高炉出铁口钻头仍沿用矿山凿岩钻头。其中大部分是采用片状合金与钻头体电焊焊接而成，或采用柱齿合金与钻头体通过过盈配合冷压装配而成，还有采用片状合金或者柱齿状合金与钻头体用普通黄铜焊料焊接而成，形状基本为三翼形或四翼形，头部为平面一阶形。在高炉钻凿的高温条件下采用片状合金电焊焊接或黄铜焊接的钻头由于片状合金受力点少、磨损大，会过早的钝化或剪切力过大掉片而提前报废；采用柱齿合金冷压装配的钻头由于高温条件下合金与钻头体的膨胀系数的不同而使得柱齿合金与柱状盲孔间隙过大导致柱齿合金掉齿而使得钻头报废；采用普通黄铜焊接柱齿合金的钻头由于高温 条件下普通黄铜焊料抗剪强度差和熔点过低导致柱齿合金脱落，且三翼形或四翼形钻头由于固齿面积占用了钻体头部大部分面积，所以导致排渣槽较小，由于排渣不易，合金重复切削，加速了合金的磨损而使整个钻头使用寿命短，提前报废，增加了作业成本。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种闻炉开铁口钻头。
[0004]本发明的高炉开铁口钻头，包括设有中心孔的基座及与该基座为一体的翼体，所述基座的顶部设有顶风孔，所述翼体包括第一翼体和第二翼体，第一翼体和第二翼体之间的边缘处分别设有排渣槽，所述排渣槽设有侧风孔，该侧风孔与中心孔相通；所述顶风孔和至少一个排渣槽之间设有凹槽；所述基座头部端面呈两级锥形斜面状，分别为一阶合金面和二阶合金面，一阶合金面、二阶合金面及基座顶部均设有盲孔，盲孔内焊接有钨钴合金台；
为了防止基座接触孔壁增加钻头阻力，提高钻头使用寿命，所述一阶合金面上的钨钴合金台凸出翼体外径2mm~3mm。
[0005]为了准确定位，达到分级进尺的目的，所述二阶合金面上的钨钴合金台高于一阶合金面上的鹤钴合金台的高度为2mm~3mm。
[0006]为了使一阶合金面呈锥形斜面状，并与二阶合金面形成椎体过渡，所述一阶合金面与基座顶部端面的夹角为35°~40°。
[0007]为了使二阶合金面呈锥形斜面状，并与一阶合金面形成椎体过渡，所述二阶合金面与基座顶部端面的夹角为15°~20°。
[0008]为了减小钻体摩擦阻力，迅速进尺，易排渣，所述第一翼体和第二翼体的侧隙面均呈倒锥形，且与基座轴心线的夹角为3°~5。;所述排渣槽呈锥形且与基座轴心线的夹角为 10° ~15°。
[0009]为了提高合金固齿质量，提高钻头的耐高温性，所述钨钴合金用高温焊料焊接在盲孔内。
[0010]为了方便机械加工和提高排渣效果，所述排渣槽为弧形。
[0011]为了方便机械加工和提高表面固齿强度，所述凹槽为U型。
[0012]为了进尺迅速，定位稳定，所述钨钴合金台为弹头形。 [0013]本发明相对现有技术具有以下优点:
1、本发明将钻头基座顶部设计成两翼型，有效减轻了基座重量、钢材用量和合金用量，同时也加大了排渣槽的排渣效果；
2、本发明的排渣槽上的侧风孔，能够及时冷却钻头侧面和排除侧面粉渣；
3、本发明的排渣槽和基座端面的顶风孔能及时冷却钻头端面并及时通过凹槽排除端面粉渣；
4、本发明基座头部端面呈锥形两级斜面状，分别为一阶合金面和二阶合金面设计，充分体现了钻头的冲击式破碎原理，起到了准确定位和有效防止了开铁口过程中钻头跑偏和移位而造成卡钻、损坏铁口等问题，阶梯式分级进尺，将冲击力和破碎任务分担到每一粒合金齿上，钻头破碎面积由小到大破碎，极大提高了合金的利用率和钻头的使用寿命；
5、本发明的超耐高温铜合金焊料沉底式焊接，熔点可达到1200°C(铁口最高温度为熔点1150°C) 一次打开铁口且合金不易脱落，可重复使用多次。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图对本发明的高炉开铁口钻头作进一步的详细说明。
[0016]如图1、图2所示的高炉开铁口钻头，包括设有中心孔13的基座I及与该基座I为一体的翼体，所述基座I的顶部设有顶风孔10,翼体包括第一翼体2和第二翼体14,两翼体的大小比例为1:2 ;第一翼体2和第二翼体14的侧隙面12均呈倒锥形，且与基座I轴心线的夹角为3°~5° ,第一翼体2和第二翼体14之间的边缘处分别设有弧形的排洛槽3，排渣槽3呈锥形且与基座I轴心线的夹角为10°~15°，排渣槽3设有侧风孔4，该侧风孔4与中心孔13相通；顶风孔10和至少一个排渣槽3之间设有U型的凹槽11 ;基座I头部端面呈两级锥形斜面状，分别为一阶合金面5和二阶合金面6，一阶合金面5、二阶合金面6及基座I顶部均设有盲孔7，盲孔7内用高温焊料9焊接有弹头形的钨钴合金台8 ;一阶合金面5上的鹤钴合金台8凸出翼体外径2mm~3mm, 二阶合金面6上的鹤钴合金台8高于一阶合金面5上的钨钴合金台8的高度为2mm~3mm ;—阶合金面5与基座I顶部端面的夹角为35°~40°，二阶合金面6与基座I顶部端面的夹角为15°~20°。
[0017]使用时，钻头的基座I为优质合金钢，基座I端面以两阶倾角分布盲孔7，盲孔7中采用铜合金高温焊料9沉底式焊接有硬质弹头形的钨钴合金台8，盲孔7和钨钴合金台8配合间隙为0.015mm-0.025_，采用中频感应加热和超耐高温铜合金焊料沉底式焊接，焊接后焊接部位熔点可达到1200°C (铁口最高温度为熔点1150°C)，一次打开铁口且合金不易脱落，可重复使用多次。一阶合金面5与基座I头部端面呈锥形斜面状，夹角为35° -40°，其上的合金头部大于基座头部直径2mm-3mm ;二阶合金面与基座I头部端面呈锥形斜面状，夹角为15° -20° ,其上的合金高于一阶合金面5上的合金;极大减小了钻体的阻力，防止卡钻和不易进尺现象，并与端面形成锥形，可准确定位，分级阶梯式进尺。基座I头部两翼体之间的排渣槽3与基座I中心线的夹角为10° -15°。侧隙面12的倾斜角度为3° -5°，减轻钻头进尺阻力，加大了排渣效果。具有准确定位，阶梯式分级进尺。使用寿命达到普通钻头的3-5倍 ，提高了工作效率，降低了生产成本，节约了宝贵的钨钴合金资源。
【权利要求】
1.一种高炉开铁口钻头，包括设有中心孔(13)的基座(1)及与该基座(1)为一体的翼体，所述基座(1)的顶部设有顶风孔(10)，其特征在于:所述翼体包括第一翼体(2)和第二翼体(14)，第一翼体(2)和第二翼体(14)之间的边缘处分别设有排渣槽(3)，所述排渣槽(3)设有侧风孔(4)，该侧风孔(4)与中心孔(13)相通；所述顶风孔(10)和至少一个排渣槽(3)之间设有凹槽(11);所述基座(1)头部端面呈两级锥形斜面状，分别为一阶合金面(5)和二阶合金面(6)，一阶合金面(5)、二阶合金面(6)及基座(1)顶部均设有盲孔(7)，盲孔(7)内焊接有钨钴合金台(8)。
2.如权利要求1所述的高炉开铁口钻头，其特征在于:所述一阶合金面(5)上的钨钴合金台(8)凸出翼体外径2_~3_。
3.如权利要求1或2所述的高炉开铁口钻头，其特征在于:所述二阶合金面(6)上的钨钴合金台(8)高于一阶合金面(5)上的鹤钴合金台(8)的高度为2mm~3mm。
4.如权利要求3所述的高炉开铁口钻头，其特征在于:所述一阶合金面(5)与基座(1)顶部端面的夹角为35°~40°。
5.如权利要求4所述的高炉开铁口钻头，其特征在于:所述二阶合金面(6)与基座(1)顶部端面的夹角为15°~20°。
6.如权利要求5所述的高炉开铁口钻头，其特征在于:所述第一翼体(2)和第二翼体 (14)的侧隙面(12)均呈倒锥形，且与基座(1)轴心线的夹角为3°~5。;所述排渣槽(3)呈锥形且与基座(1)轴心线的夹角为10°~15°。
7.如权利要求6所述的高炉开铁口钻头，其特征在于:所述钨钴合金台(8)用高温焊料(9)焊接在盲孔(7)内。
8.如权利要求7所述的高炉开铁口钻头，其特征在于:所述排渣槽(3)为弧形。
9.如权利要求8所述的高炉开铁口钻头，其特征在于:所述凹槽(11)为U型。
10.如权利要求9所述的高炉开铁口钻头，其特征在于:所述钨钴合金台(8)为弹头形。
【文档编号】C21B7/12GK103981313SQ201410189908
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】梁友乾, 王晨, 周矿兵, 李琦, 任永谦 申请人:西北矿冶研究院