专利名称：高炉死料堆破碎机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高炉死料堆破碎机，属于冶金机械设备技术领域。
背景技术：
据申请人了解，在高炉生产时，高炉中心会自下而上形成死料堆，死料堆中含有未熔化的铁矿石、焦炭等炉料，这会影响高炉出铁率，并影响高炉正常生产，对高炉生产非常不利。由于炉内温度高达2000°C，且炉体密封，目前还没有出现能有效消除死料堆的技术手段。公布号为CN101962696A的中国实用新型专利申请公开了一种高炉风口喷吹洗炉剂方法，将经高压流化的洗炉剂粉按比例配入喷吹煤粉管路，经高炉喷煤装置将洗炉剂与煤粉一起由风口喷入高炉炉缸内，可消除炉渣对下部炉墙的粘结；并期望洗炉剂能凭借自身惯性进入高炉中心位置，从而降低炉缸堆积。该方法需要根据高炉炉况选择洗炉剂成分·和喷入量，并需要将二元炉渣碱度控制在预定的范围内。该方法存在的主要问题是(I)需要先判断高炉具体炉况再进行针对性处理，决策过程比较复杂；(2)该方法仅针对三种具体的、单一的高炉炉况，当面对更加复杂的炉况、或者不属于这三种的其它炉况时，该方法将无能为力；(3)该方法采用高炉进风直管实施喷吹，而该直管并不能承受炉内高温、无法进入高炉内部，只能在风口处向炉内喷入洗炉剂，而洗炉剂在炉内炉料的阻碍下则很难凭借自身惯性进入高炉中心位置，往往只能顺炉墙而下，因此该方法能较好地保护炉墙，却并不能有效降低炉缸堆积，更不能使洗炉剂进入由未熔化炉料形成的死料堆内部从而起到消除死料堆的作用。授权公告号为100436618C的中国实用新型专利公开了一种用于高温熔融状态下的熔剂，该熔剂适用于电炉合金冶炼过程，主要针对物料处于塑性温度区(即合金在冶炼过程中由固体变为液体的过渡状态)流动性差的情况，能缩短物料的塑性温度区，降低冶炼或高温处理电镀污泥的熔化温度，从而解决熔渣粘稠，炉内结瘤，物料难以下行，炉令极短，频繁死炉的问题。但是，该熔剂仅针对合金冶炼过程中物料处于塑性温度区流动性差导致炉内结瘤的情况，而死料堆则由未熔化的炉料形成，是在高炉炼铁过程中产生的，并不属于上述情况，该熔剂并不能有效消除死料堆。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提出一种高炉死料堆破碎机，能有效破碎高炉内的死料堆，使之减小直至消除。为实现上述目的，本实用新型技术方案如下一种高炉死料堆破碎机，包括具有驱动装置并在底部设有车轮的车体，所述驱动装置与控制系统连接；其特征是，还包括具有由内管和外管构成夹壁管道的横向喷枪；所述夹壁管道具有与车体固连的固定端、及远离车体并朝向高炉风口的喷头端；所述夹壁管道喷头端设有熔料出口，所述夹壁管道远离喷头端处分别设有熔料入口、冷却水入口和冷却水出口 ；所述熔料入口经内管与熔料出口连通；所述内管和外管之间设有从冷却水入口通往喷头端、再回流至冷却水出口的迂回冷却水通道。本实用新型在高炉休风时即可开始运行控制系统控制驱动装置驱动车体(即动力主机)带动喷枪,使夹壁管道喷头端经高炉风口穿过高炉炉壁进入高炉内部；同时，以一定压力将熔点低于高炉温度的熔料从熔料入口经内管送往喷头端，并向冷却水通道内通入冷却水以冷却喷枪。熔料越接近喷头端则会承受越高的温度，当温度达到熔点时熔料即迅速熔化成流体，随后在压力作用下从喷头端的熔料出口喷出；同时，冷却水可以起到冷却喷枪夹壁管道的作用，防止喷枪在高温下变形甚至熔化。当车体将喷枪喷头端插入死料堆时，喷头端喷出的熔料流体可直接进入 死料堆内部冲刷死料堆，带动死料堆中的炉料向下流动、并熔入周围已熔化炉料中；同时，死料堆周围的熔化炉料可使死料堆内部炉料温度升高，易于熔化。这样就可以破碎死料堆，使其减小直至消除，从而改变高炉炉况，提高高炉出铁率，降低高炉生产成本。本发明进一步完善的技术方案是所述喷头端设有堵头，其作用是进一步保证喷枪在进入高炉炉中的过程中，防止炉料进入喷枪内；堵头在喷枪插到预定位置时基本自然熔化，保证喷枪插到预定位置时，炉料不会进入喷枪内；在喷料时，喷枪内没有阻力。
图I为本实用新型实施例一的结构示意图，图中的箭头表示加压方向。图2为图I实施例喷头端端面的结构示意图。图3为图I实施例喷枪在俯视状态下冷却水通道的分布示意图。图4为图I的A-A剖视图。图5为图I的B区域放大示意图，图中的箭头表示流动方向。图6为图5的C-C剖视图，图中的箭头表示流动方向。图7为本实用新型实施例二喷头端端面的结构示意图。图8为图I的A-A剖视图。
具体实施方式
下面参照附图并结合实施例对本实用新型作进一步详细描述。但是本实用新型不限于所给出的例子。实施例一本实施例的高炉死料堆破碎机基本结构如图I所示，包括具有驱动装置并在底部设有车轮I-ι的车体I (即动力主机)，驱动装置与控制系统连接；还包括具有由外管4-1和内管4-2构成的夹壁管道的横向喷枪4 ;夹壁管道具有与车体I固连的固定端、及远离车体I并朝向高炉风口 8的喷头端，喷头端设有堵头11，堵头11由帽体和栓体构成；夹壁管道喷头端设有熔料出口 4-12，夹壁管道远离喷头端处分别设有熔料入口 4-3、冷却水入口 4-9和冷却水出口 4-10 ;熔料入口 4-3经内管4-2与熔料出口 4-12连通；内管4_2和外管4_1之间设有从冷却水入口 4-9通往喷头端、再回流至冷却水出口 4-10的迂回冷却水通道4-8。在高炉休风时即可开始运行本实施例破碎机控制系统控制驱动装置驱动车体I带动喷枪4，同时把堵头11装入喷头端(防止炉料进入喷枪4内)，使喷头端经高炉风口 8穿过高炉炉壁9，进入高炉内部；同时，以一定压力将熔点低于高炉温度的熔料从熔料入口4-3经内管4-2送往喷头端，并向冷却水通道4-8内通入冷却水；熔料越接近喷头端则会承受越高的温度，当温度达到熔点时熔料即迅速熔化成流体，随后在压力作用下从熔料出口4-12喷出；冷却水则可以起到冷却夹壁管道的作用，防止喷枪在高温下变形甚至熔化。当车体将喷枪4的喷头端插入死料堆10时，喷头端喷出的熔料流体可直接进入死料堆内部冲刷死料堆，带动死料堆中的炉料向下流动、并熔入周围已熔化炉料中；同时，死料堆周围的熔化炉料可使死料堆内部炉料温度升高，易于熔化。这样就可以破碎死料堆，使其减小直至消除，从而改变高炉炉况，提高高炉出铁率，降低高炉生产成本。堵头11的作用是进一步保证喷枪4在进入高炉炉中的过程中，防止炉料进入喷枪4内；堵头11在喷枪4插到预定位置时基本自然熔化，保证喷枪4插到预定位置时，炉料不会进入喷枪内；在喷料时，喷枪4内没有阻力。实际使用时，可采用数个破碎机，选择高炉的数个风口同时进行作业，即可迅速破碎死料堆，效率很高。此外，在每次破碎作业完成后，可利用现有的取样机抓取死料堆的炉 料，然后进行分析，判断破碎效果。具体而言，如图3所示，冷却水入口 4-9和冷却水出口 4-10分别位于夹壁管道的两侧；冷却水通道4-8从入口 4-9处起先沿夹壁管道一侧延伸至喷头端，再沿夹壁管道另一侧延伸至出口 4-10处。实验表明，这种一侧进一侧出的迂回冷却水通道4-8可以更加有效地冷却整个喷枪，能更好地防止喷枪在高温下变形甚至熔化。此外，冷却水入口 4-9经带阀门的管路外接水源P4，可保证冷却效果。夹壁管道固定端设有与内管4-2连通的加压口 4-4，加压口 4_4经带有阀门的管路外接压力气源Pl ;熔料入口 4-3位于加压口 4-4与熔料出口 4-12之间。运行时，气源Pl以一定压力将气体从加压口 4-4通入内管4-2中，即可将熔料流体更快地喷出熔料出口 4-12，不仅能加大熔料喷量，还能提高熔料喷出的冲击力，从而显著提高死料堆的破碎效果。如图2、图4所示，夹壁管道喷头端设有喷氧出口，夹壁管道远离喷头端处设有喷氧入口 4-6 ;内管4-2与外管4-1之间设有从喷氧入口 4-6通至喷氧出口且沿夹壁管道底部延伸的喷氧通道4-5 ;喷氧通道4-5与冷却水通道4-8之间留有间隔；喷氧入口 4-6外接氧气源P3。运行时,来自氧气源P3的氧气依次经喷氧入口 4-6、喷氧通道4-5和喷氧出口喷出喷头端，起到助燃作用，可以提高喷头端处的温度，进而促进喷头端处熔料、死料堆中的炉料熔化，提高死料堆破碎效果。实验表明，将喷氧通道设在夹壁管道底部效果最好。喷氧与喷熔料是两个相互独立的过程，即可同时进行也可以分别进行或交叉进行。如图5所示，夹壁管道靠近喷头端的部位可选择设有一组与内管4-2连通、且分布为若干排的喷孔4-11 ;喷孔4-11与冷却水通道4-8、喷氧通道4-5之间分别留有间隔；其中，距离夹壁管道喷头端最远的喷孔4-11中心轴与喷头端端面的最短距离为1-3米。如图6所示，每排喷孔4-11至少有三个、且沿夹壁管道的内管4-2所处圆周的下半部等间隔分布。运行时，熔化的熔料流体可从喷孔4-11向下方喷出，进而破碎位于喷枪4下方的死料堆，可以显著提高死料堆破碎效果。此外，还包括具有压力输入口 5-1和出口 5-2、内部装有熔料(优选熔点为3000C -1500°C、粒度范围为50-1000目的物料)的料罐5，压力输入口 5_1经带有阀门的管路外接压力为0-0. 5MPa的气源P2，出口 5_2与输料泵6的入口连通，输料泵6的出口经管路与熔料入口 4-3连通；输料泵6与电机7传动连接；输料泵6可为螺杆泵等。运行时，气源P2可使料罐5内保持压力，促进输料泵6的入口顺利吸入熔料；在电机7的带动下，输料泵6将熔料从料罐5输送至熔料入口 4-3，并对熔料入口 4-3保持一定的压力；在喷枪4喷料过程中，可调节输料泵6的转速，使其输出量与喷枪喷料量保持一致。 车体I的车轮1-1与外部轨道2滚动接触，驱动装置为传动连有链轮1-2的马达(可以是液压系统控制型马达、电动系统控制型马达、或气动系统控制型马达)，车体I还具有位于链轮1-2两侧的导轮1-3、以及与轨道2平行的链条3-1，链条3-1的两端固定在外部连接座3上，链条3-1经过导轮1-3与链轮1-2啮合。在控制系统控制下，马达正向或反向运转，使车体带动车轮沿轨道前进或后退，从而将喷枪送入或抽出高炉。夹壁管道的内管4-2和外管4-1分别为由碳钢或不锈钢材料制成的钢管。本实施例所采用的冷却水通道能有效降低喷枪温度，能避免钢管变形甚至熔化。实施例二本实施例的高炉死料堆破碎机基本结构与实施例一结构基本相同，不同之处仅在于如图7、图8所示，外管4-1与内管4-2之间没有设置喷氧通道；此外，本实施例喷孔4-11与冷却水通道4-8之间留有间隔，其位置关系如图6所示。与现有技术相比，上述实施例破碎机具有以下优点(1)专门针对由未熔化炉料形成的死料堆，能在死料堆的内部实施破碎作业，能有效减小直至消除死料堆。(2)无需判断高炉具体炉况，只要高炉内存在死料堆，即可用本实施例破碎机予以破碎，因此适用范围更广。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.一种高炉死料堆破碎机，包括具有驱动装置并在底部设有车轮的车体，所述驱动装置与控制系统连接；其特征是，还包括具有由内管和外管构成夹壁管道的横向喷枪；所述夹壁管道具有与车体固连的固定端、及远离车体并朝向高炉风口的喷头端；所述夹壁管道喷头端设有熔料出口，所述夹壁管道远离喷头端处分别设有熔料入口、冷却水入口和冷却水出口 ；所述熔料入口经内管与熔料出口连通；所述内管和外管之间设有从冷却水入口通往喷头端、再回流至冷却水出口的迂回冷却水通道。
2.根据权利要求I所述的高炉死料堆破碎机，其特征是，所述喷头端设有堵头。
3.根据权利要求2所述的高炉死料堆破碎机，其特征是，所述冷却水入口和冷却水出口分别位于夹壁管道的两侧；所述冷却水通道从冷却水入口处起先沿夹壁管道一侧延伸至喷头端，再沿夹壁管道另一侧延伸至冷却水出口处；所述冷却水入口外接水源。
4.根据权利要求3所述的高炉死料堆破碎机，其特征是，所述夹壁管道固定端设有与内管连通的加压口，所述加压口外接气源；所述熔料入口位于加压口与熔料出口之间。
5.根据权利要求4所述的高炉死料堆破碎机，其特征是，所述夹壁管道喷头端设有喷氧出口，所述夹壁管道远离喷头端处设有喷氧入口 ；所述内管和外管之间设有从喷氧入口通至喷氧出口且沿夹壁管道底部延伸的喷氧通道；所述喷氧通道与冷却水通道之间留有间隔；所述喷氧入口外接氧气源。
6.根据权利要求5所述的高炉死料堆破碎机，其特征是，所述夹壁管道靠近喷头端的部位设有一组与内管连通、且分布为若干排的喷孔；所述喷孔与冷却水通道、喷氧通道之间分别留有间隔。
7.根据权利要求6所述的高炉死料堆破碎机，其特征是，距离所述夹壁管道喷头端最远的喷孔中心轴与喷头端端面的最短距离为1-3米；所述每排喷孔至少有三个、且沿夹壁管道内管所处圆周的下半部等间隔分布。
8.根据权利要求I至7任一项所述的高炉死料堆破碎机，其特征是，还包括具有压力输入口、出口、且内部装有熔料的料罐，以及与电机传动连接的输料泵；所述料罐的压力输入口外接气源，所述料罐的出口与输料泵的入口连通，所述输料泵的出口与所述熔料入口连通。
9.根据权利要求I至7任一项所述的高炉死料堆破碎机，其特征是，所述车体的车轮与外部轨道滚动接触；所述驱动装置为与链轮传动连接的马达；所述车体还具有位于链轮两侧的导轮、以及与轨道平行的链条；所述链条的两端固定在外部连接座上，所述链条经过导轮后与链轮哨合。
10.根据权利要求I至7任一项所述的高炉死料堆破碎机，其特征是，所述夹壁管道的内管和外管分别为由碳钢或不锈钢材料制成的钢管。
专利摘要本实用新型涉及一种高炉死料堆破碎机，包括具有驱动装置并在底部设有车轮的车体(即动力主机)，驱动装置与控制系统连接；还包括具有由内管和外管构成夹壁管道的横向喷枪；夹壁管道具有与车体固连的固定端、及远离车体的喷头端；夹壁管道喷头端设有熔料出口，夹壁管道远离喷头端处分别设有熔料入口、冷却水入口和冷却水出口；熔料入口和熔料出口分别与内管连通；内管和外管之间设有从冷却水入口通往喷头端、再回流至冷却水出口的迂回冷却水通道。本实用新型专门针对由未熔化炉料形成的死料堆，由喷枪喷出的熔料流体能冲刷死料堆，并能在死料堆的内部实施破碎作业，能有效减小直至消除死料堆，从而改变高炉炉况，提高高炉出铁率，降低高炉生产成本。
文档编号C21B7/00GK202658174SQ20122021649
公开日2013年1月9日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年4月16日
发明者宗品禾 申请人:宗品禾