高炉布料器动臂托架、高炉布料器组件及高炉布料器的制作方法

1.本实用新型涉及高炉布料技术领域，尤其涉及一种高炉布料器的动臂托架及高炉布料器。


背景技术：

2.高炉是钢铁冶炼的主体设备，高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。
3.高炉布料器是高炉上的主要的布料设备，高炉布料器安装于高炉炉内的顶部，是高炉冶炼的核心设备。高炉布料器中通过在动臂托架上安装布料溜槽，以不同精准的角度向炉内进行布料，生产使用过程中对角度的重复稳定一致性要求高，一般角度变化不能大于2度。动臂托架上各部件的变形会改变角度，因此，对影响角度变化的变形要求很高。动臂托架的工况温度一般在400∽600℃，现有动臂托架的变形基本能保持在要求范围内，但在600℃以上、甚至高达800∽1000℃或更高时，动臂托架容易发生变形。
4.如图1至图4所示，现有技术中，布料溜槽1安装在动臂托架2上，通过动臂托架2上的托架3承托布料溜槽1。动臂托架2受安装于其上的布料溜槽1数吨重力作用以及布料溜槽1受料时原料对布料溜槽1的冲击传递作用于动臂托架2，导致动臂托架2在高温下逐渐变长，另外，高温下，动臂托架2上的托架3向下弯曲，动臂托架2整体向下变长，以上两因素让布料溜槽1位置下移，改变了布料溜槽1的布料角度，动臂托架2的变形导致布料溜槽1角度变小超过2度以上、甚至高达10度，不仅角度的重复稳定性超过了范围，还超过了布料溜槽1使用的角度调节区间，严重影响高炉的稳顺运行甚至不能生产而被迫停机更换布料器。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的高炉布料器动臂托架在高温下受力容易发生形变，导致布料溜槽无法正常布料，影响高炉运行的技术问题。本实用新型提供了一种不容易发生形变，从而能有效保障布料溜槽正常布料，保障高炉稳定运行的高炉布料器动臂托架。
6.一种高炉布料器动臂托架，其包括：
7.平直式动臂，设置有两个，两所述平直式动臂相互间隔设置；
8.长矩形托架，通过楔块锁紧装置与所述平直式动臂锁紧相连，且位于两所述平直式动臂之间；
9.其中，所述长矩形托架上开设有用以安装布料溜槽的安装缺口，所述安装缺口自所述长矩形托架的顶面凹陷形成。
10.优选的，所述楔块锁紧装置为上部斜楔结构或底部平楔结构。
11.优选的，所述安装缺口为张口梯形结构。
12.优选的，所述安装缺口为圆弧形结构。
13.优选的，还包括：
14.防烧护甲，安装于所述平直式动臂上，并位于所述长矩形托架下方。
15.优选的，所述防烧护甲包括两护甲单元，两所述护甲单元分别对应安装于两所述平直式动臂上，所述护甲单元包括通过螺钉安装于所述平直式动臂的固定端及朝向另一所述护甲单元的活动端。
16.一种高炉布料器组件，其包括：
17.如上述中任一项所述的高炉布料器动臂托架；
18.布料溜槽，安装于所述安装缺口处。
19.优选的，所述布料溜槽在所述安装缺口上的支点设置有两个，两所述支点位于所述安装缺口上靠近两所述平直式动臂的两侧。
20.一种高炉布料器，其包括如上述中任一项所述的高炉布料器组件。
21.与现有技术相比，本实用新型提供的高炉布料器动臂托架包括平直式动臂及长矩形托架，所述平直式动臂设置有两个，两所述平直式动臂相互间隔设置；所述长矩形托架通过楔块锁紧装置与所述平直式动臂锁紧相连，且位于两所述平直式动臂之间；其中，所述长矩形托架上开设有用以安装布料溜槽的安装缺口，所述安装缺口自所述长矩形托架的顶面凹陷形成。从而使得所述高炉布料器动臂托架在布料使用过程中不容易受热发生形变，有效的保障了布料溜槽正常布料，保障了高炉稳定的运行。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
23.图1为现有技术中的布料溜槽与动臂托架的立体结构示意图；
24.图2为现有技术中的布料溜槽与动臂托架的一种角度的结构示意图；
25.图3为现有技术中的布料溜槽与动臂托架的另一种角度的结构示意图；
26.图4为沿图3所示b-b的剖面结构示意图；
27.图5为一种实施例提供的布料溜槽与动臂托架的立体结构示意图；
28.图6为图5所示布料溜槽与动臂托架的一种角度的结构示意图；
29.图7为图5所示布料溜槽与动臂托架的另一种角度的结构示意图；
30.图8为沿图7所示c-c的剖面结构示意图；
31.图9为图5所示动臂托架的结构示意图；
32.图10为图9所述动臂托架的另一种角度的结构示意图；
33.图11为沿图10所示d-d的一种实施方式的剖面结构示意图；
34.图12为沿图10所示d-d的另一种实施方式的剖面结构示意图；
35.图13为一种实施例提供的动臂托架的结构示意图
36.图14为图5所示动臂托架的一种优选实施方式的结构示意图；
37.图15为图5所示布料溜槽与动臂托架的受力分析图。
具体实施方式
38.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
39.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
40.须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
41.本实用新型提供了一种高炉布料器动臂托架其包括平直式动臂及长矩形托架，所述平直式动臂设置有两个，两所述平直式动臂相互间隔设置；所述长矩形托架通过楔块锁紧装置与所述平直式动臂锁紧相连，且位于两所述平直式动臂之间；其中，所述长矩形托架上开设有用以安装布料溜槽的安装缺口，所述安装缺口自所述长矩形托架的顶面凹陷形成。所述高炉布料器动臂托架不容易发生形变，从而能有效保障布料溜槽正常布料，保障高炉稳定运行。
42.所述高炉布料器动臂托架是高炉布料器上用于布料溜槽安装的连接部，所述高炉布料器动臂托架主要用于解决现有技术中的动臂托架在高温下受力容易发生形变，影响布料溜槽正常布料的技术问题。
43.现有技术中为解决动臂托架的变形难题，有的高炉布料器采取不设动臂托架的方式。通过直接将动臂功能移至布料溜槽上，换布料溜槽时就换了动臂，相当于动臂经常式更换了，不会累计变形对生产造成影响，但这种带动臂的布料溜槽的更换难度大，费用长，布料溜槽安装时要在复杂环境下对孔对销，拆除布料溜槽时，如布料溜槽上动臂变形卡死，更是要人进入炉内切割动臂，危险且用时长，具有极大的局限性，在市场应用过程中存在极大的问题。
44.请结合参阅图5至图9。本实施例提供了一种高炉布料器动臂托架100，具体为一种挂钩式动臂托架，所述高炉布料器动臂托架100包括平直式动臂10及长矩形托架20。同时本实施例还提供了一种高炉布料器组件1000，其包括所述高炉布料器动臂托架100及安装于所述高炉布料器动臂托架100上的布料溜槽200。所述高炉布料器动臂托架100用于安装所述布料溜槽200，所述布料溜槽200上的挂勾挂在所述高炉布料器动臂托架100的横梁(所述长矩形托架20)上，所述高炉布料器动臂托架100上方的压块压住所述布料溜槽200的上沿，形成杠杆、重心在反向位，完成所述布料溜槽200安装在所述高炉布料器动臂托架100上。
45.所述平直式动臂10设置有两个，两所述平直式动臂10相互间隔设置。其中，所述平直式动臂10指的是：动臂10整体呈直线形结构，在下端没有弧形段结构。可以理解的是，如图1所示，现有技术中的动臂托架2中的动臂4的下端为向布料溜槽1靠近的弧形段结构5，导致在高温环境下使用时，动臂4的下端的弧形段结构5容易拉直变长，十分容易发生形变。而
本实施例中，将动臂10设置为平直式动臂10，取消了现有技术中的弧形段结构，更好的避免了动臂10发生形变。
46.所述长矩形托架20安装于所述平直式动臂10，且所述长矩形托架20位于两所述平直式动臂10之间。其中，所述长矩形托架20指的是：所述托架20整体呈长方体结构，同时相较于现有技术中的托架3来说，在高度方向上的长度可以更长，从而使得所述布料溜槽200能位于更上方的区域。
47.所述长矩形托架20上开设有用以安装所述布料溜槽200的安装缺口21，所述安装缺口21自所述长矩形托架20的顶面凹陷形成。本实施例提供的所述高炉布料器动臂托架100中通过采用所述长矩形托架20来承托所述布料溜槽200，使得承托所述布料溜槽200的受力点可以上移、使可变长的基础尺寸变短。同时也避开了所述高炉布料器动臂托架100下部温度相对较高区，把原动臂下部分的易变长部分的影响全部消除，侧面动臂的变长影响仅留下上部区间的温度相对较低部分，长度短、且温度相对较低时，动臂的变长影响可减少至许可范围内。并且通过所述安装缺口21来安装所述布料溜槽200也能更好的平衡所述长矩形托架20与所述布料溜槽200之间的受力，更好的避免形变的发生。
48.可以理解的是，现有技术中动臂托架容易变长的主要因素是高温受力情况弧段易变长，及动臂下部温度高，在强力及冲击负载下易变长。而本实施例提供的所述高炉布料器动臂托架100中托架上向下拉力，通过摩擦力，传递到了上部受力，使动臂受力的长度变短，上部为相对低温区，也为难变长区。将动臂向下受拉的受力点上移，让受力的长度变短，并让动臂下部易变长部分减少受力或基本不受力，更好的避免了所述高炉布料器动臂托架100变长。
49.请结合参阅图10。优选的，所述长矩形托架20通过楔块锁紧装置30与所述平直式动臂10锁紧相连。具体的，所述长矩形托架20通过楔块锁紧装置30与所述平直式动臂10过盈锁紧相连。可以理解的是，现有技术中的托架3与动臂4采用锻件组装，组装件的螺丝及焊缝高温下受热应力易损坏失效。而本实施例中采用所述楔块锁紧装置30将所述长矩形托架20与所述平直式动臂10锁紧相连，取消了主受力件的螺栓与焊缝连接，安全可靠。并且采用所述楔块锁紧装置30锁紧相连的方式也便于各部件的加工制造。
50.请结合参阅图11和图12。优选的，所述楔块锁紧装置30为上部斜楔结构或底部平楔结构。
51.优选的，在一种实施例中，所述长矩形托架20与所述平直式动臂10通过铸造为一体结构。
52.请继续参阅图9。优选的，所述安装缺口21为张口梯形结构。即所述安装缺口21的截面呈向外扩张的梯形结构，从而可以更好的承托所述布料溜槽200。具体的，所述安装缺口21包括底面211及自所述底面211的两端向外侧弯折延伸的侧面212，所述布料溜槽200抵接在所述侧面212上。
53.请结合参阅图13。优选的，所述安装缺口21为圆弧形结构。
54.请结合参阅图14。优选的，所述高炉布料器动臂托架100还包括防烧护甲40，所述防烧护甲40安装于所述平直式动臂10上并位于所述长矩形托架20下方。从而通过所述防烧护甲40能更好的避免所述长矩形托架20烧损，进一步的避免了所述高炉布料器动臂托架100发生形变。
55.优选的，所述防烧护甲40包括两护甲单元41，两所述护甲单元41分别对应安装于两所述平直式动臂10上，即每个所述平直式动臂10上对应安装有一个所述护甲单元41。所述护甲单元41包括通过螺钉安装于所述平直式动臂10的固定端411及朝向另一所述护甲单元41的活动端412。可以理解的是，现有技术中部分动臂托架上会设置防烧护甲，但现有技术中的防烧护甲与动臂为一体结构，护甲材料与动臂材料一致，限制了护甲材料的选择，防烧护甲不能单独更换，导致防烧护甲烧坏后需要和动臂一同更换。而本实施例中，所述防烧护甲40为独立件可单换，并分成两个部分分别采用单边螺钉固定，螺钉仅受甲体重力，另一头不受限，从而避免了在高温区两头固定受热变化拉断固体螺钉及自身受限开裂的情况。
56.所述高炉布料器组件1000中所述布料溜槽200具体安装于所述安装缺口21处，从而让所述高炉布料器动臂托架100能更好的承托所述布料溜槽200，避免承托时压力过于集中。
57.请结合参阅图15。优选的，所述布料溜槽200在所述安装缺口21上的支点210设置有两个，两所述支点210位于所述安装缺口21上靠近两所述平直式动臂10的两侧。即所述安装缺口21的形成与所述布料溜槽200的外表面相适配，使得支撑所述布料溜槽200的所述支点210位于所述安装缺口21的上部。可以理解的是，现有技术中的布料溜槽的支点位于托架的中心处，布料溜槽下压托架的中心，使得布料溜槽下压力f集中在托架的中部，托架十分容易从中部向下形变，导致变形时两侧的动臂夹紧，溜槽被卡住，使得后续拆卸困难。而本实施例中，所述布料溜槽200的所述支点210在所述安装缺口21的上部两侧，受力分别为f的分力f1与f2，f1与f2分别有向两侧的水平分力，使所述长矩形托架20受向下的压力及拉力，而不是夹紧两所述平直式动臂10，所述布料溜槽200被卡住的变形力消除，溜槽被卡住导致拆卸困难问题被根本解决。
58.需要说明的是，关于动臂托架，非挂钩式的动臂是与布料溜槽一体的，其上部与布料溜槽一体或上部与布料溜槽紧固连接，因此，可变长段就短，不存在动臂高温及负荷下变长失效的问题。行业内大型的挂钩式高炉布料溜槽，动臂与布料器一体，挂钩在底部受力，则均有高温及重载负荷下变长问题，也是行业未能解决的问题，所以后来把挂钩式改成鹅头式，但鹅头式更换布料溜槽拆与装均较麻烦，而挂钩式非常方便。因此，行业处于两难局面，如挂勾式布料溜槽的动臂托架的高温重载下的变形失效问题能有效解决，则行业的这一瓶颈问题就圆满解决了，该问题制约了众多专业公司及设计院，本技术结构看似简单，但这是有穿窗效应，实际该问题困挠了行业数十年。
59.本实用新型提供的高炉布料器组件解决高炉布料器上动臂托架在高温工况下变长，引发布料溜槽布料角度稳定性差及布料角度变小超出调整范围，严重影响炼铁生产的行业难题，并可解决动臂托架与布料溜槽相卡及烧损失效问题。具体的，所述高炉布料器组件中让高炉布料器动臂托架受力点上移、使可变长的基础尺寸变短，同时避开了下部温度相对较高区，把原动臂下部分的易变长部分的影响全部消除，侧面动臂的变长影响仅留下上部区间的温度相对较低部分，长度短、且温度相对较低时，动臂的变长影响可减少至许可范围内。并且将布料溜槽与托架的中心支点分为2个支点，各向两侧的动臂靠近，让托架难以向下弯曲，布料溜槽的两支点在矩形缺口梁的缺口的两边上部，实现了支点在两侧动臂靠近，加上越靠近，截面越大，越难弯曲，托梁向下弯曲变长的问题得到解。同时通过柜形托架上开缺口的方式取代了动臂水平弯曲部分，动臂托架向下变长，影响可得到有效处理。将
两动臂水平方向上弧段取消，将动臂托架的托架改成矩形张口梯形缺口托架或矩形圆弧缺口托架，并且托架与动臂釆用楔块过盈锁紧，动臂向下被拉的部位通过摩擦力上升至与柜形缺口梁的上部，受拉伸力动臂长度比原布料溜槽压在托架的中心底部较短，原被拉的下部温度比上部高，更易变长的下部被消除了，变长问题因素之一被解决。
60.与现有技术相比，本实用新型提供的高炉布料器动臂托架包括平直式动臂及长矩形托架，所述平直式动臂设置有两个，两所述平直式动臂相互间隔设置；所述长矩形托架通过楔块锁紧装置与所述平直式动臂锁紧相连，且位于两所述平直式动臂之间；其中，所述长矩形托架上开设有用以安装布料溜槽的安装缺口，所述安装缺口自所述长矩形托架的顶面凹陷形成。从而使得所述高炉布料器动臂托架在布料使用过程中不容易受热发生形变，有效的保障了布料溜槽正常布料，保障了高炉稳定的运行。
61.以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。