一种高炉炉顶点火装置的制作方法

本实用新型涉及高炉冶炼技术领域，更具体地说，涉及一种高炉炉顶点火装置。

背景技术：

目前，高炉在生产过程中，当出现故障需要紧急休风或者计划维修时，炉内需暂时停止送风，并经蒸汽吹扫后开启炉顶人孔进行检修，但此时高炉内仍可能有高温煤气存在，为防止煤气中毒或煤气爆炸等事故的发生，必须进行炉顶点火作业。

炉顶点火作业采用高炉炉顶点火装置对炉膛内剩余煤气进行持续燃烧，除尽炉膛内剩余煤气，确保维修人员安全。现有大多数高炉炉顶点火装置采用的是小车式点火枪，利用减速电机驱动链轮或者齿轮使点火枪完成进枪和退枪运动。这种小车式点火设备的点火枪在进枪或者退枪过程中，行程长，运动过程中占用空间大；故这种小车式点火设备主要用于炉顶空间位置不限，点火枪运动的最大行程无任何阻碍的场合，但并不适用于炉顶空间受限的场合，存在一定的局限性。此外，这种点火设备的结构设计较为复杂，生产成本高。

经检索，中国专利号：ZL 200910062763.8，授权公告日：2011年2月16日，发明创造名称：炉顶点火枪，该申请案包括安装底座、枪体、机架、传动装置；机架的底部固定在安装底座上；传动装置包括减速电机、压轮组件、托轮组件、齿轮、销齿条，压轮组件设置在机架的上端部，托轮组件、齿轮分别位于压轮组件的下方，托轮组件设置在机架上，齿轮固定在减速电机的输出轴上，减速电机与机架固定连接；销齿条固定枪体的外套管的底面上，枪体的右端部从压轮组件与托轮组件、齿轮之间穿过，压轮组件与枪体的上端面相接触，托轮组件与销齿条的耳板相接触，齿轮与销齿条相啮合。虽然该申请案采用减速电机驱动齿轮带动枪体下部的销齿条，完成进枪和退枪的直线运动传动，但该申请案在实际使用过程中，点火枪直线运动的行程过长，无法适用于炉顶空间受限的场合，此外，该申请案中的传动装置结构复杂，加工成本高。

又如，中国专利申请号：201110388338.5，申请公布日：2012年4月25日，发明创造名称：高炉炉顶点火装置，该申请案包括设置于炉顶上方的平台，一点火枪通过两个平行悬挂于平台下方的摇杆摆动地连接于所述平台，由所述两摇杆、平台和点火枪构成一平行四杆机构；所述平台上设置一驱动所述摇杆摆动的电液推杆。虽然该申请案采用电液推杆驱动四连杆机构进行传动，实现点火枪的进枪和退枪运动，但该申请案存在四杆机构占地空间大，点火枪在运动过程中，两摇杆的摆臂旋转半径大，由于高炉上方空间有限，存在一定的局限性。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中高炉炉顶点火装置无法适用于炉顶空间受限场合的问题，提供了一种高炉炉顶点火装置；本实用新型设置有抽送单元和旋转单元，通过两个控制单元的相互配合，控制点火抢的进枪和退枪运动，即点火枪既可以作直线运动又可以作旋转运动，将两种运动相互结合，进而避免点火枪在移动过程中与障碍物相撞，使得本实用新型中的点火枪既适用于常规场合，又适用于炉顶空间受限的场合。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种高炉炉顶点火装置，包括炉顶和设置在炉顶平台上的点火枪，点火枪能穿过炉顶上的炉顶人孔进入到炉内；还包括机座、夹持架、抽送单元和旋转单元，其中：

机座安装在炉顶平台上，机座上设有夹持架，机座限制夹持架的运动轨迹；

夹持架内夹持有点火枪；

抽送单元设置在夹持架上，用于控制点火枪进枪和退枪运动；

旋转单元用于控制点火枪的转动。

作为本实用新型的更进一步改进，所述的旋转单元包括齿条、旋转齿轮和第一减速电机，其中齿条与旋转齿轮相啮合；所述的齿条为弧形，并固定设置在机座上；所述的旋转齿轮和第一减速电机安装在夹持架上，第一减速电机通过第一转轴驱动旋转齿轮沿齿条运动。

作为本实用新型的更进一步改进，所述的第一转轴与夹持架相连，该第一转轴带动夹持架同步运动。

作为本实用新型的更进一步改进，所述的机座的两侧边开设有弧形导槽，固定轴插入该两侧的弧形导槽中，且固定轴在弧形导槽内设有2根，固定轴沿弧形导槽移动，点火枪位于2根固定轴之间；固定轴同时穿过夹持架，并通过螺钉与夹持架固定。

作为本实用新型的更进一步改进，所述弧形的齿条和弧形导槽的圆心位于炉顶人孔中心处。

作为本实用新型的更进一步改进，所述的抽送单元包括夹送辊、第二减速电机和齿轮轴；所述的夹送辊安装在齿轮轴上，齿轮轴两端分别与夹持架相连，该夹送辊设有2个，2个夹送辊共同对点火枪进行夹持；其中一根齿轮轴的一端与第二减速电机的电机轴相连，另一端上安装有主动轮，另一根齿轮轴其中一端安装有从动轮；所述的第二减速电机安装在夹持架上。

作为本实用新型的更进一步改进，所述的抽送单元还包括夹紧辊和第二转轴；所述的夹紧辊安装在第二转轴上，第二转轴两端分别与夹持架相连；该夹紧辊设有2个，2个夹送辊共同对点火枪进行夹持。

作为本实用新型的更进一步改进，所述的夹持架上设置有压簧，该压簧在点火枪运动过程中保证其平稳运作。

作为本实用新型的更进一步改进，所述的固定轴两端设置有导轮，固定轴通过该导轮沿弧形导槽移动。

一种高炉炉顶点火装置进行点火的方法，过程为：

当进行出现故障需要紧急休风或者计划维修时，点燃点火枪，并启动抽送单元的第二减速电机，控制两个夹送辊转动，进而带动点火枪移动，为保证点火枪的平稳运行，2个转动夹紧辊也对点火枪进行夹持，控制点火枪的移动；

当点火枪的部分枪体穿过炉顶人孔进入到高炉内时，旋转单元的第一减速电机启动，带动旋转齿轮在齿条上转动，整个夹持架也跟着转动，进而带动点火枪转动；点火枪点燃高炉炉膛内的煤气；

当高炉炉膛内剩余煤气燃烧殆尽后，电机反转，控制点火枪从高炉炉膛内退出回到原始状态；

上述的抽送单元和旋转单元控制点火枪进行移动时，可以两个单元独自运转，也可以同时运转，无先后顺序。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本实用新型的一种高炉炉顶点火装置，其设有抽送单元和旋转单元，通过两个控制单元的相互配合，便于控制点火抢的进枪和退枪运动，即点火枪既可以作直线运动又可以作旋转运动，将两种运动相互结合，进而避免点火枪在移动过程中与障碍物相撞，使得本实用新型中的点火枪既适用于常规场合，又适用于炉顶空间受限的场合。

(2)本实用新型的一种高炉炉顶点火装置，其旋转单元的齿条与旋转齿轮相啮合；齿条为弧形，并固定设置在机座上；旋转齿轮和第一减速电机安装在夹持架上，通过第一减速电机控制旋转齿轮在齿条上转动，带动夹持架转动，进而带动点火枪转动，使得点火枪的尾部位置能够得到灵活调节，该旋转单元结构设计简单、实现成本低，且便于控制。

(3)本实用新型的一种高炉炉顶点火装置，其机座的两侧边开设有弧形导槽，固定轴插入该两侧的弧形导槽中，且固定轴在弧形导槽内设有2根，固定轴沿弧形导槽移动，点火枪位于2根固定轴之间，占火枪以机座上的弧形导槽作旋转运动，该过程中弧形导槽起到导向限位的作用，通过该结构与旋转单元配合，便于点火枪的转动。

(4)本实用新型的一种高炉炉顶点火装置，其弧形的齿条和弧形导槽的圆心位于炉顶人孔中心处，第一减速电机控制点火枪以炉顶人孔中心处转动，使得点火枪具有最大的旋转角度，且在移动过程中，能够更好的避免点火枪的枪体与炉顶人孔相互碰撞，提高装置的使用寿命。

(5)本实用新型的一种高炉炉顶点火装置，其抽送单元的夹送辊安装在齿轮轴上，齿轮轴两端分别与夹持架的两侧壁相连，该夹送辊设有2个，2个夹送辊共同对点火枪进行夹持；其中一根齿轮轴的一端与第二减速电机的电机轴相连，另一端上安装有主动轮，另一根根齿轮轴其中一端安装有从动轮；所述的第二减速电机安装在夹持架上，通过第二减速电机带动齿轮轴上的齿轮传动，使2个夹送辊转动，进而带动点火枪移动；该结构设计简单，便于控制点火枪进枪和退枪的直线运动。

(6)本实用新型的一种高炉炉顶点火装置，为了防止点火枪在进枪和退枪的直线运动过程中，由于点火枪的重心在不断地变化，不能很好的保证点火枪运行的平稳，抽送单元还设有夹紧辊和第二转轴，其中夹紧辊安装在第二转轴上，第二转轴两端分别与夹持架的两侧壁相连，该夹紧辊设有2个，2个夹送辊共同对点火枪进行夹持；通过2个夹送辊和2个夹紧辊共同控制火枪进枪和退枪的直线运动，很好的保证了点火枪运行的平稳性。

(7)本实用新型的一种高炉炉顶点火装置，在点火枪的直线运动和转动过程中，点火枪的重心在不断改变，整个点火枪对夹持架的压力也在不断改变，在夹持架上安装有压簧，能全程始终夹紧点火枪的枪体而可靠传递运动。

附图说明

图1为本实用新型的一种高炉炉顶点火装置的运动过程示意图；

图2为图1中A-A处的剖面图；

图3为图1中B-B处的剖面图；

图4为图1中C-C处的剖面图；

图5为图1中D-D处的剖面图。

示意图中的标号说明：

1、炉顶；2、炉顶人孔；3、点火枪；4、炉顶平台；5、支撑架；6、机座；7、夹持架；8、齿条；9、旋转齿轮；10、第一减速电机；11、第一转轴；12、弧形导槽；13、导轮；14、夹送辊；15、第二减速电机；16、齿轮轴；17、主动轮；18、从动轮；19、压簧；20、夹紧辊；21、第二转轴；22、炉顶屋架；23、固定轴；

a、点火位置；b、中间位置；c、原始位置。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1、图3和图4，本实施例的一种高炉炉顶点火装置，包括炉顶1和设置在炉顶平台4上的点火枪3，该点火枪3能穿过炉顶1上的炉顶人孔2进入到高炉炉膛内，点火枪3对高炉炉膛内部的剩余煤气进行点燃。本实施例中的高炉炉顶点火装置还包括机座6、夹持架7、抽送单元和旋转单元，其中，机座6安装在炉顶平台4上，机座6上设有夹持架7，夹持架7内夹持有点火枪3，该机座6能够限制夹持架7的运动轨迹，进而限制点火枪3的运动轨迹；抽送单元设置在夹持架7上，用于控制点火枪3进枪和退枪运动；旋转单元用于控制点火枪3的转动。

本实施例的旋转单元包括齿条8、旋转齿轮9和第一减速电机10，其中齿条8与旋转齿轮9相啮合；所述的齿条8为弧形，并固定设置在机座6上；所述的旋转齿轮9和第一减速电机10安装在夹持架7上，第一减速电机10通过第一转轴11驱动旋转齿轮9沿齿条8运动，且第一转轴11上安装有轴承端盖，该轴承端盖通过螺栓固定在夹持架7上。第一减速电机10在驱动旋转齿轮9沿齿条8运动时，该第一转轴11带动夹持架7整体同步转动，进而带动点火枪3转动，使得点火枪3尾部位置能够得到灵活调节，不会碰到高炉炉顶1上方的炉顶屋架22等建筑物。该旋转单元结构设计简单、实现成本低，便于控制。

本实施例中的机座6通过支撑架5安装在炉顶平台4上，支撑架5对机座6起支撑作用；并在支撑架5的侧边安装有扶梯，方便工人定期对点火装置进行检查维修。该机座6的两侧边开设有弧形导槽12，固定轴23插入该两侧的弧形导槽12中，且固定轴23在弧形导槽12内设有2根，固定轴23沿弧形导槽12移动，点火枪3位于2根固定轴23之间；固定轴23同时穿过夹持架7，并通过螺钉与夹持架7固定。旋转单元控制夹持架7整体转动时，点火枪3会以机座6上的弧形导槽12作旋转运动，该过程中的弧形导槽12起导向限位的作用。通过该结构与旋转单元相互配合，更加便于点火枪3的转动。

为了便于点火枪3具有最大的旋转角度，且在移动过程中，能够更好的避免点火枪3的枪体与炉顶人孔2相互碰撞，提高装置的使用寿命，本实施例中的弧形的齿条8和弧形导槽12的圆心位于炉顶人孔2中心处，使得第一减速电机10控制点火枪3以炉顶人孔2中心处转动。

实施例2

结合图1和图3，本实施例的一种高炉炉顶点火装置，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例中的固定轴23两端设置有导轮13，使固定轴23通过该导轮13能够沿弧形导槽12进行运动。由原有的固定轴23沿着弧形导槽12移动变为导轮13沿着弧形导槽12滚动，将该移动过程转变为滚动摩擦，使得旋转单元带动夹持架7转动过程中更加方便、快捷。

实施例3

结合图1和图2，本实施例的一种高炉炉顶点火装置，基本同实施例2，其不同之处在于：本实施例中的抽送单元包括夹送辊14、第二减速电机15和齿轮轴16；所述的夹送辊14安装在齿轮轴16上，齿轮轴16两端分别与夹持架7的两侧壁相连，该夹送辊14设有2个，2个夹送辊14共同对点火枪3进行夹持；其中一根齿轮轴16的一端与第二减速电机15的电机轴相连，另一端上安装有主动轮17，另一根齿轮轴16其中一端安装有从动轮18，主动轮17和从动轮18两个相互啮合；所述的第二减速电机15安装在夹持架7上。

本实施例中的第二减速电机15在启动后，安装有主动轮17的齿轮轴16转动，由于两齿轮相互啮合，使得另一根齿轮轴16也跟着转动，进而带动齿轮轴16上的夹送辊14转动，2个夹送辊14共同带动点火枪3移动。该结构设计简单，便于控制点火枪3进枪和退枪的直线运动。

实施例4

结合图1和图5，本实施例的一种高炉炉顶点火装置，基本同实施例2，其不同之处在于：本实施例中为了防止点火枪3在进枪和退枪的直线运动过程中，由于点火枪3的重心在不断地变化，整个点火枪3对夹持架7的压力也在不断改变，不能很好的保证点火枪3运行的平稳，其抽送单元还包括夹紧辊20和第二转轴21；所述的夹紧辊20安装在第二转轴21上，第二转轴21两端分别与夹持架7的两侧壁相连；该夹紧辊20设有2个，2个夹送辊14共同对点火枪3进行夹持。本实施例通过2个夹送辊14和2个夹紧辊20共同控制火枪3进枪和退枪的直线运动，很好的保证了点火枪3运行的平稳性。此外，在夹持架7上安装有压簧19，能全程始终夹紧点火枪3的枪体而可靠传递运动，保证其平稳运作。

本实施例的一种高炉炉顶点火装置进行点火的方法，过程为：

当进行出现故障需要紧急休风或者计划维修时，此时的点火枪3的位置如图1所示，位于图中原始位置c，点燃点火枪3，并启动抽送单元的第二减速电机15，控制两个夹送辊14转动，进而带动点火枪3移动，为保证点火枪3的平稳运行，2个转动夹紧辊20也对点火枪3进行夹持，控制点火枪3的移动；

当点火枪3的部分枪体穿过炉顶人孔2进入到高炉炉膛内时，此时的点火枪3的位置如图1所示，位于图中的中间位置b，旋转单元的第一减速电机10启动，带动旋转齿轮9在齿条8上转动，转动过程中，导轮13会沿着弧形导槽12进行转动，带动整个夹持架7转动，进而带动点火枪3转动，点火枪3转动到一定角度后，点火枪3点燃高炉炉膛内的煤气，此时点火枪3的位置如图1所示，位于图中的点火位置a；

当高炉炉膛内剩余煤气燃烧殆尽后，电机反转，控制点火枪3从高炉炉膛内退出回到原始位置c；

上述点火方法中的抽送单元和旋转单元控制点火枪3进行移动时，可以两个单元独自运转，也可以同时运转，无先后顺序，即根据现场实际情况，对点火枪3的运动路径进行控制。当高炉炉顶1上方空间不受限时，可以只启动抽送单元完成点火枪3的进枪和退枪的直线运动，也可以抽送单元和旋转单元共同配合，完成点火枪3的进枪和退枪的运动；当高炉炉顶1上方空间受限时，可以将抽送单元和旋转单元共同启动，使点火枪3在作直线运动的同时也可以作旋转运动，也可以先启动抽送单元或旋转单元中的任一单元，当遇到障碍物时，另一单元启动，改变点火枪3的运动路线，进而避免点火枪3与障碍物相撞，响设备的运行。

本实施例一种高炉炉顶点火装置，其设有抽送单元和旋转单元，通过两个控制单元的相互配合，便于控制点火抢3的进枪和退枪运动，即点火枪3既可以作直线运动又可以作旋转运动，将两种运动相互结合，进而避免点火枪3在移动过程中与障碍物相撞，使得本实施例中的点火枪3既适用于常规场合，又适用于炉顶空间受限的场合。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。