一种便于更换黄磷电炉炉眼电极的装置的制作方法

本技术属于黄磷电炉大修，具体涉及一种便于更换黄磷电炉炉眼电极的装置

背景技术：

1、黄磷用途广泛，是一种非常重要的化工原材料之一。我国黄磷的生产总规模、产量及出口量均居世界第一，我国黄磷生产企业多采用电炉法制磷，将磷矿石、白煤、硅石按一定配比加入到电炉内，其中硅石作为助熔剂，白煤作为还原剂和导体，通入电能转换成热能将其熔融产生化学还原反应，产生黄磷的同时产生大量的黄磷煤气。电炉在运行过程中炉体不可避免的呈现不同程度的损坏，严重影响电炉的使用寿命，阻碍电炉的正常运行。除炉底及炉壁的耐火材料遭受侵蚀薄化以外，电炉炉眼电极长期经1450℃左右炉渣和磷铁水冲刷腐蚀，炉眼孔径腐蚀变大，当炉眼孔径超过ø150mm后，电炉出炉过程中经过炉眼炉渣流量巨增，短时间就会排空炉渣，导致黄磷电炉炉内瞬间大面积塌料，触发炉盖电极歪斜，严重发生电极折断事故；同时排渣量巨增后，超过淬渣系统处理冷却高温炉渣能力，导致u型冲渣沟集渣泛水，高温炉渣存在外溢炉前操作平台后高温烫伤和未冷却的磷铁遇水爆炸伤人的安全风险；同时过量的高温炉渣没有及时冷却淬渣，容易发生损坏脱水器的设备事故；另外，伴随高温炉渣会有大量炉气瞬间外泄，炉眼烟气风机处理不完会带来炉前烟气污染环保事故；尤其重要的是电极炉眼变大后导致堵炉难度增加，安全风险较大，炉眼容易冒炉。

2、针对黄磷电炉电极炉眼腐蚀严重后的诸多弊病，为了确保电炉安全稳定运行，黄磷生产企业通常半年计划停产对炉眼电极进行更换大修。

3、电炉炉眼结构主要是由炉眼碳砖、黏土砖、高铝砖等耐火材料砌筑而成，再由电极糊渣、黏土及水混合均匀的自制有水炮泥封堵。因此在更换炉眼电极是通常采用气动风镐加大锤、钢钎等笨办法对炉眼电极进行转孔。需要操作工进行车轮战，从外向里一点点对整根电极进行破碎挖孔（图1的a），这种维修方式的缺点一是耗费时间较长，一般一个炉眼钻孔需4-5天；二是劳动强度大，人员需求多，需不间断两班倒班，每班6人，共计12人；三是耗材较多，因炉眼电极总长1400mm,从外向里钻就需要从300mm、500mm、1000mm、1500mm长度不等专用风镐钎（图1的b）替换使用，因为电炉停车时间较短，高温碳素电极炉眼对风镐钎的尖头磨损较快，折断更换频率较高；四是定位困难、钻孔技术要求高，容易钻偏、打滑、卡风镐钎头、钻孔内壁凹凸不平（图1的c），不便于安装新炉眼和浇筑电极糊；五是施工过程安全隐患较多，可能存在高温烫伤、砸伤、滑跌、中暑、交叉作业带来的难以预判风险。中国专利cn207894254u公开了电炉电极更换用装置，其通过抱箍在更换电极时辅助电极的固定，并通过降温管道缩短电极维护时电极冷却时间，提高了电极维护效率。但是目前没有能够加快破碎旧炉眼电极，提高电极更换效率的装置。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种便于更换黄磷电炉炉眼电极的装置，该装置能大幅缩短钻炉眼电极的时间，从而缩短电炉停产检修时间，提高钻孔径和深度精确，同时有降温水冷却降温，作业环境得到改善，避免了高温中暑、烫伤、黄磷烧伤的风险。

2、本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种便于更换黄磷电炉炉眼电极的装置，炉眼电极位于炉眼法兰内，炉眼法兰与炉眼中心定位器螺栓连接，炉眼中心定位器中心位置与水钻机加长轨道支架一端连接，水钻机加长轨道支架另一端与顶杆固定架连接，顶杆固定架顶端与顶端固定拉杆固定连接，顶端固定拉杆一端与炉壁固定连接，另一端与横向支撑杆固定连接，横向支撑杆两端分别与炉门两侧立柱固定连接；其中水钻机加长轨道支架上套设有水钻机滑套总成，水钻机滑套总成与水钻机头固定连接，水钻机头与加长水钻头螺栓连接。

4、优选的，水钻机头还可与钻头加长连接杆螺栓连接，钻头加长连接杆再与加长水钻头螺栓连接。

5、优选的，水钻机头上还设有降温水管。

6、优选的，水钻机加长轨道支架另一端与轨道支架调节丝杆连接，轨道支架调节丝杆插入万向连接套内，万向连接套与升降滑套总成固定连接，升降滑套总成套设在顶杆固定架上。

7、优选的，顶杆固定架一端固定在地面支架上，另一端与顶杆上下调节丝杆连接，上下调节丝杆插入十字抱箍卡扣固定槽内，十字抱箍卡扣与顶端固定拉杆固定连接。

8、优选的，炉眼法兰外为电炉炉内碳素砖砌成的电炉内壁，内壁外设有电炉炉壁。

9、优选的，加长水钻头外部设有用于疏通的水钻头疏通钎。

10、优选的，水钻机头外部设有用于拆装的钻头拆卸扳手。

11、优选的，炉眼中心定位器中心位置为内圆锥形，水钻机加长轨道支架在其中可以自由旋转。

12、本实用新型的有益效果在于：

13、1.在炉眼电极外部的炉眼法兰上设置炉眼中心定位器辅助定位，提高了钻孔的精确度；同时采用万向连接套使固定在水钻机加长轨道支架上水钻机头和加长水钻头可以围绕炉眼电极的中心点自由调整偏转角度，缩短了钻孔直径的误差。

14、2. 通过设置水钻机加长轨道支架和顶杆固定架，并通过套设在其上的滑套总成使水钻机头和加长水钻头可以前后、左右移动，方便钻头的位置调节，缩短因钻孔位置的改变而重新安装设备带来的时间，降低操作难度，同时提高了作业效率；同时通过水钻机加长轨道支架、顶杆固定架、顶杆固定拉杆、横向支撑杆以及炉门两侧立柱提高了整个装置的稳定性，确保装置的平稳运行。

15、3. 采用水钻机头并在水钻机头上连接降温水管，在装置的作业期间进行降温保护，延长了水钻钻头的使用寿命，降低了磨损更换率和作业成本，同时通入降温水可以对炉眼电极进行降温，改善作业环境，避免了高温中暑、烫伤、黄磷烧伤等安全风险。

16、4. 本实用新型操作简单，简单培训就可以掌握；同时效率高，水钻一个炉眼仅需要8小时，6个操作工即可完成作业，相较于传统的气动风镐加大锤、钢钎的作业方式，节省了大量的人力物力，大大缩短了电炉停产检修的时间，使电炉能够提前正常生产，创造了巨大的经济效益。

技术特征：

1.一种便于更换黄磷电炉炉眼电极的装置，其特征在于：炉眼法兰（2）与炉眼中心定位器（3）螺栓连接，炉眼中心定位器（3）中心位置与水钻机加长轨道支架（4）一端连接，水钻机加长轨道支架（4）另一端与顶杆固定架（24）连接，顶杆固定架（24）顶端与顶端固定拉杆（6）固定连接，顶端固定拉杆（6）一端与炉壁（17）固定连接，另一端与横向支撑杆（7）固定连接，横向支撑杆（7）两端分别与炉门两侧立柱（18）固定连接；其中水钻机加长轨道支架（4）上套设有水钻机滑套总成（13），水钻机滑套总成（13）与水钻机头（8）固定连接，水钻机头（8）与加长水钻头（10）螺栓连接。

2.根据权利要求1所述的一种便于更换黄磷电炉炉眼电极的装置，其特征在于：所述水钻机头（8）还可与钻头加长连接杆（12）螺栓连接，钻头加长连接杆（12）再与加长水钻头（10）螺栓连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种便于更换黄磷电炉炉眼电极的装置，其特征在于：所述水钻机头（8）上还设有降温水管（11）。

4.根据权利要求1所述的一种便于更换黄磷电炉炉眼电极的装置，其特征在于：所述水钻机加长轨道支架（4）另一端与轨道支架调节丝杆（15）连接，轨道支架调节丝杆（15）插入万向连接套（9）内，万向连接套（9）与升降滑套总成（5）固定连接，升降滑套总成（5）套设在顶杆固定架（24）上。

5.根据权利要求1所述的一种便于更换黄磷电炉炉眼电极的装置，其特征在于：所述顶杆固定架（24）一端固定在地面支架上，另一端与顶杆上下调节丝杆（16）连接，上下调节丝杆（16）插入十字抱箍卡扣（14）固定槽内，十字抱箍卡扣（14）与顶端固定拉杆（6）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种便于更换黄磷电炉炉眼电极的装置，其特征在于：所述炉眼法兰（2）外为电炉炉内碳素砖（20）砌成的电炉内壁，内壁外设有电炉炉壁（17）。

7.根据权利要求1所述的一种便于更换黄磷电炉炉眼电极的装置，其特征在于：所述加长水钻头（10）外部设有用于疏通的水钻头疏通钎（21）。

8.根据权利要求1所述的一种便于更换黄磷电炉炉眼电极的装置，其特征在于：所述水钻机头（8）外部设有用于拆装的钻头拆卸扳手（19）。

9.根据权利要求1所述的一种便于更换黄磷电炉炉眼电极的装置，其特征在于：所述炉眼中心定位器（3）中心位置为内圆锥形，水钻机加长轨道支架（4）在其中可以自由旋转。

技术总结
本技术提供了一种便于更换黄磷电炉炉眼电极的装置，炉眼电极位于炉眼法兰内，炉眼法兰与炉眼中心定位器螺栓连接，炉眼中心定位器中心位置与水钻机加长轨道支架一端连接，水钻机加长轨道支架另一端与顶杆固定架连接，顶杆固定架顶端与顶端固定拉杆固定连接，顶端固定拉杆一端与炉壁固定连接，另一端与横向支撑杆固定连接，横向支撑杆两端分别与炉门两侧立柱固定连接；其中水钻机加长轨道支架上套设有水钻机滑套总成，水钻机滑套总成与水钻机头固定连接，水钻机头与加长水钻头螺栓连接。本技术定位准确，钻孔孔径和深度精确，操作简单，钻孔效率高，水钻钻头寿命长，安全系数高，能有效缩短电炉停产检修时间，能创造出巨大的经济效益。

技术研发人员：许士波,张宁,李正东,孙勋佳
受保护的技术使用者：保康楚烽化工有限责任公司
技术研发日：20230213
技术公布日：2024/1/13