CN107014211A - 一种用于非自转式喷枪的旋转提升装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于非自转式喷枪的旋转提升装置，该装置包括：支柱，所述支柱的一侧面连接有可绕支柱旋转的悬臂，所述悬臂的背离支柱的一端连接竖直方向的滑轨架，所述滑轨架上滑动连接有一滑动小车，所述滑动小车安装有一非自转式喷枪，所述滑动小车在所述滑轨架上上下运动，带动所述非自转式喷枪在上下运动以便完成插枪、拔枪动作，所述非自转式喷枪的喷吹方向为沿着所述非自转式喷枪的轴线方向，该旋转提升装置可满足各个工位要求，检修要求，以及工况尺寸适应性要求，进行还原剂喷吹冶炼，提高反应效率。

Description

一种用于非自转式喷枪的旋转提升装置

技术领域

本发明涉及冶金行业电炉冶炼介质喷吹领域，尤其是一种用于非自转式喷枪的旋转提升装置。

背景技术

电炉冶炼TiC技术，是将原料置于电炉中，通过电极和金属料间的强烈电弧供热产生高温，将炉渣熔化。

现有主流工艺还原剂普遍采用焦炭，先将其用皮带机、斗提机输送至料仓，再用溜管下料至炉子，与原料混合冶炼。

另外新兴工艺还原剂采用煤粉，采用喷吹入炉。喷吹方式主要以人工手持式简易喷吹装置进行喷吹，主要流程如下：

液氮经汽化后，调至指定压力，经管路送至混合器气体入口接口，混合器上端连接煤粉料仓的出料口，混合器喷吹口通过金属软管与手持式喷枪连接。喷吹时，打开混合器阀门，将手持喷枪从炉子侧面伸入炉体进行喷吹。

然而上述流程存在以下缺点：

(1)、料仓溜管下料焦炭还原工艺，对还原剂利用率和反应速率低。

(2)、手持喷枪工艺人工操作存在安全隐患，且操作过程可控性差。

(3)、手持喷枪工艺喷枪难以深入液面下，流化态煤粉不能与熔渣充分接触，反应不够剧烈。

因此，需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种用于非自转式喷枪的旋转提升装置，可满足各个工位要求，检修要求，以及工况尺寸适应性要求，进行还原剂喷吹冶炼，提高反应效率。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种用于非自转式喷枪的旋转提升装置，包括：支柱，所述支柱的一侧面连接有可绕支柱旋转的悬臂，所述悬臂的背离支柱的一端连接竖直方向的滑轨架，所述滑轨架上滑动连接有一滑动小车，所述滑动小车安装有一非自转式喷枪，所述滑动小车在所述滑轨架上上下运动，带动所述非自转式喷枪在上下运动以便完成插枪、拔枪动作，所述非自转式喷枪的喷吹方向为沿着所述非自转式喷枪的轴线方向。

优选地，所述悬臂可绕支柱水平方向360°旋转。

优选地，所述滑动小车的顶部与所述非自转式喷枪卡扣连接，所述滑动小车的车体两端伸出吊耳与链条连接。

优选地，所述支柱的顶面安装有一通过第一螺栓与转轴装配连接的转架体，所述转体架通过第二螺栓与所述滑轨架连接，所述转架体的下方安装有一通过第三螺栓连接的导向装置，所述转架体通过转轴和所述导向装置绕所述支柱在水平方向上旋转。

优选地，所述转架体上设有提升减速电机、主传动链轮装配和旋转减速电机。

优选地，所述滑轨架的顶端和底端分别设有第一链轮装配和第二链轮装配，靠近支柱的一侧设有两组压紧轮，远离支柱的一侧设有所述滑动小车车轮轨道。

优选地，所述提升减速电机通过第四螺栓安装在所述转架体上，所述提升减速电机缠绕有链条，所述链条与两组压紧轮活动连接，通过联轴器连接所述主传动链轮装配，通过链条带动所述滑动小车沿所述滑轨架在竖直方向上移动。

优选地，所述旋转减速电机通过第五螺栓安装在转架体上，所述旋转减速电机的输出轴与齿轮装配配合，驱动所述转架体绕支柱旋转。

优选地，所述滑轨架上设有上极限位行程开关和下极限位行程开关，滑动小车沿滑轨架运动区间为上极限位行程开关和下极限位行程开关区间，所述行程区间即喷枪的行程，当滑动小车接触上极限位行程开关或下极限位行程开关时，所述提升减速电机制动停止，滑动小车停止运行。

优选地，所述支柱上设有喷吹位行程开关和换枪位行程开关，当所述转体架转动至喷吹位或换枪位时，与相应的喷吹位行程开关和换枪位行程开关开关接触，滑动小车停止，进行喷吹或更换喷枪。

相比于现有技术，本发明的有益之处在于：本发明的非自转式喷枪的旋转提升装置自动化程度高，控制性强，喷吹、换枪等点位开、停车方便准确，精度高，操作性强，工作效率大大提高；该非自转式喷枪的利用，使得在喷吹过程中依靠气流鼓吹、翻腾熔渣，使反应更加剧烈充分；该旋转提升装置采用煤粉喷吹工艺，电炉冶炼反应更剧烈、效率更高，节约原材料；同时，喷吹工艺上料系统粉料运输管道采用金属软管，对场地适应性更强，占地少；尺寸对工况适应性更强。

附图说明

图1为本发明的旋转提升装置与安装平台连接后的示意图。

图2为本发明的旋转提升装置的结构示意图。

图3为本发明的非自转式喷枪的俯视图。

图4为本发明的非自转式喷枪与电炉作业的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

如图1-2所示，本发明中用于非自转式喷枪的旋转提升装置100与安装平台200和电炉300搭配，旋转提升装置100与安装平台200固定连接后，非自转式喷枪朝向电炉300腔体，控制非自转式喷枪的运动从而实现喷吹过程。如图2所示，该用于非自转式喷枪的旋转提升装置100，包括：支柱10，支柱的一侧面连接有可绕支柱旋转的悬臂20，悬臂20离支柱10的一端连接竖直方向的滑轨架30，滑轨架30上滑动连接有一滑动小车40，滑动小车40安装有一非自转式喷枪50，滑动小车40在滑轨架30上上下运动，带动非自转式喷枪50在上下运动以便完成插枪、拔枪动作，从而使非自转式喷枪50进入、拔出需要喷吹的腔体，如电炉的炉体。其中，支柱是钢板和钢管的焊接件，底部设螺栓孔，与安装平台200连接，安装平台200例如是平台或地面上，与地脚螺栓连接，是本发明的主体支撑件。

需要注意的是，非自转式喷枪50的喷吹方向为沿着非自转式喷枪的轴线方向。在喷吹过程中依靠气流鼓吹、翻腾熔渣，使反应更加剧烈充分。下文简称为喷枪，喷枪为损耗件，需定期更换。

滑动小车40的顶部与非自转式喷枪50卡扣连接，例如，滑动小车40的顶部设有卡扣槽，与喷枪50的把持臂配合，卡住喷枪50。滑动小车40的车体两端伸出吊耳通过止锁件和销轴与链条60连接，链条60为标准双排链。滑动小车40的底部四个轮子通过轴和轴承安装于车体上。

支柱10的顶面安装有一通过第一螺栓与转轴装配连接的转架体70，转架体70主要由钢板焊接而成，转体架70通过第二螺栓与滑轨架30连接，转架体70的下端安装有一通过第三螺栓连接的导向装置80，转架体70通过转轴装配71和导向装置80绕支柱水平方向360°上旋转。从而带动悬臂20可绕支柱10水平方 向360°旋转。

滑轨架30由钢板和槽钢焊接而成，主要作为小车轨道，小车40沿着滑轨架30上下运动，从而实现插枪、拔枪动作。滑轨架30的顶端和底端分别设有第一链轮装配31和第二链轮装配32，远离支柱的一侧设有滑动小车40车轮轨道，靠近支柱的一侧设有两组压紧轮装配33。

转架体70上设有提升减速电机72、主传动链轮装配73和旋转减速电机74，提升减速电机72通过第四螺栓安装在转架体70上，提升减速电机72缠绕有链条，链条与两组压紧轮装配33活动连接，通过联轴器连接主传动链轮装配73，链条依次60经主传动链轮装配73、两组压紧轮装配33、第一链轮装配31和第二链轮装配32后与滑动小车40连接。通过链条60带动滑动小车40沿滑轨架30竖直方向上上下移动。

旋转减速电机74通过第五螺栓安装在转架体70上，旋转减速电机74的输出轴与齿轮装配75配合，驱动转架体70绕支柱10旋转。其中，齿轮装配75包括大齿轮和小齿轮，大齿轮通过螺栓固定在支柱上，小齿轮与旋转减速电机74输出轴连接，当旋转减速电机74的输出轴转动时，会对小齿轮施加转矩时，由于大齿轮固定，通过大齿轮对小齿轮的反作用力形成的转矩，驱动转架体70绕支柱10旋转。

本发明中的第一链轮装配31、第二链轮装配32、主传动链轮装配73和两组压紧轮装配33主要由链轮、轴承、轴承座组成，链轮均为双排链轮，滑轨架的第一链轮装配31、第二链轮装配32的轴承座安装在滑轨架上。

本发明中的转轴装配71主要由转轴、轴承、轴套组成，轴套固定安装在支柱10上，转轴上部与转架体70连接，下端设两轴承座与轴套配合，形成稳定的二力杆支撑。转架体70可通过转轴装配71绕支柱10旋转。支柱10的上部与转轴装配71通过第一螺栓连接，中间通过导向装置80导轮抱紧，转轴装配71和导向装置80均可绕支柱10自由转动。转架体70通过导向装置80和转轴装配71绕支柱10转动，并通过二点受力获得支撑。导向装置80主体是钢板焊接件框架，框架分为两部分由螺栓和销轴固定。导向装置80中设有3个导向轮，间距120°，与支柱10卡槽配合安装后，可通过导向轮绕支柱10自由转动。

本发明的用于非自转式喷枪的旋转提升装置的具体运行过程和控制过程如 下：

运行过程：

(1)、提升过程：

提升减速电机72转动，通过联轴器带动主传动链轮装配73转动，带动链条60运行。链条60依次经过主传动链轮装配73、压紧轮装配33、第一链轮装配31和第二链轮装配33后与滑动小车40两端通过销轴链接，带动滑动小车40沿滑轨架30运行。滑动小车40在滑轨架30中在上下极限位区间内运行，完成喷枪的提升过程。

(2)、旋转过程：

旋转减速电机74转动，输出轴通过键与小齿轮链接，小齿轮与大齿轮啮合。由于大齿轮固定在支柱10上，旋转减速电机74安装在转体架70上，小齿轮输出轴的反作用力矩带动转体架70绕大齿轮旋转，从而实现转体架绕支柱360°旋转的过程。如图3-4所示，示意了非自转式喷枪50与电炉30作业时可调节控制的喷吹区间角度，喷吹位角度。

控制系统过程：

该非自转式喷枪的旋转提升装置设置有6个接触式行程开关，分别是设置在滑轨架30的上紧急停车位行程开关34、上极限位行程开关35、下极限位行程开关36、下紧急停车位行程开关37，小车40沿滑轨架30运动区间为上、下极限位行程开关区间，该段区间即喷枪的行程。当小车40接触上、下极限位行程开关时，提升减速电机72制动停止，小车40停止运行。上、下紧急停车位行程开关作为备用应急开关，当上、下极限位行程开关故障时，小车越过极限位，接触紧急停车位行程开关时，小车40紧急停车，避免因过行程造成设备撞击损坏。

以及设置在支柱10上的喷吹位行程开关11、换枪位行程开关12。当转体架70转动至喷吹位或换枪位时，与相应行程开关接触，准确停车，进行喷吹或更换喷枪。

设备尺寸适应性调整：

本发明在现场应用中，可根据工况需求，调整相关尺寸，满足设备合理布置。

(1)、喷吹行程调整：

本发明根据现场安装平台的高度，计算喷吹行程。从而通过调整滑轨架运行轨道长度，满足竖直方向喷吹行程的要求。

(2)、喷吹位与支柱安装位调整：

本发明通过调整喷吹悬臂长等于喷吹位与支柱安装位的直线距离，使得喷吹位置精确控制。

(3)、根据安装平台高度调整设备高度：

本发明可调整支柱的高度，综合喷吹行程长度，以适应安装平台高度。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于非自转式喷枪的旋转提升装置，其特征在于，包括：支柱，所述支柱的一侧面连接有可绕支柱旋转的悬臂，所述悬臂的背离支柱的一端连接竖直方向的滑轨架，所述滑轨架上滑动连接有一滑动小车，所述滑动小车安装有一非自转式喷枪，所述滑动小车在所述滑轨架上上下运动，带动所述非自转式喷枪上下运动而完成插枪、拔枪动作，所述非自转式喷枪的喷吹方向为沿着所述非自转式喷枪的轴线方向。

2.如权利要求1所述的用于非自转式喷枪的旋转提升装置，其特征在于，所述悬臂可绕支柱水平方向360°旋转。

3.如权利要求1所述的用于非自转式喷枪的旋转提升装置，其特征在于，所述滑动小车的顶部与所述非自转式喷枪卡扣连接，所述滑动小车的车体两端与链条连接。

4.如权利要求1所述的用于非自转式喷枪的旋转提升装置，其特征在于，所述支柱的顶面安装有通过第一螺栓与转轴装配连接的转架体，所述转体架通过第二螺栓与所述滑轨架连接，所述转架体的下方安装有通过第三螺栓连接的导向装置，所述转架体通过转轴和所述导向装置绕所述支柱在水平方向上旋转。

5.如权利要求4所述的用于非自转式喷枪的旋转提升装置，其特征在于，所述转架体上设有提升减速电机、主传动链轮装配和旋转减速电机。

6.如权利要求1所述的用于非自转式喷枪的旋转提升装置，其特征在于，所述滑轨架的顶端和底端分别设有第一链轮装配和第二链轮装配，靠近支柱的一侧设有两组压紧轮，远离支柱的一侧设有所述滑动小车车轮轨道。

7.如权利要求5所述的用于非自转式喷枪的旋转提升装置，其特征在于，所述提升减速电机通过第四螺栓安装在所述转架体上，所述提升减速电机缠绕有链条，所述链条与两组压紧轮活动连接，通过联轴器连接所述主传动链轮装配，通过链条带动所述滑动小车沿所述滑轨架在竖直方向上移动。

8.如权利要求5所述的用于非自转式喷枪的旋转提升装置，其特征在于，所述旋转减速电机通过第五螺栓安装在转架体上，所述旋转减速电机的输出轴与齿轮装配配合，驱动所述转架体绕支柱旋转。

9.如权利要求1所述的用于非自转式喷枪的旋转提升装置，其特征在于，所述滑轨架上设有上极限位行程开关和下极限位行程开关，滑动小车沿滑轨架运动区间为上极限位行程开关和下极限位行程开关区间，所述行程区间即喷枪的行程，当滑动小车接触上极限位行程开关或下极限位行程开关时，所述提升减速电机制动停止，滑动小车停止运行。

10.如权利要求1所述的用于非自转式喷枪的旋转提升装置，其特征在于，所述支柱上设有喷吹位行程开关和换枪位行程开关，当所述转体架转动至喷吹位或换枪位时，与相应的所述喷吹位行程开关和换枪位行程开关开关接触，所述滑动小车停止，进行喷吹或更换喷枪。