CN107976071A - 分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴。下料嘴分为上下两部分，上部分包括连接料管、过渡料管、调节拉杆、料嘴盖，下部包括料嘴头、支撑砖环、护板，耐火密封材料填充在各空隙处。采用分体形式，其上下两部分的安装高度均可以调整，既可以改变冶炼时料面高度，也可以实现料嘴头的烧损补偿，上部分的料嘴盖实现料堆截面由圆形过渡到长圆形，扩大了料堆的覆盖面积，缩小了料堆间距，保证炉料均匀包裹电极；下部分的料嘴头采用耐热不锈钢ZG20Cr25Ni20，延长在高温下的使用寿命；本发明可以保持电极周围下料嘴的数量不变，厂房层高不变，满足下料的顺畅和炉料布料均匀。

Description

分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴

技术领域

本发明涉及铁合金炉行业配件，具体涉及一种分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴。

背景技术

下料嘴是铁合金炉加料系统的重要部件，其上部与加料系统的料管连接，下部穿过炉盖孔，进入炉盖内，承受炉盖内高达几百度的环境温度。炉料通过下料嘴后，依靠物料自然堆积特性，形成料堆，该料堆均匀包裹电极。料嘴长期处在炉盖内的高温环境下，末端会烧损。

现有的铁合金炉下料嘴有两种形式：

1、直筒插入式：带有调节拉杆，可以调节下料嘴深入炉盖内的长度，一方面调整冶炼参数，一方面补偿下料嘴下部的烧损。

2、分体固定式：下部长圆形料嘴头固定在炉盖上，长度固定，上部料嘴盖压在下部料嘴头上。

随着铁合金炉的大型化，现有两种形式的下料嘴在使用中均有其局限性：

1)由于电极直径及极心圆直径尺寸相应增大，采用直筒插入式，则下料嘴间距增大，炉料对电极的包裹性降低，造成电极消耗加快，影响冶炼操作；

2)采用分体固定式，可以实现宽布料，由于料嘴头深入炉盖内长度固定，不具备补偿功能，烧损时需要整体更换；

3)常规材质制作，使用寿命短。

为了解决现有两种形式的下料嘴在使用中均有其局限性，目前也采取的以下措施改进：

1)使用直筒插入式，增加电极周围下料嘴数量，造成与下料嘴连接的料管数量增加，为了避免料管堵料以及料管与周边的设备干涉，需要同步增大厂房高度，保证料管的安装角度，造成项目投资增加；

2)为了延长料嘴头的使用寿命，采用了水冷却方式，但是存在安全隐患。

因此，现有改进并不能有效解决解决现有技术存在的问题，急需开发一种有效解决现有技术问题的铁合金炉下料嘴。

发明内容

根据上述提出的技术问题，本发明提供一种分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴。本发明在不增加下料嘴数量、不增大原有厂房层高前提下，满足电极周围布料的均匀性，并可根据需要调整高低位置，密封可靠，安全性高。

本发明采用的技术手段如下：

分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴，分为上下两部分，上部分包括连接料管1、过渡料管2、调节拉杆3、料嘴盖4，下部包括料嘴头5、支撑砖环6、护板7，耐火密封材料8填充在各空隙处；其中，

上部分：

连接料管1通过过渡料管2与料嘴盖4连接，过渡料管2内径大于连接料管1外径，使用时将连接料管1套在过渡料管2内，且连接料管1下沿低于过渡料管2上沿的高度，连接料管1与渡料管2重叠高度就是料嘴头5允许补偿的长度h2，过渡料管2与连接料管1的间隙填充耐火密封材料8；

所述的连接料管1包括上端固定有连接料管法兰1.3的钢管1.1，钢管1.1的上方固定连接料管吊耳1.2，连接料管吊耳1.2的数量为2个以上；料嘴盖4外部设置2个以上料嘴盖吊耳4.1；调节拉杆3设置于上部分外侧，调节拉杆3两端铰接连接料管吊耳1和料嘴盖吊耳4.1；

下部分：

料嘴头5为耐热不锈钢铸造件，材质为ZG20Cr25Ni20，截面呈长圆形，其内孔尺寸与料嘴盖下部内孔尺寸一致，其顶部的料嘴头法兰5.2压在耐火支撑砖环6上部，料嘴头法兰5.2上沿长度中心线方向两端各铸造有一个料嘴头吊耳5.1，料嘴头5的下部穿过炉盖孔进入炉盖内；料嘴盖4与料嘴头5不发生连接，通过耐火密封材料8填充结合面；

耐火支撑砖环6由耐火浇注料捣制而成，放置在由多层护板7围成的空间内，用来支撑料嘴头5的重量，耐火支撑砖环6下部与炉盖上平面接触，耐火支撑砖环6上部与料嘴头法兰5.2接触，在支撑砖环6与炉盖、料嘴头法兰5.2间填充耐火密封材料8。

所述的料嘴盖4为铸造或者焊接件，截面形状由圆形过渡到长圆形或椭圆形，沿竖向中心线剖开，剖面整体呈锥形，该锥形边与水平线夹角α＜炉料的静态堆积角，保证炉料可以充满料嘴盖4内部空间，料嘴盖4外部沿长度中心线方向铸造有两个料嘴盖吊耳4.1。

所述的调节调节拉杆3设置于上部分外侧沿长度中心线方向的两侧，调节拉杆3的一端设有等距孔，该等距孔通过销轴9与连接料管吊耳1.2铰接，另一端通过销轴9与两个料嘴盖吊耳4.1铰接。

所述的过渡料管2为直钢管，与料嘴盖4通过焊接连接。

所述的耐火支撑砖环6为多层结构，除最下层外，其上每层高度与调节拉杆3的等距孔中心间距一致。

所述的护板7由多层护板组成，最下层与炉盖焊接，其上各层之间通过法兰、螺栓连接，最下层护板7高度要保证料嘴头5下放到炉盖内最低点时，护板7上部与料嘴头法兰5.2有一定的间隙，其上每层护板7高度与调节拉杆3的等距孔中心间距一致。

所述的料嘴头5下放到炉盖内最低位时，连接料管1下沿低于过渡料管2上沿100mm以上，即料嘴头5允许补偿的长度h2为100mm以上。

分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴的制备方法，首先需要确定料嘴头5插入炉盖内的深度H，调节拉杆3向上调整的高度h1，然后根据料嘴头5放到炉盖内最低点时，料嘴头法兰5.2下部与炉盖间距，连接料管法兰1.3能允许的最大安装高度，来确定料嘴头5向下允许补偿的长度h2，并将h1、h2尺寸优化圆整，保证可以均分，均分后的数据即为调节拉杆3等距孔的中心距，也是护板7除最下层外其上每层高度，也是支撑砖环6采用多层时，除最下层外其上每层高度。

分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴的安装方法，依据料嘴头5插入炉盖内的深度H为基准，进行各部件的连接，连接料管1通过连接料管法兰1.3直接与炉顶加料料管相连接，使用安全可靠，在支撑砖环6与炉盖、支撑砖环6与料嘴头法兰5.2、料嘴头法兰5.2与料嘴盖4、连接料管1与过渡料管2等间隙处填充密封材料8，保证各个环节密封，无泄漏点。

分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴的补偿调整方法，当料嘴头5发生烧损，需要补偿时，首先用起吊设备与料嘴头吊耳5.1连接，将料嘴头5固定在当前的位置，并保证安全可靠，然后根据烧损的长度，将护板7、支撑砖环6最上一层或几层拆除，拆除完成后将料嘴头5缓慢下放，保证料嘴头法兰5.2与支撑砖环6接触、密封良好，此时料嘴头5调整完成；用起吊设备与调节拉杆3最上端孔连接，将调节拉杆3固定在当前的位置，并保证安全可靠，拆除调节拉杆3与连接料管吊耳1之间的销轴9，缓慢下放调节拉杆3，移动距离与料嘴头5下降高度保持一致，到达指定位置后，用销轴9将调节拉杆3与连接料管吊耳1铰接，并用密封材料8填充料嘴盖4与料嘴头5间隙。

本发明的有益效果如下：

1、采用分体形式，其上下两部分的安装高度均可以调整，既可以改变冶炼时料面高度，也可以实现料嘴头的烧损补偿，当料嘴头出现烧损时，可以实现下料嘴整体下放，补偿烧损；

2、上部分的料嘴盖实现料堆截面由圆形过渡到长圆形或椭圆形，扩大了料堆的覆盖面积，缩小了料堆间距，保证炉料均匀包裹电极；

3、下部分的料嘴头采用耐热不锈钢ZG20Cr25Ni20，延长在高温下的使用寿命；且料嘴头断面呈长圆形，炉料的覆盖面积大，对电极的包裹性好。

4、连接料管通过其上部的连接料管法兰直接与炉顶加料料管相连接，使用安全可靠；

5、连接料管与过渡料管、料嘴盖与料嘴头间使用密封材料填充，过渡料管与料嘴盖间装配焊接，整体密封可靠。

本发明应用在大型铁合金炉上时，可以保持电极周围下料嘴的数量不变，厂房层高不变，满足下料的顺畅和炉料布料均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中的连接料管结构示意图；

图3是图2上的俯视图；

图4是本发明料嘴盖的结构示意图；

图5是图4的A-A剖面图；

图6是本发明中的调节拉杆结构示意图；

图7是本发明中的料嘴头结构示意图；

图中：1、连接料管，1.1、钢管，1.2连接料管吊耳，1.3、连接料管法兰，2、过渡料管，3、调节拉杆，4、料嘴盖，4.1、料嘴盖吊耳，5、料嘴头，5.1、料嘴头吊耳，5.2、料嘴头法兰，6、支撑砖环，7、护板，8、耐火密封材料，9、销轴，H、料嘴头插入炉盖内的深度，h1、调节拉杆向上调整的高度，h2、料嘴头允许补偿的长度。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴，其特征在于，分为上下两部分，上部分包括连接料管1、过渡料管2、调节拉杆3、料嘴盖4，下部包括料嘴头5、支撑砖环6、护板7，耐火密封材料8填充在各空隙处；其中，

上部分：

连接料管1通过过渡料管2与料嘴盖4连接，过渡料管2为直钢管，与料嘴盖4通过焊接连接，过渡料管2内径大于连接料管1外径，使用时将连接料管1套在过渡料管2内，且连接料管1下沿低于过渡料管2上沿的高度，连接料管1与渡料管2重叠高度就是料嘴头5允许烧损补偿的长度h1，过渡料管2与连接料管1的间隙填充耐火密封材料8；

如图2和图3所示，连接料管1包括上端固定有连接料管法兰1的钢管1.1，钢管1.1的上方固定连接料管吊耳1.2，连接料管吊耳1.2的数量为2个以上，本例中外圆周方向呈180°固定2个连接料管吊耳1。

如图4所示，料嘴盖4为铸造或焊接件，本例中采用铸造件，截面形状由圆形过渡到长圆形或椭圆形，本例中采用长圆形，料嘴盖4外部沿长度中心线方向铸造有两个料嘴盖吊耳4.1；

如图5所示，沿竖向中心线剖开，剖面整体呈锥形，该锥形边与水平线夹角α＜炉料的静态堆积角，保证炉料可以充满料嘴盖4内部空间。

调节调节拉杆3设置于上部分外侧沿长度中心线方向的两侧，如图6所示，调节拉杆3的一端设有等距孔，该等距孔通过销轴9与两个连接料管吊耳1铰接，另一端通过销轴9与两个料嘴盖吊耳4.1铰接。

下部分：

料嘴头5为耐热不锈钢铸造件，材质为ZG20Cr25Ni20，截面呈长圆形，其内孔尺寸与料嘴盖下部内孔尺寸一致，其顶部的料嘴头法兰5.2压在耐火支撑砖环6上部，料嘴头法兰5.2上沿长度中心线方向两端各铸造有一个料嘴头吊耳5.1，料嘴头5的下部穿过炉盖孔进入炉盖内；料嘴盖4与料嘴头5不发生连接，通过耐火密封材料8填充结合面；

耐火支撑砖环6由耐火浇注料捣制而成，放置在由多层护板7围成的空间内，用来支撑料嘴头5的重量，耐火支撑砖环6下部与炉盖上平面接触，耐火支撑砖环6上部与料嘴头法兰5.2接触，在支撑砖环6与炉盖、料嘴头法兰5.2间填充耐火密封材料8。

耐火支撑砖环6为多层结构，除最下层外，其上每层高度与调节拉杆3的等距孔中心间距一致。

护板7由多层护板组成，最下层与炉盖焊接，其上各层之间通过法兰、螺栓连接，最下层护板高度要保证料嘴头5下放到炉盖内最低点时护板上部与料嘴头5法兰有一定的间隙，其上每层护板高度与调节拉杆3的等距孔中心间距一致。

制备上述分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴时，首先需要确定料嘴头5插入炉盖内的深度H，调节拉杆3向上调整的高度h1，然后根据料嘴头5放到炉盖内最低点时，料嘴头法兰5.2下部与炉盖间距，连接料管法兰1能允许的最大安装高度，来确定料嘴头5向下补偿的长度h2。并将h1、h2尺寸优化圆整，保证可以均分，均分后的数据即为调节拉杆3等距孔的中心距，也是护板7除最下层外其上每层高度，也是支撑砖环6采用多层时，除最下层外其上每层高度。本例中H为800mm，h1为100mm，h2为150mm，将h1、h2尺寸优化圆整，均分后的数据即为调节拉杆3等距孔的中心距50mm，即护板7除最下层外其上每层高度为50mm，支撑砖环6采用多层时，除最下层外其上每层高度为50mm，连接料管1下沿低于过渡料管2上沿150mm。

安装时，依据料嘴头5插入炉盖内的深度H为基准，进行各部件的连接，连接料管1通过连接料管法兰1.3直接与炉顶加料料管相连接，使用安全可靠，在支撑砖环6与炉盖、支撑砖环6与料嘴头法兰5.2、料嘴头法兰5.2与料嘴盖4、连接料管1与过渡料管2等间隙处填充密封材料8，保证各个环节密封，无泄漏点。

当料嘴头5发生烧损，需要补偿时，首先用起吊设备与料嘴头吊耳5.1连接，将料嘴头5固定在当前的位置，并保证安全可靠，然后根据烧损的长度，将护板7、支撑砖环6最上一层或几层拆除，拆除完成后将料嘴头5缓慢下放，保证料嘴头法兰5.2与支撑砖环6接触、密封良好，此时料嘴头5调整完成；用起吊设备与调节拉杆3最上端孔连接，将调节拉杆3固定在当前的位置，并保证安全可靠，拆除调节拉杆3与连接料管吊耳1之间的销轴9，缓慢下放调节拉杆3，移动距离与料嘴头5下降高度保持一致，到达指定位置后，用销轴9将调节拉杆3与连接料管吊耳1铰接，并用耐火密封材料8填充料嘴盖4与料嘴头5间隙。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴，其特征在于，分为上下两部分，上部分包括连接料管(1)、过渡料管(2)、调节拉杆(3)、料嘴盖(4)，下部包括料嘴头(5)、支撑砖环(6)、护板(7)，耐火密封材料(8)填充在各空隙处；其中，

上部分：

连接料管(1)通过过渡料管(2)与料嘴盖(4)连接，过渡料管(2)内径大于连接料管(1)外径，使用时将连接料管(1)套在过渡料管(2)内，且连接料管(1)下沿低于过渡料管(2)上沿的高度，连接料管(1)与渡料管(2)重叠高度就是料嘴头(5)允许补偿的长度(h2)，过渡料管(2)与连接料管(1)的间隙填充耐火密封材料(8)；

所述的连接料管(1)包括上端固定有连接料管法兰(1.3)的钢管(1.1)，钢管(1.1)的上方固定连接料管吊耳(1.2)，连接料管吊耳(1.2)的数量为2个以上；料嘴盖(4)外部设置2个以上料嘴盖吊耳(4.1)；调节拉杆(3)设置于上部分外侧，调节拉杆(3)两端铰接连接料管吊耳(1.2)和料嘴盖吊耳(4.1)；

下部分：

料嘴头(5)为耐热不锈钢铸造件，材质为ZG20Cr25Ni20，截面呈长圆形，其内孔尺寸与料嘴盖下部内孔尺寸一致，其顶部的料嘴头法兰(5.2)压在耐火支撑砖环(6)上部，料嘴头法兰(5.2)上沿长度中心线方向两端各铸造有一个料嘴头吊耳(5.1)，料嘴头(5)的下部穿过炉盖孔进入炉盖内；料嘴盖(4)与料嘴头(5)不发生连接，通过耐火密封材料(8)填充结合面；

耐火支撑砖环(6)由耐火浇注料捣制而成，放置在由多层护板(7)围成的空间内，用来支撑料嘴头(5)的重量，耐火支撑砖环(6)下部与炉盖上平面接触，耐火支撑砖环(6)上部与料嘴头法兰(5.2)接触，在支撑砖环(6)与炉盖、料嘴头法兰(5.2)间填充耐火密封材料(8)。

2.根据权利要求1所述的分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴，其特征在于，所述的料嘴盖(4)为铸造或者焊接件，截面形状由圆形过渡到长圆形，沿竖向中心线剖开，剖面整体呈锥形，该锥形边与水平线夹角α＜炉料的静态堆积角，保证炉料可以充满料嘴盖(4)内部空间，料嘴盖(4)外部沿长度中心线方向铸造有两个料嘴盖吊耳(4.1)。

3.根据权利要求1所述的分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴，其特征在于，所述的调节调节拉杆(3)设置于上部分外侧沿长度中心线方向的两侧，调节拉杆(3)的一端设有等距孔，该等距孔通过销轴(9)与连接料管吊耳(1.2)铰接，另一端通过销轴(9)与两个料嘴盖吊耳(4.1)铰接。

4.根据权利要求1所述的分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴，其特征在于，所述的过渡料管(2)为直钢管，与料嘴盖(4)通过焊接连接。

5.根据权利要求1所述的分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴，其特征在于，所述的耐火支撑砖环(6)为多层结构，除最下层外，其上每层高度与调节拉杆(3)的等距孔中心间距一致。

6.根据权利要求1所述的分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴，其特征在于，所述的护板(7)由多层护板组成，最下层与炉盖焊接，其上各层之间通过法兰、螺栓连接，最下层护板(7)高度要保证料嘴头(5)下放到炉盖内最低点时，护板7上部与料嘴头法兰(5.2)有一定的间隙，其上每层护板高度与调节拉杆(3)的等距孔中心间距一致。

7.根据权利要求1所述的分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴的制备方法，其特征在于，所述的料嘴头(5)下放到炉盖内最低位时，连接料管(1)下沿低于过渡料管(2)上沿100mm以上，即料嘴头(5)允许补偿的长度(h2)为100mm以上。

8.分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴的制备方法，其特征在于，首先需要确定料嘴头(5)插入炉盖内的深度(H)，调节拉杆(3)向上调整的高度(h1)，然后根据料嘴头(5)放到炉盖内最低点时，料嘴头法兰(5.2)下部与炉盖间距，连接料管法兰(1.3)能允许的最大安装高度，来确定料嘴头(5)向下允许补偿的长度(h2)，并将(h1)、(h2)尺寸优化圆整，保证可以均分，均分后的数据即为调节拉杆(3)等距孔的中心距，也是护板(7)除最下层外其上每层高度，也是支撑砖环(6)采用多层时，除最下层外其上每层高度。

9.分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴的安装方法，其特征在于，依据料嘴头(5)插入炉盖内的深度(H)为基准，进行各部件的连接，连接料管(1)通过连接料管法兰(1.3)直接与炉顶加料料管相连接，使用安全可靠，在支撑砖环(6)与炉盖、支撑砖环(6)与料嘴头法兰(5.2)、料嘴头法兰(5.2)与料嘴盖(4)、连接料管(1)与过渡料管(2)等间隙处填充密封材料(8)，保证各个环节密封，无泄漏点。

10.分体补偿式宽布料铁合金炉下料嘴的补偿调整方法，其特征在于，当料嘴头(5)发生烧损，需要补偿时，首先用起吊设备与料嘴头吊耳(5.1)连接，将料嘴头(5)固定在当前的位置，并保证安全可靠，然后根据烧损的长度，将护板(7)、支撑砖环(6)最上一层或几层拆除，拆除完成后将料嘴头(5)缓慢下放，保证料嘴头法兰(5.2)与支撑砖环(6)接触、密封良好，此时料嘴头(5)调整完成；用起吊设备与调节拉杆(3)最上端孔连接，将调节拉杆(3)固定在当前的位置，并保证安全可靠，拆除调节拉杆(3)与连接料管吊耳(1.2)之间的销轴(9)，缓慢下放调节拉杆(3)，移动距离与料嘴头(5)下降高度保持一致，到达指定位置后，用销轴(9)将调节拉杆(3)与连接料管吊耳(1.2)铰接，并用密封材料(8)填充料嘴盖(4)与料嘴头(5)间隙。