CN110564913A - 一种用于钛渣冶炼炉加料管的防爆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于钛渣冶炼炉加料管的防爆装置，属于电弧炉加料技术领域。加料三通管(1)泄压口套设有套管(2)，套管(2)和泄压口间隙内填有密封材料(3)；还包括防爆盖(4)、支架(11)、平衡杆(9)和配重块(12)，防爆盖(4)下端可伸入密封材料(3)内；支架(11)上端与平衡杆(9)连接，平衡杆(9)的一端与防爆盖(4)连接，另一端与配重块(12)连接，增减配重块(12)可实现防爆盖(4)下部与密封材料(3)的离合。本结构防爆盖(4)下端可与泄压口密封连接，将防爆盖(4)、配重块(12)、平衡杆(9)和支架(11)构成天平结构，通过动态平衡实现泄压口开闭，延长加料三通管(1)寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于钛渣冶炼炉加料管的防爆装置，属于电弧炉加料技术领域。
背景技术
电弧炉利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉。气体放电形成电弧时能量很集中，弧区温度在3000℃以上。对于熔炼金属，电弧炉比其他炼钢炉工艺灵活性大，能有效地除去硫、磷等杂质，炉温容易控制，设备占地面积小，适于优质合金钢的熔炼。电弧炼钢炉的原料主要是固体的废钢并配加合金料、调整碳含量用的生铁等，也可以使用直接还原铁或配一部分热铁水，原料的选择范围广阔；因此，除一些超低碳品种钢，或者必须采用诸如真空处理等特殊手段的品种、特殊合金材料之外，大部分钢种几乎都可以冶炼。
实际生产过程中随着原料形态的不断转变需要定时向炉内添加原料，攀钢钛冶炼厂的一期钛渣冶炼炉原设计加料点4个，工艺进步需要二期两台钛渣冶炼电炉设计点19个，且上述的钛渣冶炼炉使电弧炉开弧冶炼的一种特殊形式，现有的加料管与料仓由双法兰橡胶软连接连接，由于钛渣冶炼避免不了塌料正压冲击，加料管软连接经常损坏，更换时间长，影响生产。后来优化改造，把料嘴上方加料管改造成加料三通管，加料三通管下端与料仓连接。上方倾斜一管口为加料口，上方另一管口为泄压口，泄压口安装防爆膜来完成泄压。但防爆膜为一次性使用件，虽然泄压效果好，但是更换成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有钛渣冶炼炉加料管泄压口防爆膜成本高，泄压完成后需要反复拆装，影响实际生产。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于钛渣冶炼炉加料管的防爆装置，包括加料三通管，所述加料三通管的泄压口水平设置，泄压口管口外壁套设有套管，套管下端封口，且套管内壁和泄压口外壁之间的间隙内填充有密封材料；还包括防爆盖和平衡装置，所述防爆盖为上端封口的管状结构，防爆盖的下端可套入套管和泄压口之间的间隙内，并伸入密封材料内；平衡装置包括支架、平衡杆和配重块，所述支架上端与平衡杆连接，下端可固定，平衡杆的一端与防爆盖封口端外壁连接，另一端与配重块连接，增减配重块可实现防爆盖下部与密封材料的离合。
其中，上述装置中还包括吊绳，所述平衡杆中部与支架上端固定连接，吊绳两端分别与防爆盖封口端外壁和配重块连接，吊绳中部可挂于平衡杆上。
进一步，上述装置中所述平衡杆包括若干开口销、连接板和两块对称设置的支撑板，支撑板之间通过开口销间隔设置，且吊绳挂于开口销上，连接板设置在两支撑板的同一侧并与两支撑板连接，支撑板通过连接板与支架上端连接。
进一步，上述装置中所述开口销中部套设有滑轮，吊绳挂于滑轮上。
进一步，上述装置中所述滑轮数量为两个，且设置在支撑板两端的开口销上。
进一步，上述装置中还包括连杆和支撑导向件，连杆的一端与吊绳一端连接，另一端与防爆盖封口端外壁中部连接；所述支撑导向件包括导向环和若干倒L形支撑杆，支撑杆的上端部分别与导向环外壁连接，且支撑杆沿导向环外壁圆周间隔设置，支撑杆下端与套管连接，连杆穿过导向环并与导向环滑动连接。
进一步，上述装置中所述连杆上套设有弹簧，弹簧下端与防爆盖封口端外壁接触，上端位于支撑杆的内侧。
其中，上述装置中所述防爆盖上端封口端外壁上间隔设置有若干筋板，防爆盖内壁铺设有耐火材料。
其中，上述装置中所述平衡杆中部与支架上端铰接。
其中，上述装置中所述密封材料为细沙。
本发明的有益效果是：本装置可实现延长料管使用寿命，缩短检修时间，有效降低生产成本，且操作简单便于维护。本结构防爆盖下端可与泄压口密封连接，将防爆盖、配重块、平衡杆和支架构成天平结构，通过动态平衡实现泄压口开闭，使得本结构可反复使用，大大延长加料三通管寿命。同时本结构设计原理是防爆盖通过吊绳绳和配重块连接，通过计算出的配重比进行配重，当电弧炉炉内塌料正压≥200Pa时，炉内烟气直冲加料管防爆盖，防爆盖打开泄压，通过弹簧缓冲并自动复位，防爆盖的下端插入细沙中，起到密闭作用。细沙消耗减少后，岗位操作人员利用炉次间隙补充即可，防爆效果好，可有效降低设备维护成本和职工劳动强度。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明设置有导向件的结构示意图；
图3为本发明防爆盖铺设有耐火材料的结构示意图；
图4为本发明支架和平衡杆连接结构示意图；
图5为本发明图3设置有导向件的结构示意图；
图6为本发明图5的俯视结构示意图；
图7为本发明配重块的结构示意图。
图中标记为：1是加料三通管，2是套管，3是密封材料，4是防爆盖，5是支撑杆，6是连杆，7是导向环，8是吊绳，9是平衡杆，91是支撑板，92是开口销，10是滑轮，11是支架，12是配重块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1至图7所示，本发明的一种用于钛渣冶炼炉加料管的防爆装置，包括加料三通管1，所述加料三通管1的泄压口水平设置，泄压口管口外壁套设有套管2，套管2下端封口，且套管2内壁和泄压口外壁之间的间隙内填充有密封材料3；还包括防爆盖4和平衡装置，所述防爆盖4为上端封口的管状结构，防爆盖4的下端可套入套管2和泄压口之间的间隙内，并伸入密封材料3内；平衡装置包括支架11、平衡杆9和配重块12，所述支架11上端与平衡杆9连接，下端可固定，平衡杆9的一端与防爆盖4封口端外壁连接，另一端与配重块12连接，增减配重块12可实现防爆盖4下部与密封材料3的离合。本领域技术人员能够理解的是，本装置为了延长料管使用寿命，缩短检修时间，有效降低生产成本，便于操作和维护。本结构在泄压口外侧套设有下端封口的套管2，并在套管2和泄压口之间的间隙内填充密封材料3，将防爆盖4下端插入密封材料3内，从而实现对泄压口的封闭，同时将防爆盖4、配重块12、平衡杆9和支架11构成天平结构，通过增减配重块12可实现防爆盖4下部与密封材料3的离合，也即是实现泄压口开闭。同时本结构采用防爆盖4直接盖住泄压口，防爆盖4下端插入密封材料3内实现泄压口的密封，使得本装置可反复使用，大大延长加料三通管1寿命降低的生产成本。而本装置的密封材料3主要是防止正常工作时高压气体溢出，故密封材料3颗粒应较细且流动性较好即可。同时本装置使用时需要计算出的配重比进行配重，实际防爆盖4的重量应大于配重块12的重量，实际当电弧炉炉内塌料正压≥200Pa时，炉内高温气体直冲防爆盖4，使得防爆盖4打开泄压，泄压完成后防爆盖4在自身重力作用下向下运动使得防爆盖4的下端插入密封材料3中，实现泄压口的密封。同时密封材料3实际会存在消耗，岗位操作人员利用炉次间隙补充即可。使得本装置的防爆效果好，可有效降低设备维护成本和职工劳动强度。而本装置支架11下端可直接与电弧炉炉壁、地面或加料三通管1外壁固定。
优选的，上述装置中还包括吊绳8，所述平衡杆9中部与支架11上端固定连接，吊绳8两端分别与防爆盖4封口端外壁和配重块12连接，吊绳8中部可挂于平衡杆9上。本领域技术人员能够理解的是，本装置优选通过吊绳8来实现防爆盖4的开闭，具体将所述平衡杆9中部与支架11上端固定连接，同时将吊绳8两端分别与防爆盖4封口端外壁和配重块12连接，再将吊绳8中部可挂于平衡杆9上，需保证吊绳8不会从平衡杆9上滑落。可优选平衡杆9中部与支架11上端固定连接后使得平衡杆9水平设置。为了便于悬挂配重块12，可优选配重块12上设置有条形槽121，使得配重块12为秤的砝码盘结构，直接将配重块挂于吊绳8上即可。
优选的，上述装置中所述平衡杆9包括若干开口销92、连接板和两块对称设置的支撑板91，支撑板91之间通过开口销92间隔设置，且吊绳8挂于开口销92上，连接板设置在两支撑板91的同一侧并与两支撑板91连接，支撑板91通过连接板与支架11上端连接。本领域技术人员能够理解的是，本装置优选平衡杆9的具体结构，便于吊绳8的悬挂和运行。具体包括若干开口销92、连接板和两块对称设置的支撑板91，支撑板91之间通过开口销92间隔设置，且吊绳8挂于开口销92上，连接板设置在两支撑板91的同一侧并与两支撑板91连接，支撑板91通过连接板与支架11上端连接。
优选的，上述装置中所述开口销92中部套设有滑轮10，吊绳8挂于滑轮10上。本领域技术人员能够理解的是，本装置为了减小吊绳8的摩擦力，优选在开口销92中部套设有滑轮10，并将吊绳8挂于滑轮10上，使得吊绳8由滑动摩擦变为滚动摩擦。
优选的，上述装置中所述滑轮10数量为两个，且设置在支撑板91两端的开口销92上。本领域技术人员能够理解的是，本装置只是优选滑轮10的数量和设置的位置，数量为两个，且设置在支撑板91两端的开口销92上。
优选的，上述装置中还包括连杆6和支撑导向件，连杆6的一端与吊绳8一端连接，另一端与防爆盖4封口端外壁中部连接；所述支撑导向件包括导向环7和若干倒L形支撑杆5，支撑杆5的上端部分别与导向环7外壁连接，且支撑杆5沿导向环7外壁圆周间隔设置，支撑杆5下端与套管2连接，连杆6穿过导向环7并与导向环7滑动连接。本领域技术人员能够理解的是，为了始终保证防爆盖4竖直运动，故本装置优选还包括连杆6和支撑导向件，将连杆6的一端与吊绳8一端连接，另一端与防爆盖4封口端外壁中部连接，同时将连杆6穿过导向环7并与导向环7滑动连接，可保证连接沿导向环7轴向运动，由于泄压口水平设置故导向环7应竖直设置，从而保证防爆盖4始终上下运动；为了固定导向环7，本装置优选将倒L形结构支撑杆5的上端部分别与导向环7外壁连接，且支撑杆5沿导向环7外壁圆周间隔设置，支撑杆5下端与套管2连接，实现导向环7的固定。
优选的，上述装置中所述连杆6上套设有弹簧13，弹簧13下端与防爆盖4封口端外壁接触，上端位于支撑杆5的内侧。本领域技术人员能够理解的是，为避免高压气体直接将防爆盖4冲击支撑杆5，对支撑杆5造成撞击损坏。故本装置优选在连杆6上套设有弹簧13，同时保证弹簧13下端与防爆盖4封口端外壁接触，上端位于支撑杆5的内侧，使得弹簧的上端可与支撑杆5与导向环7连接处接触，实现缓冲。同时弹簧压缩后弹力可提供防爆盖4向下运动的作用力，实现防爆盖4的复原。可优选弹簧的两端分别与防爆盖4和导向环7下端接触连接。
优选的，上述装置中所述防爆盖4上端封口端外壁上间隔设置有若干筋板，防爆盖4内壁铺设有耐火材料14。本领域技术人员能够理解的是，为了延长防爆盖4的使用寿命，优选在防爆盖4上端封口端外壁上间隔设置有若干筋板，由于防爆盖4直接与高温气体接触，故优选在防爆盖4内壁铺设有耐火材料14。
优选的，上述装置中所述平衡杆9中部与支架11上端铰接。本领域技术人员能够理解的是，本装置只是优选平衡杆9中部与支架11上端铰接，使得整个平衡杆9为天平横杆结构，实现配重块12和防爆盖4的动态平衡。
优选的，上述装置中所述密封材料3为细沙。本领域技术人员能够理解的是，本装置优选密封材料3为细沙。由于泄压口主要是高温气体，在实际使用中，由于细沙颗粒较小，流动性较好。随着防爆盖4的窜动，细沙能够快速填补防爆盖4和套管2、泄压口之间的间隙，使得密封效果较好。
Claims (10)
1.一种用于钛渣冶炼炉加料管的防爆装置，包括加料三通管(1)，其特征在于：所述加料三通管(1)的泄压口水平设置，泄压口管口外壁套设有套管(2)，套管(2)下端封口，且套管(2)内壁和泄压口外壁之间的间隙内填充有密封材料(3)；还包括防爆盖(4)和平衡装置，所述防爆盖(4)的下端可套入套管(2)和泄压口之间的间隙内，并伸入密封材料(3)内；平衡装置包括支架(11)、平衡杆(9)和配重块(12)，所述支架(11)上端与平衡杆(9)连接，下端可固定，平衡杆(9)的一端与防爆盖(4)封口端外壁连接，另一端与配重块(12)连接，增减配重块(12)可实现防爆盖(4)下部与密封材料(3)的离合。
2.根据权利要求1所述的一种用于钛渣冶炼炉加料管的防爆装置，其特征在于：还包括吊绳(8)，所述平衡杆(9)中部与支架(11)上端固定连接，吊绳(8)两端分别与防爆盖(4)封口端外壁和配重块(12)连接，吊绳(8)中部可挂于平衡杆(9)上。
3.根据权利要求2所述的一种用于钛渣冶炼炉加料管的防爆装置，其特征在于：所述平衡杆(9)包括若干开口销(92)、连接板和两块对称设置的支撑板(91)，支撑板(91)之间通过开口销(92)间隔设置，且吊绳(8)挂于开口销(92)上，连接板设置在两支撑板(91)的同一侧并与两支撑板(91)连接，支撑板(91)通过连接板与支架(11)上端连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于钛渣冶炼炉加料管的防爆装置，其特征在于：所述开口销(92)中部套设有滑轮(10)，吊绳(8)挂于滑轮(10)上。
5.根据权利要求4所述的一种用于钛渣冶炼炉加料管的防爆装置，其特征在于：所述滑轮(10)数量为两个，且设置在支撑板(91)两端的开口销(92)上。
6.根据权利要求2所述的一种用于钛渣冶炼炉加料管的防爆装置，其特征在于：还包括连杆(6)和支撑导向件，连杆(6)的一端与吊绳(8)一端连接，另一端与防爆盖(4)封口端外壁中部连接；所述支撑导向件包括导向环(7)和若干倒L形支撑杆(5)，支撑杆(5)的上端部分别与导向环(7)外壁连接，且支撑杆(5)沿导向环(7)外壁圆周间隔设置，支撑杆(5)下端与套管(2)连接，连杆(6)穿过导向环(7)并与导向环(7)滑动连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于钛渣冶炼炉加料管的防爆装置，其特征在于：所述连杆(6)上套设有弹簧(13)，弹簧(13)下端与防爆盖(4)封口端外壁接触，上端位于支撑杆(5)的内侧。
8.根据权利要求1所述的一种用于钛渣冶炼炉加料管的防爆装置，其特征在于：所述防爆盖(4)上端封口端外壁上间隔设置有若干筋板，防爆盖(4)内壁铺设有耐火材料(14)。
9.根据权利要求1所述的一种用于钛渣冶炼炉加料管的防爆装置，其特征在于：所述平衡杆(9)中部与支架(11)上端铰接。
10.根据权利要求1所述的一种用于钛渣冶炼炉加料管的防爆装置，其特征在于：所述密封材料(3)为细沙。
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