CN112575135A - 一种用于高炉铁口疏通清堵设备及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种用于高炉铁口疏通清堵设备及其使用方法，属于冶金高炉炼铁的技术领域，其包括致裂器，所述致裂器的泄压端连接有导能管，所述导能管远离致裂器的一端连接有释放器，所述释放器的内部设置有释放通道，所述释放器的外壁上开设有与释放通道相连通的若干个释放孔，所述致裂器、导能管和释放器的释放通道三者之间依次相互连通设置。其能够实现定向的对出铁口孔道实现爆破且降低对出铁口孔道的爆震损坏，疏通炉内出铁口位置的钢渣或渣壳，在出铁口和风口间形成通道，出铁口形成负压，从而达到顺利开炉的效果。
Description
技术领域
本申请涉及冶金高炉炼铁的技术领域，特别是涉及一种用于高炉铁口疏通清堵设备及其使用方法。
背景技术
高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，是钢铁生产中的重要环节。高炉生产时，从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从出铁口放出，铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出，产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。
高炉闷炉/封炉开炉前，一般按计划将炉腰炉腹填充焦炭，以保障开炉时炉缸有充足热量，并在停炉前最后一次将炉缸内的渣铁尽可能排净，闷炉长时间后，尤其是大型高炉，高炉风口与出铁口之间形成一层较厚渣壳，阻碍了开炉时渣铁向下渗透到炉缸。
现有相关技术中采取先用炸药崩开通道、再用氧抢开炉的方法，但是现在炸药国家严格管控，而且使用炸药很容易将出铁口孔道炸坏，造成开炉隐患，同时炉门会大量喷溅渣铁。
发明内容
为了能够实现定向的对出铁口孔道实现爆破且降低对出铁口孔道的爆震损坏，本申请提供一种用于高炉铁口疏通清堵设备及其使用方法。
发明目的一是：提供一种用于高炉铁口疏通清堵设备，其具有能够实现快速的对出铁口通道实现爆破的效果；
发明目的二是：提供一种用于高炉铁口疏通清堵设备使用方法，其具有能够实现快速的对出铁口通道实现爆破的效果。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：
一种用于高炉铁口疏通清堵设备，包括致裂器，所述致裂器的泄压端连接有导能管，所述导能管远离致裂器的一端连接有释放器，所述释放器的内部设置有释放通道，所述释放器的外壁上开设有与释放通道相连通的若干个释放孔，所述致裂器、导能管和释放器的释放通道三者之间依次相互连通设置。
通过采用上述技术方案，将释放器伸入高炉内，使释放器抵接于炉缸内风口与出铁口之间位置处的渣壳上，通过致裂器内的液态二氧化碳受热由液态变为气态过程中产生的高压冲击波导入到导能管内，最终从释放通道上的释放孔内迅速向外爆发，利用瞬间产生的强大推力沿自然或被推开的裂隙将高炉内出铁口钢渣或渣壳撕裂，由此可以实现快速的将出铁口通道疏通。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导能管的两端分别与释放器和致裂器之间可拆卸连接。
通过采用上述技术方案，导能管与释放器和致裂器之间可拆卸连接，便于更换长度不一的导能管，同时拆卸后的致裂器便于携带，实用性更强。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导能管设置为若干根，若干根所述导能管均位于致裂器和释放器之间，若干根所述导能管之间沿其自身轴线方向依次首尾相对接，相邻的两根所述导能管(之间设置有连接组件，所述连接组件用于使相邻的导能管之间连接稳定且能量导通。
通过采用上述技术方案，导能管设置为若干根可以将释放器和致裂器两者之间的距离拉长，在爆破的时候，可以将释放器伸入高炉内需要疏通的位置，同时使得不耐高温的致裂器置于高炉外，保证了致裂器的使用。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接组件包括固设于所述导能管端部上的连接螺纹柱和设置于相邻两根所述导能管之间的连接螺套，所述连接螺纹柱与导能管共轴线设置，所述连接螺纹柱中空设置且与导能管相连通，所述连接螺套螺纹连接于相邻两根所述导能管上的连接螺纹柱。
通过采用上述技术方案，相邻的两根导能管螺纹连接于同一个连接螺套内，通过连接螺套与连接螺纹柱之间的螺纹配合方式，将相邻的两根导能管稳定的串联起来，由此实现若干根导能管之间的依次串联。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接组件包括固设于导能管一端部上的对接螺纹柱、固设于导能管另一端部上的螺纹套管，所述对接螺纹柱、螺纹套管以及导能管三者共轴线设置，所述对接螺纹柱中空设置且与导能管相连通，所述导能管上的对接螺纹柱螺纹连接于与其相邻导能管上的螺纹套管内。
通过采用上述技术方案，在对相邻的两根导能管进行连接时，只需要将导能管上的对接螺纹柱螺纹连接于与其相邻导能管上的螺纹套管内即可，对接螺纹柱、螺纹套管均固定在导能管上，便于携带，零部件不易丢失。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接组件包括固设于导能管的一端外壁上的固定螺纹套管、转动连接于导能管另一端外壁上的转动螺纹柱，所述转动螺纹柱与固定螺纹套管共轴线设置且相适配，相邻的两根所述导能管相对接时，所述转动螺纹柱螺纹连接于固定螺纹套管内。
通过采用上述技术方案，将转动螺纹柱和固定螺纹套管均设置于导能管的外壁上，由此相邻的两根导能管可以无缝的对接，同时通过转动螺纹柱和固定螺纹套管之间的螺纹配合方式，可以使得相邻的两根导能管对接固定。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接组件包括连接套管，所述导能管两端的外壁上分别固设有弹性设置的定位凸起，所述连接套管的内壁沿其轴线方向开设有与定位凸起相适配的导向槽，所述定位凸起滑移于导向槽内，所述连接套管的外壁上开设有连通导向槽的定位槽，所述定位凸起嵌设于定位槽内。
通过采用上述技术方案，导能管的端部套设于连接套管时，定位凸起进入到导向槽内时通过导向槽侧壁的挤压作用，定位凸起发生弹性形变，直到定位凸起从导向槽与定位槽相连通的位置处从定位槽内弹出，通过定位凸起与定位槽的配合，实现将导能管固定在连接套管内，由此可以实现快速的对导能管与连接套管的组装。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述定位槽与导向槽沿连接套管的外周面错位设置，所述导向槽的侧壁与定位槽相连通设置。
通过采用上述技术方案，定位凸起滑动至导向槽与定位槽相连通的位置处时，需要转动导能管，才能使定位凸起进入到定位槽内并从定位槽内弹出，从而进一步提高导能管在连接套管内的连接稳定性。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述释放器远离其与导能管连接的一端为尖端。
通过采用上述技术方案，释放器尖端的设置可以将释放器插入到渣壳的裂缝内，保持导能管的稳定性。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：
一种用于高炉铁口疏通清堵设备使用方法，该方法包括：将位于导能管末端的释放器伸入至高炉内，释放器抵接于出铁口疏通位置处；使致裂器位于高炉外，在致裂器的充放阀上安设与起爆器连接的接线头；引爆起爆器，致裂器内部的液态二氧化碳受热并迅速由液态变为气态，在短时间内体积瞬间膨胀几百倍，致裂器内的压力剧增，待压力达到预设值时，二氧化碳气体由释放通道的释放孔中迅速向外爆发，利用瞬间产生的强大推力沿自然或被推开的裂隙将高炉内出铁口钢渣或渣壳撕裂，从而达到出铁口疏通开炉的目的。
通过采用上述技术方案，通过致裂器内的液态二氧化碳受热并迅速由液态变为气态，使得致裂器内的压力剧增，待压力达到预设值时，二氧化碳气体便通过导能管进入到释放器的释放通道内，而后从释放孔中迅速向外爆发，利用瞬间产生的强大推力沿自然或被推开的裂隙将高炉内出铁口钢渣或渣壳撕裂，由此可以实现快速的将出铁口通道疏通。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1. 将释放器伸入高炉内，使释放器抵接于炉缸内风口与出铁口之间位置处的渣壳上，通过致裂器内的液态二氧化碳受热由液态变为气态过程中产生的高压冲击波导入到导能管内，最终从释放通道上的释放孔内迅速向外爆发，利用瞬间产生的强大推力沿自然或被推开的裂隙将高炉内出铁口钢渣或渣壳撕裂，由此可以实现快速的将出铁口通道疏通。
2.导能管的端部套设于连接套管时，定位凸起进入到导向槽内时通过导向槽侧壁的挤压作用，定位凸起发生弹性形变，直到定位凸起从导向槽与定位槽相连通的位置处从定位槽内弹出，通过定位凸起与定位槽的配合，实现将导能管固定在连接套管内，由此可以实现快速的对导能管与连接套管的组装。
附图说明
图1是本申请实施例一的一种用于高炉铁口疏通清堵设备的结构示意图；
图2是本申请实施例一中显示释放器和导能管之间的局部剖视图；
图3是本申请实施例一的爆炸结构示意图；
图4是图3中的A部放大图；
图5是本申请实施例二的一种用于高炉铁口疏通清堵设备的结构示意图；
图6是本申请实施例二中显示相邻导能管之间对接螺纹柱和螺纹套管的局部爆炸示意图；
图7是本申请实施例三的一种用于高炉铁口疏通清堵设备的结构示意图；
图8是图7中的B部放大图；
图9是本申请实施例四的一种用于高炉铁口疏通清堵设备的结构示意图；
图10是本申请实施例四中显示连接套管和相邻导能管之间的局部剖视图。
图中，1、致裂器；2、导能管；21、耳板；3、释放器；31、尖端；32、释放通道；33、释放孔；41、连接螺纹柱；42、连接螺套；421、六角螺母；51、对接螺纹柱；52、螺纹套管；61、转动螺纹柱；62、固定螺纹套管；71、连接套管；711、导向槽；712、定位槽；713、豁口；72、定位凸起。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开了一种用于高炉铁口疏通清堵设备，参照图1、图2，包括致裂器1，致裂器1设置为圆柱形，致裂器1的泄压端上设置有导能管2，导能管2与致裂器1共轴线设置，导能管2设置为若干根，若干根导能管2沿自身轴线方向依次首尾相对接设置。位于远离致裂器1最外侧的导能管2上设置有释放器3，释放器3与导能管2共轴线设置，释放器3远离致裂器1的一端为尖端31。
释放器3的内部开设有释放通道32，释放器3的外周壁上开设有若干个连通释放通道32的释放孔33，致裂器1、导能管2和释放器3的释放通道32三者之间依次相互连通设置。
参照图3、图4，相邻的两根导能管2之间、导能管2与致裂器1之间以及导能管2与释放器3之间分别设置有连接组件，连接组件包括连接螺纹柱41和连接螺套42，连接螺纹柱41分别固设于导能管2的两端位置处，连接螺纹柱41与导能管2共轴线设置，连接螺纹柱41中空设置且与导能管2相互连通。连接螺套42设置于相邻的两根连接螺纹柱41之间，连接螺套42的内周壁设置有内螺纹，连接螺纹柱41的外周壁设置有外螺纹，连接螺套42套设于相邻的两根连接螺纹柱41之间且螺纹连接，相邻的两根连接螺纹柱41在连接螺套42内相对接。连接螺套42的外周壁固设有六角螺母421，六角螺母421与连接螺套42共轴线设置。
导能管2与致裂器1之间以及导能管2与释放器3之间的连接方式与相邻的两根导能管2之间的连接方式一致，在此不再展开赘述。
实施例一的实施原理为：需要在致裂器1上组装导能管2上时，将致裂器1上的连接螺纹柱41螺纹连接于连接螺套42的一端内，而后将导能管2一端上的连接螺纹柱41螺纹连接于连接螺套42的另一端内，致裂器1的连接螺纹柱41和导能管2的连接螺纹柱41在连接螺套42内相互对接，由此可以将导能管2和致裂器1组装起来，随后在导能管2远离致裂器1的一端上继续组装导能管2，将相邻的两根导能管2上的连接螺纹柱41螺纹连接于同一个连接螺套42内，多根导能管2依次排列组装完成之后，再将释放器3与最外侧导能管2远离致裂器1的一端组装起来。
实施例二
实施例二与实施例一的区别仅在于：参照图5、图6，连接组件包括对接螺纹柱51和螺纹套管52，对接螺纹柱51固设于导能管2的一个端部上且共轴线设置，螺纹套管52固设于导能管2的另一个端部上且共轴线设置。对接螺纹柱51中空且与导能管2之间相互连通设置，对接螺纹柱51的外周壁周向设置有外螺纹，螺纹套管52的内周壁周向设置有内螺纹。导能管2上的对接螺纹柱51螺纹连接于与其相邻导能管2上的螺纹套管52内。
实施例二的实施原理为：在组装导能管2时，将导能管2上的对接螺纹柱51螺纹连接于与其相邻导能管2上的螺纹套管52内，通过转动一根导能管2，便能将两根导能管2对接起来。
实施例三
实施例三与实施例一的区别仅在于：参照图7、图8，连接组件包括固定螺纹套管62和转动螺纹柱61，连接组件设置为两组，两组连接组件分别位于导能管2沿其径向方向的两侧位置处，固定螺纹套管62的轴线方向与导能管2的轴线方向一致，固定螺纹套管62固定连接于导能管2一端的外壁上。转动螺纹柱61的轴线方向与导能管2的轴线方向一致，转动螺纹柱61设置于导能管2另一端的外壁上。在导能管2另一端的外壁上固设有耳板21，耳板21上开设有与转动螺纹柱61相适配的让位孔，让位孔的轴线方向与导能管2的轴线方向一致，两根相邻的导能管2相对接时，转动螺纹柱61的一端穿设于让位孔并螺纹连接于固定螺纹套管62内。
实施例三的实施原理为：首先将两根导能管2的端部相对接，将转动螺纹柱61的一端穿设于耳板21上的让位孔并进入到固定螺纹套管62内，通过对转动螺纹柱61进行转动，转动螺纹柱61的端部逐渐的螺纹进入到固定螺纹套管62内，通过转动螺纹柱61和固定螺纹套管62之间的螺纹锁紧，将两根导能管2对接时保持固定。
实施例四
实施例四与实施例一的区别仅在于：参照图9、10，连接组件包括连接套管71，连接套管71的两端开口设置，连接套管71设置于相邻的两根导能管2的端部之间，连接套管71的内径与导能管2的外径相一致，相邻的两根导能管2套设于同一个连接套管71内并相互对接。
导能管2两端的外壁上分别固设有具有弹性的定位凸起72，位于导能管2同一端上的定位凸起72设置为四个，四个定位凸起72围绕导能管2的轴线方向周向均匀分布，定位凸起72的竖向截面为直角三角形，定位凸起72中较长的直角边沿导能管2的外壁方向延伸设置并固定贴合于导能管2的外壁上，位于导能管2两端上相对应的两个定位凸起72的斜边朝向相反设置。连接套管71靠近其两端的内壁上分别对称开设有导向槽711，导向槽711与定位凸起72相对应设置，导向槽711靠近连接套管71的端部开口设置，导向槽711远离连接套管71的端部的一端封闭设置，导向槽711的深度小于定位凸起72中较短的直角边的高度。导能管2套设于连接套管71内时，导向槽711的槽底对定位凸起72的斜边进行挤压，使定位凸起72进行弹性形变，形变后的定位凸起72顺着到导向槽711的槽口处进入到导向槽711内。
连接套管71的外壁上开设有定位槽712，定位槽712与连接套管71的内部相连通设置，定位槽712与导向槽711沿连接套管71的径向方向相错位设置，导向槽711靠近其封闭端的侧壁与定位槽712相连通。定位凸起72滑移至导向槽711的封闭端时，转动导能管2，定位凸起72从导向槽711内转入至定位槽712内并弹出定位槽712，同时定位凸起72中较短的直角边与定位槽712的侧壁相抵接，从而导能管2固定连接在连接套管71内。
连接套管71的端部上开设有多个豁口713，多个豁口713围绕连接套管71的轴线方向周向均匀分布，豁口713设置于相邻的两个导向槽711之间。
实施例四的实施原理为：在组装导能管2时，将导能管2上的定位凸起72首先与导向槽711的槽口进行对应，而后使导能管2往连接套管71内移动，定位凸起72在导向槽711槽底的挤压作用下，定位凸起72会发生弹性形变并进入到导向槽711内，直到定位凸起72滑动至导向槽711的封闭端时，两根导能管2在连接套管71内相互对接，此时转动导能管2，使定位凸起72从导向槽711内转动进入到定位槽712内，同时定位凸起72恢复形变，定位凸起72中较短的直角边抵接于定位槽712的侧壁，由此实现快速的将两根导能管2组装。
一种用于高炉铁口疏通清堵设备使用方法，参照图1、图2，将位于导能管2末端的释放器3伸入至高炉内，直到释放器3的尖端31插接于炉缸内风口与出铁口之间的渣壳位置处，同时使不耐高温的致裂器1位于高炉外。
在致裂器1的充放阀上安设与起爆器连接的接线头，在致裂器1内安装气体发生器，其电级与起爆器的接线头连接。
引爆起爆器，致裂器1内部的液态二氧化碳受热并迅速由液态变为气态，在40ms内体积瞬间膨胀600多倍，致裂器1内的压力可剧增至300PMa，待压力达到预设值时，二氧化碳气体由导能管2进入到释放器3的释放通道32内，并从释放孔33中迅速向外爆发，利用瞬间产生的强大推力沿自然或被推开的裂隙将高炉内出铁口钢渣或渣壳撕裂，由此可以实现快速的将出铁口通道疏通。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于高炉铁口疏通清堵设备，其特征在于：包括致裂器(1)，所述致裂器(1)的泄压端连接有导能管(2)，所述导能管(2)远离致裂器(1)的一端连接有释放器(3)，所述释放器(3)的内部设置有释放通道(32)，所述释放器(3)的外壁上开设有与释放通道(32)相连通的若干个释放孔(33)，所述致裂器(1)、导能管(2)和释放器(3)的释放通道(32)三者之间依次相互连通设置。
2.根据权利要求1所述的一种用于高炉铁口疏通清堵设备，其特征在于：所述导能管(2)的两端分别与释放器(3)和致裂器(1)之间可拆卸连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于高炉铁口疏通清堵设备，其特征在于：所述导能管(2)设置为若干根，若干根所述导能管(2)均位于致裂器(1)和释放器(3)之间，若干根所述导能管(2)之间沿其自身轴线方向依次首尾相对接，相邻的两根所述导能管(2)之间设置有连接组件，所述连接组件用于使相邻的导能管(2)之间连接稳定且能量导通。
4.根据权利要求3所述的一种用于高炉铁口疏通清堵设备，其特征在于：所述连接组件包括固设于所述导能管(2)两端部上的连接螺纹柱(41)和设置于相邻两根所述导能管(2)之间的连接螺套(42)，所述连接螺纹柱(41)与导能管(2)共轴线设置，所述连接螺纹柱(41)中空设置且与导能管(2)相连通，所述连接螺套(42)螺纹连接于相邻两根所述导能管(2)上的连接螺纹柱(41)。
5.根据权利要求3所述的一种用于高炉铁口疏通清堵设备，其特征在于：所述连接组件包括固设于导能管(2)一端部上的对接螺纹柱(51)、固设于导能管(2)另一端部上的螺纹套管(52)，所述对接螺纹柱(51)、螺纹套管(52)以及导能管(2)三者共轴线设置，所述对接螺纹柱(51)中空设置且与导能管(2)相连通，所述导能管(2)上的对接螺纹柱(51)螺纹连接于与其相邻导能管(2)上的螺纹套管(52)内。
6.根据权利要求3所述的一种用于高炉铁口疏通清堵设备，其特征在于：所述连接组件包括固设于导能管(2)的一端外壁上的固定螺纹套管(62)、转动连接于导能管(2)另一端外壁上的转动螺纹柱(61)，所述转动螺纹柱(61)与固定螺纹套管(62)共轴线设置且相适配，相邻的两根所述导能管(2)相对接时，所述转动螺纹柱(61)螺纹连接于固定螺纹套管(62)内。
7.根据权利要求3所述的一种用于高炉铁口疏通清堵设备，其特征在于：所述连接组件包括连接套管(71)，所述导能管(2)两端的外壁上分别固设有弹性设置的定位凸起(72)，所述连接套管(71)的内壁沿其轴线方向开设有与定位凸起(72)相适配的导向槽(711)，所述定位凸起(72)滑移于导向槽(711)内，所述连接套管(71)的外壁上开设有连通导向槽(711)的定位槽(712)，所述定位凸起(72)嵌设于定位槽(712)内。
8.根据权利要求7所述的一种用于高炉铁口疏通清堵设备，其特征在于：所述定位槽(712)与导向槽(711)沿连接套管(71)的外周面错位设置，所述导向槽(711)的侧壁与定位槽(712)相连通设置。
9.根据权利要求1、4、5、6、8中任意一项所述的一种用于高炉铁口疏通清堵设备，其特征在于：所述释放器(3)远离其与导能管(2)连接的一端为尖端(31)。
10.一种用于高炉铁口疏通清堵设备使用方法，其特征在于：应用于权利要求1-8中任意一项所述的一种用于高炉出铁口疏通清堵设备，该方法包括：将位于导能管(2)末端的释放器(3)伸入至高炉内，释放器(3)抵接于出铁口疏通位置处；使致裂器(1)位于高炉外，在致裂器(1)的充放阀上安设与起爆器连接的接线头；
引爆起爆器，致裂器(1)内部的液态二氧化碳受热并迅速由液态变为气态，在短时间内体积瞬间膨胀几百倍，致裂器(1)内的压力剧增，待压力达到预设值时，二氧化碳气体由释放通道(32)的释放孔(33)中迅速向外爆发，利用瞬间产生的强大推力沿自然或被推开的裂隙将高炉内出铁口钢渣或渣壳撕裂，从而达到出铁口疏通开炉的目的。
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