CN113776339B - 鱼叉式冶金炉氧枪砖的砌筑结构及扒砖方法 - Google Patents

Abstract

一种鱼叉式冶金炉氧枪砖的砌筑结构及扒砖方法，涉及冶金炉冶炼辅助设备领域，包括设于冶金炉炉口中部的氧枪砖，氧枪砖外围砌筑有多个围砖，至少两个围砖的外侧端部设有鱼叉孔，鱼叉孔用于安装扒砖装置的鱼叉头进行扒砖；邻近炉口内壁的围砖上均开有凹槽，凹槽的槽口背离炉口中心方向设置，同排凹槽连通形成通道，通道内放置有钢筋以促使冶炼过程中围砖通过烧结粘接成一体。扒砖时，利用多个鱼叉头和鱼叉孔对接稳固，实施一次性整体扒砖，将烧结成一体的氧枪砖和围砖完全拔出，不需要等待冶金炉冷却时长，实现了由传统的“冷”离线扒砖方式向“热”在线扒砖方式的技术创新革命，同时减少氧枪砖扒砖劳动强度，缩短冶金炉维护时间，提高冶金炉产能。

Description

鱼叉式冶金炉氧枪砖的砌筑结构及扒砖方法

技术领域

本发明涉及冶金炉冶炼辅助设备技术领域，具体涉及一种鱼叉式冶金炉氧枪砖的砌筑结构及扒砖方法。

背景技术

冶金炉氧枪砖砌筑部分一般由带孔氧枪砖和周边的围砖组成，带孔氧枪砖用于固定氧枪，每间隔一定时间需要对氧枪和氧枪砖进行更换。氧枪砖和围砖在冶炼过程中达到耐火材料的烧结温度形成结合力粘接成一体，同时氧枪砖由原来的小直径氧枪孔变形成不规则形状，给氧枪更换、拆除氧枪砖和围砖造成极大困难。目前基本采用水钻、电锤、风镐等破拆方法，拆除过程普遍存在劳动强度大、破拆时间长、破拆成本高、停产周期长等技术缺陷，在氧枪及氧枪砖的更换过程中造成了巨大的经济损失。

公告号为CN205383892U的实用新型专利，公布了一种冶金炉氧枪砖扒砖机，其中氧枪砖的扒砖技术方案是，采用带膨胀套和膨胀杆的锤杆锤头装置，利用膨胀杆使膨胀套膨胀而与砖孔张紧，而后用滑动锤头施力，将氧枪砖拉出。由于滑动锤头产生的作用力很小，且膨胀套为小锥度结构，能产生的拉力效果有限，工作人员扒砖劳动强度大，对烧结成一体的氧枪砖和围砖的扒砖效果不佳。

公告号为CN109870033B的发明专利，公布了一种手动扒砖机，其通过拉钩装置卡入氧枪砖的砖孔内侧，然后采用加力装置向外施加拉力，从而将氧枪砖从围砖中拉出。该扒砖机适用于小孔氧枪砖的拆除工作，在具体使用时，由于氧枪砖内部孔形状因烧结变形，容易使拉钩胀口机构无法穿过氧枪砖内孔而丧失正常功效，同时氧枪砖内孔太小使扒砖机拉钩装置本身承载能力不够，无法有效达到预期的扒砖效果，此种扒砖方法耗时长，成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种鱼叉式冶金炉氧枪砖的砌筑结构及扒砖方法，能够利用多个鱼叉孔实施一次性整体扒砖，无需等待冶金炉冷却，即可将烧结成整体的氧枪砖完全拉出，减少氧枪砖扒砖劳动强度，缩短冶金炉维护时间，提高冶金炉产能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种鱼叉式冶金炉氧枪砖的砌筑结构，包括设于炉口中部的氧枪砖，所述氧枪砖外围砌筑有多个围砖，至少两个围砖的外侧端部设有鱼叉孔，鱼叉孔用于安装扒砖装置的鱼叉头进行扒砖；邻近炉口内壁的围砖上均开有凹槽，凹槽的槽口背离炉口中心方向设置，凹槽内放置有钢筋，钢筋共同包围其内侧的围砖促使冶炼过程中围砖粘接成一体。

本砌筑结构通过在氧枪砖外围的围砖砖体上设置鱼叉孔，为鱼叉式“热”在线扒砖方式提供了基础；外围的围砖上开设有背离炉口中心方向的凹槽，同排凹槽能够连通形成通道，通道内的钢筋促进了围砖和氧枪砖之间的粘接，同时使得粘接后的整体与炉口易于分离，为顺利实现整体扒砖提供了极大技术支撑。

所述鱼叉孔设于固定在围砖端面的钢板上，鱼叉孔呈一字型开设于钢板中部，钢板内侧面与围砖端面之间设有供鱼叉头末端周向旋转的空腔。所述钢板的四角通过金属连接杆固定于围砖的砖体内部，连接杆末端与置于砖体内的螺母通过螺纹连接。空腔的设置便于鱼叉头在鱼叉孔内侧旋转卡固，能够使鱼叉头与鱼叉孔快速对接稳固。

上述砌筑结构中，设置鱼叉孔的围砖共4个或6个，其间隔布置于氧枪砖的周围。鱼叉孔成对设置于氧枪砖的外围，使得扒砖过程中拉力能够均匀分布，保障炉口砖体的整体拔出。

所述围砖与炉口的边缘空隙采用耐高温的填充物进行填充，填充物的耐火温度远高于围砖的耐火温度。

邻近炉口炉壁的围砖沿横向砌筑成上排外围砖、下排外围转，沿竖向砌筑成左排外围转、右排外围转，每排外围砖上的凹槽连通形成通道，4根钢筋分别放置于4个通道内。

所述围砖呈长方体，凹槽沿围砖的厚度方向设置，且凹槽位于围砖长度方向的三分之一处，砌筑后凹槽靠近炉口内侧。

一种鱼叉式冶金炉氧枪砖的扒砖方法，应用于上述的鱼叉式冶金炉氧枪砖的砌筑结构，将扒砖装置的鱼叉头对应插入所述砌筑结构的鱼叉孔，转动鱼叉头使其稳固于鱼叉孔内，向炉口外侧方向施加拉力，将烧结成整体的氧枪砖、围砖和钢筋一次性拔出。

冶炼工艺完成后，氧枪砖、围砖和钢筋在炉体内侧烧结成一个整体，利用多个鱼叉孔和扒砖装置的鱼叉头相连接，将烧结成整体的氧枪砖一次性拔出。传统扒砖过程中，待冶金炉初步冷却后再实施氧枪砖的拆除任务，本申请的扒砖方法无需等待冶金炉冷却即可操作，缩短了冶金炉维护时间，减少了停产周期，在冶金炉氧枪砖更换领域属于革命性的创新。

所述扒砖装置包括摇杆驱动机构、扒砖支撑机构和鱼叉头，所述摇杆驱动机构包括一螺旋杆，螺旋杆两端分别设置有相互平行的绞杠和连接板；所述扒砖支撑机构包括相对设置于螺旋杆两侧的两个支撑板，两支撑板之间通过螺母板固定连接，螺母板螺纹连接于螺旋杆上；所述鱼叉头固定于连接板上，鱼叉头的排布位置与鱼叉孔相对应；扒砖时，所述支撑板支撑于炉口处的法兰上，旋转绞杠带动螺旋杆转动，螺旋杆通过连接板将鱼叉头升起，在鱼叉头的带动下将氧枪砖、围砖和钢筋一次性拔出。

所述绞杠末端套设有省力接杆，省力接杆与绞杠方向一致，省力接杆能够产生足够大的驱动力矩，一名工作人员即可轻松完成扒砖操作，改善了现场操作人员的劳动强度，有助于提高身体健康水平。

所述鱼叉头为丁字形钢结构，最前端的一字型钢筋条与鱼叉孔大小相适配，插入鱼叉孔的钢筋条旋转90度后能够卡固于鱼叉孔中；鱼叉头后端和摇杆驱动机构的连接板连接。

采用以上技术方案，本发明可达到以下有益效果：

1.本申请充分利用氧枪砖和围砖在冶炼过程中的粘接特性，冶炼工艺结束后冶炼炉内侧氧枪砖和围砖烧结成一个整体，然后利用多个鱼叉孔和扒砖装置的鱼叉头对接相连，实施一次性整体扒砖，将烧结成整体的氧枪砖和围砖完全拉出。在冶金炉完成冶炼工艺，清除炉内料渣后，炉内温度尚未降低的情况下，就可以实施扒砖工作。采用此方法可将传统的8小时以上的扒砖时间缩短至半小时之内，实现了由传统的“冷”离线扒砖方式向“热”在线扒砖方式的革命性技术创新，大幅度缩短了氧枪砖更换、冶金炉停机时间，有效地提高了冶金炉的冶炼产能和经济效益。与传统扒砖方法相比，本方法能够节约大量的破拆成本，减少经济损失，改善一线工人劳动强度，有助于提高工人的身体健康水平。

2.本申请将鱼叉孔设置于围砖端部的钢板上，钢板与围砖砖体通过金属连接杆固定，冶炼过程中，砖体内部的金属部分与耐火砖紧密烧结成一体，从而在冶金炉冶炼工艺完成后，氧枪砖砌筑结构外侧面形成带有多个鱼叉孔的一体结构块。同时，通过在外围砖凹槽通道内设置钢筋，经过高温烧结，钢筋和与之相连的外围砖紧密固定，进一步确保氧枪砖与围砖的紧密粘接，为鱼叉式“热”在线整体扒砖方式提供了良好基础。

附图说明

图1为本申请实施例一冶金炉炉体及氧枪砖砌筑结构的整体示意图；

图2为图1中鱼叉砖的结构示意图；

图3为图2的剖视图；

图4为图1中外围砖的结构示意图；

图5为本申请扒砖装置的装配结构示意图；

图6为图5中鱼叉头的结构示意图；

图7为本申请实施例二冶金炉炉体及氧枪砖砌筑结构的整体示意图。

图中：1、氧枪砖，2、围砖本体，3、鱼叉砖，31、砖体，32、鱼叉孔，33、钢板，34、连接杆，35、螺母，36、空腔，4、外围砖，41、凹槽，5、钢筋，6、填充物，7、固定平台，8、炉体法兰，9、支撑板，10、省力接杆，11、绞杠，12、螺旋杆，13、螺母板，14、螺钉，15、连接件，16、紧固螺母，17、连接板，18、鱼叉头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本申请提供一种鱼叉式冶金炉氧枪砖的砌筑结构及扒砖方法，旨在解决现有技术在拆除氧枪砖时存在的如下技术问题：破拆时间长、破拆成本高、停产周期长、工人劳动强度大。

实施例一

如图1所示，一种鱼叉式冶金炉氧枪砖的砌筑结构，包括围绕氧枪砖1周围砌筑的围砖，围砖从下至上砌筑于炉口底部的固定平台7上，炉口的周圈固定有炉体法兰8，所述围砖与炉口的边缘空隙采用耐高温的填充物6进行填充。

为了便于描述，本申请中将设置鱼叉孔的围砖定义为鱼叉砖3，将设置凹槽的围砖定义为外围砖4，其余砌筑于氧枪砖1周围的常规砖块为围砖本体2。具体实施时，鱼叉砖3和外围砖4是在长方体围砖本体2的基础上加工而成。

本实施例中，将长方体氧枪砖1砌筑于炉体法兰8的中心位置，氧枪砖1左右两侧由围砖本体2砌装，氧枪砖1的上层、下层均由围砖本体2和鱼叉砖3砌装，上层、下层的鱼叉砖3分别有3块，两层的鱼叉砖3相互对应，且每层的鱼叉砖3与围砖本体2交替排布。整个砌筑结构的最外层由带凹槽的外围砖4砌装，外围砖4的凹槽41同时朝外，底层外围砖凹槽朝下、顶层外围砖凹槽朝上、左侧外围砖凹槽朝左、右侧外围砖凹槽朝右，外围砖4的凹槽41内放置钢筋以便在冶炼过程中促使炉内侧砖块通过烧结而粘接在一起，具体如图1所示。砌砖工艺的实施顺序是上下方向为自下而上砌装，左右方向则是由中间向两侧砌装。

其中，所述鱼叉砖3的鱼叉孔开设于鱼叉砖的外侧端部。具体实施时，在鱼叉砖3的端面固定一钢板33，鱼叉孔32呈一字型开设于钢板33中部，钢板33内侧面与鱼叉砖3端面之间留有供鱼叉头18末端周向旋转的空腔36。空腔36的设置便于鱼叉头18在鱼叉孔32内侧旋转卡固，为了便于鱼叉头18快速插入鱼叉孔32内进行对接稳固，一字型通孔的中部开孔略大，如图2所示。

具体加工时，所述钢板33的四角通过金属连接杆34固定于鱼叉砖3的砖体31内部，连接杆34末尾设有外螺纹，砖体31内部嵌有螺母35，连接杆34与螺母35通过螺纹连接，如图3所示。冶炼过程中，砖体内部的金属部分与砖体紧密烧结成一体，结合紧密牢固，从而为鱼叉式“热”扒砖方式提供了良好基础。

如图4所示，所述外围砖4的凹槽41沿外围砖4的厚度方向设置，且凹槽41位于外围砖4长度方向的三分之一处，砌筑后凹槽41靠近炉口内侧。外围砖砌筑于炉口之后，同排的凹槽41连通形成通道，钢筋放置于通道内，由于凹槽41邻近炉体内部，在冶炼过程中，由于靠近炉体内侧的温度较高，使钢筋5与外围砖3粘连，进一步促使外围砖4、鱼叉砖3和围砖本体2粘接成一整体。

扒砖时，为了便于外围砖3和填充物6有效分离，所述填充物选取耐火温度较高的材料，作为优选，填充物6的耐火温度高于外围砖3耐火温度1000℃以上，以防外围砖3和填充物6之间产生烧结现象。

本砌筑结构通过在氧枪砖1外围的鱼叉砖3上设置鱼叉孔32，外围砖4上开设凹槽41，同排凹槽41能够连通形成通道，通道内的钢筋5促进了内侧砖块之间的粘接，同时粘接后的整体与炉口易于分离，为顺利实现“热”在线整体扒砖提供了极大技术支撑。

本申请同时提供一种鱼叉式冶金炉氧枪砖的扒砖方法，应用于上述的鱼叉式冶金炉氧枪砖的砌筑结构。将扒砖装置的鱼叉头18对应插入所述砌筑结构的鱼叉孔32，转动鱼叉头18使其稳固于鱼叉孔32内，向炉口外侧方向施加拉力，即可将烧结成整体的氧枪砖1、围砖本体2、鱼叉砖3、外围砖4和钢筋5一次性拔出。

如图5所示，所述扒砖装置包括摇杆驱动机构、扒砖支撑机构和鱼叉头18。所述摇杆驱动机构包括一螺旋杆12，螺旋杆12两端分别设置有相互平行的绞杠11和连接板17。所述螺旋杆12与连接板17的中部通过连接件15连接。连接板17中部开有通孔，连接件15置于通孔中，连接板17和螺旋杆12由连接件15形成螺栓连接，也即连接件15被锁紧于螺旋杆12和连接板17之间，且连接件15与连接板17之间转动连接且轴向无位移。所述绞杠11与螺旋杆12固定连接，所述绞杠11末端套设一个省力接杆10，省力接杆10与绞杠11方向一致，省力接杆10能够产生足够大的驱动力矩，一名工作人员即可轻松完成扒砖操作。

所述扒砖支撑机构包括相对设置于螺旋杆12两侧的两个支撑板9，两个支撑板9平行设置，用于支撑于炉体法兰8上，两支撑板9之间通过螺母板13固定连接，具体加工时，支撑板9与螺母板13两端通过螺钉14固定；螺母板13中心位置与螺旋杆12螺纹连接。旋转省力接杆10，带动螺旋杆12在螺母板上旋转，实现螺旋杆12底部的连接板17上升或下降。

如图6所示，鱼叉头18为丁字形钢结构，最前端的一字型钢筋条与鱼叉孔32大小相适配，插入鱼叉孔32的钢筋条旋转90度后能够卡固于鱼叉孔32的空腔36中；鱼叉头18后端穿出摇杆驱动机构的连接板17，穿出后的端部采用紧固螺母16拧紧。所述鱼叉头18固定于连接板17上，鱼叉头18的排布位置与鱼叉孔32相对应，本实施例中，砌筑结构共有6块鱼叉砖3，故鱼叉头18一共为6个，鱼叉头18位置与鱼叉孔32一一对应。

具体扒砖过程如下：先将支撑板9支撑于炉口处的炉体法兰8上，旋转省力接杆10，使连接板17降落至合适位置，将6个鱼叉头对准鱼叉孔，转动连接板17让鱼叉头18前端的一字型钢筋条卡固于鱼叉孔32的空腔36中；然后反向转动省力接杆10，绞杠11旋转带动螺旋杆12转动，螺旋杆12通过连接板17将鱼叉头18升起，在鱼叉头18的带动下将氧枪砖、围砖、鱼叉砖、外围砖和钢筋一次性拔出。

采用本申请的扒砖方法可将传统的8小时以上的扒砖时间缩短至半小时之内，可以无需等待冶金炉冷却，即可完成扒砖操作，实现了由传统的“冷”离线扒砖方式向“热”在线扒砖方式的革命性技术创新。

实施例二

与实施例一所不同的是，本实施例中鱼叉砖3共设置为4块，如图7所示，氧枪砖1的上层和下层各砌筑两块鱼叉砖3，4块鱼叉砖3形成矩形结构，鱼叉孔32成对设置于氧枪砖1的外围，使得扒砖过程中拉力均匀分布，保障炉口内砌筑结构的整体拔出。相应的，扒砖装置的鱼叉头共计4个，鱼叉头在连接板17上的分布位置与鱼叉孔32位置相对应。

最后应当说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的思路启示之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利保护范围之内。

Claims (7)

1.鱼叉式冶金炉氧枪砖的砌筑结构，包括设于炉口中部的氧枪砖，其特征在于：所述氧枪砖外围砌筑有多个围砖，至少两个围砖的外侧端部设有鱼叉孔，鱼叉孔成对设置于氧枪砖的外围，鱼叉孔用于安装扒砖装置的鱼叉头进行扒砖；

所述鱼叉孔设于固定在围砖端面的钢板上，鱼叉孔呈一字型开设于钢板中部，钢板内侧面与围砖端面之间设有供鱼叉头末端周向旋转的空腔，所述钢板的四角通过金属连接杆固定于围砖的砖体内部，连接杆末端与置于砖体内的螺母通过螺纹连接；

邻近炉口内壁的围砖上均开有凹槽，凹槽沿围砖的厚度方向设置，且凹槽位于围砖长度方向的三分之一处，砌筑后凹槽靠近炉口内侧，同排凹槽连通形成通道，凹槽的槽口背离炉口中心方向设置，凹槽内放置有钢筋，钢筋共同包围其内侧的围砖促使冶炼过程中围砖粘接成一体；

所述围砖与炉口的边缘空隙采用耐高温的填充物进行填充，填充物的耐火温度高于外围砖耐火温度1000℃以上。

2.根据权利要求1所述的鱼叉式冶金炉氧枪砖的砌筑结构，其特征在于：设置鱼叉孔的围砖共4个或6个，其间隔布置于氧枪砖的周围。

3.根据权利要求2所述的鱼叉式冶金炉氧枪砖的砌筑结构，其特征在于：邻近炉口炉壁的围砖沿横向砌筑成上排外围砖、下排外围砖，沿竖向砌筑成左排外围砖、右排外围砖，每排外围砖上的凹槽连通形成通道，4根钢筋分别放置于4个通道内。

4.鱼叉式冶金炉氧枪砖的扒砖方法，其特征在于：应用于权利要求1至3任一项所述的鱼叉式冶金炉氧枪砖的砌筑结构，将扒砖装置的鱼叉头对应插入所述砌筑结构的鱼叉孔，转动鱼叉头使其稳固于鱼叉孔内，向炉口外侧方向施加拉力，将烧结成整体的氧枪砖、围砖和钢筋一次性拔出。

5.根据权利要求4所述的鱼叉式冶金炉氧枪砖的扒砖方法，其特征在于：所述扒砖装置包括摇杆驱动机构、扒砖支撑机构和鱼叉头，

所述摇杆驱动机构包括一螺旋杆，螺旋杆两端分别设置有相互平行的绞杠和连接板；所述扒砖支撑机构包括相对设置于螺旋杆两侧的两个支撑板，两支撑板之间通过螺母板固定连接，螺母板螺纹连接于螺旋杆上；所述鱼叉头固定于连接板上，鱼叉头的排布位置与鱼叉孔相对应；

扒砖时，所述支撑板支撑于炉口处的法兰上，旋转绞杠带动螺旋杆转动，螺旋杆通过连接板将鱼叉头升起，在鱼叉头的带动下将氧枪砖、围砖和钢筋一次性拔出。

6.根据权利要求5所述的鱼叉式冶金炉氧枪砖的扒砖方法，其特征在于：所述绞杠末端套设有省力接杆，省力接杆与绞杠方向一致。

7.根据权利要求6所述的鱼叉式冶金炉氧枪砖的扒砖方法，其特征在于：所述鱼叉头为丁字形钢结构，最前端的一字型钢筋条与鱼叉孔大小相适配，插入鱼叉孔的钢筋条旋转90度后能够卡固于鱼叉孔中；鱼叉头后端和摇杆驱动机构的连接板连接。