CN116875751B - 降低高炉焦比的装置及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冶炼技术领域，具体公开了降低高炉焦比的装置及其操作方法，解决了当管道内的风速小于25m/s时，煤粉会分布于管道内的中下部，进而会在管道的弯折处沉积，使得喷吹机构在喷吹煤粉时，煤粉不够分散的问题，包括导料管，导料管弯折处的下方安装有基板，基板的上端安装有驱动机构，导料管的外壁上固定嵌有套管；本发明通过安装驱动机构、敲击结构、吹气结构和连接组件，有利于将沉积于导料管弯折处的煤粉震起，配合吹气结构能将震起的煤粉吹散，扩大了煤粉的比表面积，降低了焦比，通过在敲击结构中安装击锤组件，有利于反复震起煤粉，使得吹气结构将煤粉吹散的效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及冶炼技术领域，具体涉及一种降低高炉焦比的装置及其操作方法。
背景技术
煤比是指高炉产铁每吨所消耗的煤粉量；焦比是指高炉每冶炼一吨合格生铁所耗用焦炭的吨数。目前，提高煤粉燃烧效率，降低焦比的技术措施如下：一是提高热风温度；二是进行富氧鼓风；三是提高煤粉的比表面积，促进煤粉燃烧；四是进行脱湿鼓风，可以起到提高炉缸温度和鼓风中氧气含量的效果。
现有技术中通过喷吹机构将煤粉喷吹至高炉内，以提高煤粉的比表面积来促进煤粉燃烧，降低焦比，煤粉仓为喷吹机构提供煤粉，煤粉仓与喷吹机构之间通过管道相互连通，当管道内的风速小于25m/s时，煤粉会分布于管道内的中下部，进而会在管道的弯折处沉积，使得喷吹机构在喷吹煤粉时，煤粉不够分散，从而导致煤粉的比表面积较小，焦比较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低高炉焦比的装置及其操作方法，能够使煤粉在管道内分散，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
降低高炉焦比的装置，包括导料管，所述导料管弯折处的下方安装有基板，所述基板的上端安装有驱动机构，所述导料管的外壁上固定嵌有套管；所述导料管与所述基板之间安装有用于敲击所述导料管外壁的敲击结构，所述敲击结构的右侧安装有吹气结构。
优选的，所述敲击结构包括固定安装于所述基板上端的安装座，所述安装座的上侧设有两个呈对称分布的倾斜杆，倾斜杆的切面形状呈圆形，能够减小其与销块之间的摩擦力，两个所述倾斜杆靠近所述安装座的一端均固定连接有圆盘，两个所述圆盘的中心处均固定嵌有连接轴，且两个所述圆盘均通过所述连接轴与所述安装座转动连接，两个所述倾斜杆之间连接有弹簧，两个所述倾斜杆的上端均安装有击锤组件。
优选的，所述驱动机构包括设于所述基板上方的驱动电机，所述驱动电机的外侧固定套接有支撑座，且所述支撑座与所述基板固定连接，所述驱动电机的驱动端固定安装有第一齿轮，所述第一齿轮的外侧设有与之啮合的第二齿轮，且所述第二齿轮与所述基板转动连接，所述第二齿轮的上端边缘处固定嵌有销柱，销柱的切面形状呈圆形。
优选的，所述第二齿轮的上端活动设有定位滑框，且所述定位滑框活动套接于所述销柱的外侧，所述定位滑框远离所述驱动电机的一侧中心处固定安装有直连杆，所述直连杆的外侧活动套接有定位座，且所述定位座与所述基板固定连接，定位座能够对至连杆进行限位，避免销块位置发生变化，所述直连杆远离所述定位滑框的一端固定安装有销块，所述销块靠近所述击锤组件的一侧设置有尖部。
优选的，所述吹气结构包括固定安装于所述基板下端的套筒，所述套筒的内部安装有可沿其轴向移动的活塞，活塞的外壁与套筒的内壁活动贴合，所述活塞左侧面的中心处固定嵌有弯折连杆，且所述弯折连杆的上端与所述直连杆固定连接，所述基板上开设有预留直槽，且所述弯折连杆通过所述预留直槽与所述基板滑动连接。
优选的，所述套筒的右侧安装有进气管，所述套筒上连接有排气管，所述进气管和所述排气管上均固定安装有单向阀，所述排气管的上端固定安装有充气球，所述充气球上连接有软导管，且所述软导管通过所述充气球与所述排气管连通，软导管能够任意弯折，能够适应中空柱升降的动作。
优选的，所述套管的内部活动嵌有中空柱，所述中空柱与所述软导管相互连通，且所述软导管位于所述中空柱的下端中心处，所述中空柱的外侧开设有若干组呈圆周等距分布的喷吹孔，所述中空柱的上端固定安装有顶帽，且所述顶帽上端面的形状与导料管的内壁弧形相匹配，所述顶帽的下端面位于所述中空柱的外侧固定粘连有橡胶圈，橡胶圈能够增大顶帽与套管之间的密封性。
优选的，两个倾斜杆与所述中空柱之间安装有连接组件，所述连接组件包括两个呈对称分布且固定安装于所述中空柱下端的铰接座，所述铰接座的下侧转动安装有斜拉杆，所述斜拉杆上靠近其下端处转动贯穿有定位轴，所述倾斜杆的外侧固定安装有凸起座，且所述定位轴与所述凸起座固定连接，凸起座能够对定位轴的长度进行延伸，所述斜拉杆通过所述定位轴与所述凸起座转动连接。
优选的，所述击锤组件包括固定嵌于所述倾斜杆上端中心处的弹性条，所述弹性条的上端固定套接有敲击球，所述敲击球的外侧固定套接有防护套，防护套能够防止敲击球将导料管的外壁敲变形。
一种如上所述的降低高炉焦比的装置的操作方法，包括以下步骤：
S1：充气阶段，驱动电机驱动第一齿轮转动，带动与第一齿轮啮合的第二齿轮旋转，通过销柱、定位滑框和直连杆的传动，驱动销块和活塞向敲击结构移动，套筒内的气体通过排气管充入充气球内，之后销块会插入两个倾斜杆之间，驱动两个倾斜杆旋转张开，使击锤组件离开导料管，两个倾斜杆旋转打开通过斜拉杆带动中空柱下移，套管对喷吹孔进行封堵，气体暂时在充气球内部储存；
S2：敲击阶段，第二齿轮旋转通过销柱、定位滑框和直连杆驱动销块从两个倾斜杆之间移出，两个倾斜杆上侧的敲击球会在弹簧的驱动下敲击导料管的外壁；
S3：反复敲击阶段，在弹簧驱动敲击球敲击导料管的外壁之后，由于弹性条具有弹性，所以敲击球会在反作用力的作用下反复敲击导料管的外壁，直至弹性条的弹性势能消失，导料管受到敲击产生震动，能够震起沉积在导料管弯折处的煤粉；
S4：喷吹阶段，在敲击球敲击导料管外壁的过程中，弹簧驱动两个倾斜杆的上端部相互靠近时，两个连接轴通过斜拉杆驱动中空柱上移，中空柱上移使喷吹孔暴露在导料管的内部，此时充气球内部的气体通过喷吹孔喷出，将震起的煤粉吹散。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过安装驱动机构、敲击结构、吹气结构和连接组件，当销块移动离开两个倾斜杆之间时，敲击结构中的击锤组件会在弹簧的驱动下敲击导料管的外壁，有利于将沉积于导料管弯折处的煤粉震起，同时两个倾斜杆通过连接组件驱动中空柱上移，使喷吹孔暴露在导料管内部，此时存于充气球内部的气体能够通过喷吹孔喷出，有利于将震起的煤粉吹散，使煤粉在导料管内扩散分布，从而使喷吹机构喷出的煤粉分散，扩大了煤粉的比表面积，降低了焦比。
本发明通过在敲击结构中安装击锤组件，击锤组件中的弹性条具有弹性，在弹簧驱动敲击球敲击导料管的外壁之后，敲击球会在反作用力的作用下反复敲击导料管的外壁，直至弹性条的弹性势能消失，有利于反复震起煤粉，配合吹气结构能够使煤粉在导料管内部分散的效果更好。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明驱动机构、敲击结构、吹气结构和连接组件连接示意图；
图3为本发明敲击结构与连接组件拆分示意图；
图4为本发明敲击结构拆分示意图；
图5为本发明驱动机构整体示意图；
图6为本发明套管与导料管连接处的侧剖示意图；
图7为本发明吹气结构拆分示意图；
图8为本发明击锤组件侧剖示意图。
图中：1、导料管；2、基板；3、驱动机构；301、驱动电机；302、支撑座；303、第一齿轮；304、第二齿轮；305、销柱；306、定位滑框；307、直连杆；308、定位座；309、销块；4、敲击结构；401、安装座；402、倾斜杆；403、圆盘；404、连接轴；405、弹簧；5、击锤组件；501、弹性条；502、敲击球；503、防护套；6、套管；7、吹气结构；701、套筒；702、活塞；703、弯折连杆；704、进气管；705、排气管；706、单向阀；707、充气球；708、软导管；709、中空柱；710、喷吹孔；711、顶帽；712、橡胶圈；8、连接组件；801、铰接座；802、斜拉杆；803、定位轴；804、凸起座；9、预留直槽。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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
请参阅图1-4，图示中的降低高炉焦比的装置，包括导料管1，导料管1弯折处的下方安装有基板2，基板2的上端安装有驱动机构3，导料管1的外壁上固定嵌有套管6；导料管1与基板2之间安装用于敲击导料管1外壁的敲击结构4，敲击结构4的右侧安装有吹气结构7。
请参阅图4，敲击结构4包括固定安装于基板2上端的安装座401，安装座401的上侧设有两个呈对称分布的倾斜杆402，两个倾斜杆402的下端均固定连接有圆盘403，两个圆盘403的中心处均固定嵌有连接轴404，且两个圆盘403均通过连接轴404与安装座401转动连接，两个倾斜杆402之间连接有弹簧405，两个倾斜杆402的上端均安装有击锤组件5。
请参阅图5，驱动机构3包括设于基板2上方的驱动电机301，驱动电机301的外侧固定套接有支撑座302，且支撑座302与基板2固定连接，驱动电机301的驱动端固定安装有第一齿轮303，第一齿轮303的外侧设有与之啮合的第二齿轮304，且第二齿轮304与基板2转动连接，第二齿轮304的上端边缘处固定嵌有销柱305。
请参阅图5，销柱305的外侧活动安装有定位滑框306，且定位滑框306远离驱动电机301的一侧中心处固定安装有直连杆307，直连杆307的外侧活动套接有与基板2固定连接的定位座308，直连杆307远离定位滑框306的一端固定安装有销块309。
请参阅图7，吹气结构7包括固定安装于基板2下端的套筒701，套筒701的内部安装有可沿其轴向移动的活塞702，活塞702左侧面的中心处固定嵌有弯折连杆703，基板2上开设有预留直槽9，且弯折连杆703的上端穿过预留直槽9与直连杆307固定连接。
请参阅图7，套筒701的右侧安装有进气管704，套筒701上连接有排气管705，进气管704和排气管705上均固定安装有单向阀706，排气管705的上端固定安装有与其连通的充气球707，充气球707的上端固定安装有与其连通的软导管708。
请参阅图6和图7，套管6的内部活动嵌有与软导管708连通的中空柱709，且软导管708位于中空柱709的下端中心处，中空柱709的外侧开设有若干组呈圆周等距分布的喷吹孔710，中空柱709的上端固定安装有顶帽711，且顶帽711上端面的形状与导料管1的内壁弧形相匹配，顶帽711的下端面位于中空柱709的外侧固定粘连有橡胶圈712。
请参阅图3，两个倾斜杆402与中空柱709之间安装有连接组件8，连接组件8包括两个呈对称分布且固定安装于中空柱709下端的铰接座801，铰接座801的下侧转动安装有斜拉杆802，斜拉杆802的下侧转动贯穿有定位轴803，倾斜杆402的外侧固定安装有凸起座804，且定位轴803与凸起座804固定连接，斜拉杆802通过定位轴803与凸起座804转动连接。
一种如上所述的降低高炉焦比的装置的操作方法，包括以下步骤：
S1：充气阶段，驱动电机301驱动第一齿轮303转动，带动与第一齿轮303啮合的第二齿轮304旋转，通过销柱305、定位滑框306和直连杆307的传动，驱动销块309和活塞702向敲击结构4移动，套筒701内的气体通过排气管705充入充气球707内，之后销块309会插入两个倾斜杆402之间，驱动两个倾斜杆402旋转张开，使击锤组件5离开导料管1，两个倾斜杆402旋转打开通过凸起座804带动中空柱709下移，套管6对喷吹孔710进行封堵，气体暂时在充气球707内部储存；
S2：敲击阶段，第二齿轮304旋转通过销柱305、定位滑框306和直连杆307驱动销块309从两个倾斜杆402之间移出，两个倾斜杆402上侧的敲击球502会在弹簧405的驱动下敲击导料管1的外壁；
S3：反复敲击阶段，在弹簧405驱动敲击球502敲击导料管1的外壁之后，由于弹性条501具有弹性，所以敲击球502会在反作用力的作用下反复敲击导料管1的外壁，直至弹性条501的弹性势能消失，导料管1受到敲击产生震动，能够震起沉积在导料管1弯折处的煤粉；
S4：喷吹阶段，在敲击球502敲击导料管1外壁的过程中，弹簧405驱动两个倾斜杆402的上端部相互靠近时，两个连接轴404通过斜拉杆802驱动中空柱709上移，中空柱709上移使喷吹孔710暴露在导料管1的内部，此时充气球707内部的气体通过喷吹孔710喷出，将震起的煤粉吹散。
能够使煤粉在管道内分散的工作原理：驱动电机301驱动通过第一齿轮303驱动第二齿轮304旋转，在定位滑框306与驱动销块309活动套接的条件下，第二齿轮304旋转能够通过销柱305、定位滑框306和直连杆307驱动销块309和活塞702左右往复移动，当销块309和活塞702向右移动时，活塞702会将套筒701内的气体通过排气管705挤压至充气球707内，并且销块309也会插入两个倾斜杆402之间，驱动两个倾斜杆402旋转张开，使击锤组件5离开导料管1，两个倾斜杆402旋转打开的同时，会通过斜拉杆802带动中空柱709下移，套管6对喷吹孔710进行封堵，气体会暂时在充气球707内部储存；
当销块309和活塞702向左移动时，气体会通过进气管704进入套筒701内部，销块309脱离两个倾斜杆402后，两个倾斜杆402的上端部会在弹簧405的驱动下旋转靠近，倾斜杆402上端安装的击锤组件5会敲击导料管1的外壁，导料管1会产生震动，有利于将沉积在导料管1弯折处的煤粉震起，两个倾斜杆402上端部相互靠近的同时，两个连接轴404会通过斜拉杆802驱动中空柱709上移，中空柱709上移使喷吹孔710暴露在导料管1的内部，此时充气球707内部的气体通过喷吹孔710喷出，能够将震起的煤粉吹散，使煤粉在导料管1内扩散分布，从而使喷吹机构喷出的煤粉分散，扩大了煤粉的比表面积，降低了焦比。
实施例2
请参阅图8，本实施方式对于实施例1进一步说明，击锤组件5包括固定嵌于倾斜杆402上端中心处的弹性条501，弹性条501的上端固定套接有敲击球502，敲击球502的外侧固定套接有防护套503。
本实施例中：在弹簧405驱动敲击球502敲击导料管1的外壁之后，由于弹性条501具有弹性，所以敲击球502会在反作用力的作用下反复敲击导料管1的外壁，直至弹性条501的弹性势能消失，有利于反复震起煤粉，配合吹气结构7能够使煤粉在导料管1内分散的效果更好。
实施例3
请参阅图5，本实施方式对于其它实施例进一步说明，销块309靠近击锤组件5的一侧设置有尖部。
本实施例中：在销块309向右移动时，销块309的尖部会先进入两个倾斜杆402之间，使得销块309通过尖部能够轻松进入两个倾斜杆402之间，驱使两个倾斜杆402旋转张开。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.降低高炉焦比的装置，包括导料管（1），其特征在于：所述导料管（1）弯折处的下方安装有基板（2），所述基板（2）的上端安装有驱动机构（3），所述导料管（1）的外壁上固定嵌有套管（6）；
所述导料管（1）与所述基板（2）之间安装有用于敲击所述导料管（1）外壁的敲击结构（4），所述敲击结构（4）的右侧安装有吹气结构（7）；
所述敲击结构（4）包括固定安装于所述基板（2）上端的安装座（401），所述安装座（401）的上侧设有两个呈对称分布的倾斜杆（402），两个所述倾斜杆（402）靠近所述安装座（401）的一端均固定连接有圆盘（403），两个所述圆盘（403）的中心处均固定嵌有连接轴（404），且两个所述圆盘（403）均通过所述连接轴（404）与所述安装座（401）转动连接，两个所述倾斜杆（402）之间连接有弹簧（405），两个所述倾斜杆（402）的上端均安装有击锤组件（5）；
所述驱动机构（3）包括设于所述基板（2）上方的驱动电机（301），所述驱动电机（301）的外侧固定套接有支撑座（302），且所述支撑座（302）与所述基板（2）固定连接，所述驱动电机（301）的驱动端固定安装有第一齿轮（303），所述第一齿轮（303）的外侧设有与之啮合的第二齿轮（304），且所述第二齿轮（304）与所述基板（2）转动连接，所述第二齿轮（304）的上端边缘处固定嵌有销柱（305）；
所述第二齿轮（304）的上端活动设有定位滑框（306），且所述定位滑框（306）活动套接于所述销柱（305）的外侧，所述定位滑框（306）远离所述驱动电机（301）的一侧中心处固定安装有直连杆（307），所述直连杆（307）的外侧活动套接有定位座（308），且所述定位座（308）与所述基板（2）固定连接，所述直连杆（307）远离所述定位滑框（306）的一端固定安装有销块（309），所述销块（309）靠近所述击锤组件（5）的一侧设置有尖部；
所述吹气结构（7）包括固定安装于所述基板（2）下端的套筒（701），所述套筒（701）的内部安装有可沿其轴向移动的活塞（702），所述活塞（702）左侧面的中心处固定嵌有弯折连杆（703），且所述弯折连杆（703）的上端与所述直连杆（307）固定连接，所述基板（2）上开设有预留直槽（9），且所述弯折连杆（703）通过所述预留直槽（9）与所述基板（2）滑动连接；
所述套筒（701）的右侧安装有进气管（704），所述套筒（701）上连接有排气管（705），所述进气管（704）和所述排气管（705）上均固定安装有单向阀（706），所述排气管（705）的上端固定安装有充气球（707），所述充气球（707）上连接有软导管（708），且所述软导管（708）通过所述充气球（707）与所述排气管（705）连通；
套管（6）的内部活动嵌有中空柱（709），所述中空柱（709）与所述软导管（708）相互连通，且所述软导管（708）位于所述中空柱（709）的下端中心处，所述中空柱（709）的外侧开设有若干组呈圆周等距分布的喷吹孔（710）。
2.根据权利要求1所述的降低高炉焦比的装置，其特征在于：所述中空柱（709）的上端固定安装有顶帽（711），且所述顶帽（711）上端面的形状与导料管（1）的内壁弧形相匹配，所述顶帽（711）的下端面位于所述中空柱（709）的外侧固定粘连有橡胶圈（712）。
3.根据权利要求1所述的降低高炉焦比的装置，其特征在于：两个倾斜杆（402）与所述中空柱（709）之间安装有连接组件（8），所述连接组件（8）包括两个呈对称分布且固定安装于所述中空柱（709）下端的铰接座（801），所述铰接座（801）的下侧转动安装有斜拉杆（802），所述斜拉杆（802）上靠近其下端处转动贯穿有定位轴（803），所述倾斜杆（402）的外侧固定安装有凸起座（804），且所述定位轴（803）与所述凸起座（804）固定连接，所述斜拉杆（802）通过所述定位轴（803）与所述凸起座（804）转动连接。
4.根据权利要求3所述的降低高炉焦比的装置，其特征在于：所述击锤组件（5）包括固定嵌于所述倾斜杆（402）上端中心处的弹性条（501），所述弹性条（501）的上端固定套接有敲击球（502），所述敲击球（502）的外侧固定套接有防护套（503）。
5.一种如权利要求4所述的降低高炉焦比的装置的操作方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：充气阶段，驱动电机（301）驱动第一齿轮（303）转动，带动与第一齿轮（303）啮合的第二齿轮（304）旋转，通过销柱（305）、定位滑框（306）和直连杆（307）传动，驱动销块（309）和活塞（702）向敲击结构（4）移动，套筒（701）内的气体通过排气管（705）充入充气球（707）内，之后销块（309）插入两个倾斜杆（402）之间，驱动两个倾斜杆（402）旋转张开，使击锤组件（5）离开导料管（1），两个倾斜杆（402）旋转打开通过斜拉杆（802）带动中空柱（709）下移，套管（6）对喷吹孔（710）进行封堵，气体暂时在充气球（707）内部储存；
S2：敲击阶段，第二齿轮（304）旋转通过销柱（305）、定位滑框（306）和直连杆（307）驱动销块（309）从两个倾斜杆（402）之间移出，两个倾斜杆（402）上侧的敲击球（502）会在弹簧（405）的驱动下敲击导料管（1）的外壁；
S3：反复敲击阶段，在弹簧（405）驱动敲击球（502）敲击导料管（1）的外壁之后，由于弹性条（501）具有弹性，所以敲击球（502）会在反作用力的作用下反复敲击导料管（1）的外壁，直至弹性条（501）的弹性势能消失，导料管（1）受到敲击产生震动，能够震起沉积在导料管（1）弯折处的煤粉；
S4：喷吹阶段，在敲击球（502）敲击导料管（1）外壁的过程中，弹簧（405）驱动两个倾斜杆（402）的上端部相互靠近时，两个连接轴（404）通过斜拉杆（802）驱动中空柱（709）上移，中空柱（709）上移使喷吹孔（710）暴露在导料管（1）的内部，此时充气球（707）内部的气体通过喷吹孔（710）喷出，将震起的煤粉吹散。
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