CN2846430Y - 转炉出钢口冲击钻扩孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转炉出钢口冲击钻扩孔装置，属于转炉维护设备技术领域。提供了一种完善的转炉出钢口冲击钻扩孔装置。其特征是由可以与拆炉机回转工作臂前端安装的液压冲击器相联动的钻杆和可以与拆炉机回转工作臂相连接的扭转套筒构成，钻杆的前端有可以与扭转套筒构成扭力传递的接口，钻杆的端部连接钻头。可应用于冶金行业炼钢转炉出钢口的扩孔，以及其它类似冶炼炉体扩孔的施工。该装置扩孔效率大大提高，扩孔时间由原来的三个小时缩短为十几分钟，大大减少了炼钢停炉时间，减少了拆炉机故障率，具有明显的经济效益。

Description

转炉出钢口冲击钻扩孔装置

技术领域

本实用新型公开了一种转炉出钢口冲击钻扩孔装置，属于转炉维护设备技术领域。

背景技术

炼钢转炉的出钢口内镶有用高强度耐火材料制造的炉口砖，炉口砖外径一般为280至330MM，内径一般在150MM左右，在钢水的冲刷及高温作用下，炉口砖会逐渐烧损、龟裂，一般3至5天便需要拆除更换。由于炉口砖上密布的裂纹内充满的钢水已经处于固态，使得拆除十分困难。另外，为了适应炼钢节奏的要求，开始拆炉口砖时的温度常高达1000℃以上，必须迅速清理掉已烧损了的出钢口内衬，否则随温度的降低出钢口表面附着的钢水、钢渣便会冷却硬化，更加难以清除。因此，对拆除工具的耐热性要求很高。

目前国内外炼钢转炉出钢口内衬的拆除方法是由专用设备——拆炉机来完成的。拆炉机上装有液压马达驱动的可旋转的工作臂，在工作臂上安装钻头，采用钻削的方式拆除内衬；另一种方法是利用拆炉机的工作臂上安装的液压冲击器驱动钢钎，用钎杆冲击拆除出钢口内衬。

采用钻削工艺方法，需要巨大的旋转扭矩，目前拆炉机工作臂旋转扭矩已达38000NM以上，但仍经常出现卡住钻头转不动的现象。钻头在热态下工作磨损也相当严重，有时一个出钢口未钻完，钻头直径已磨损到小于孔径要求，甚至磨秃(耐热合金全磨完)需重换钻头，最大寿命也只有3至5炉。该方式作业效率低，一般情况下完成一个扩孔作业需30至100分钟，有时长达三个小时，作业时间的延长进而影响炼钢生产。采取冲击的方法时，在转炉本体的炉衬上打出的孔形状不规则，镶炉口砖工作量大，费时多，耗材多，是常规炼钢生产不允许采用的，多作为应急方案实施。

发明内容

针对上述问题及缺陷，本实用新型的任务是提供一种完善的转炉出钢口冲击钻扩孔装置。

研究表明：采取钻削工艺方法时，产生卡住钻头转不动的现象，其原因是转炉出钢口楔形的龟裂缝中，接近固态的硬质点夹钢会使钻头转动卡住，炉龄较短的出钢口内衬强度较高，钻削的工艺方法钻头阻力大，且钻头没有回缩动作。因此，钻削时既解决钻与孔之间有间歇的回缩，又保证钻头有足够的轴向推动力，是防止卡钻，高效钻孔的关键。

基于这种思路，一种可同时实现振动冲击和大扭矩转动的转炉出钢口冲击钻扩孔装置具体的解决方案如下：

借助拆炉机回转工作臂的前端安装的液压(或气动)冲击器(俗称液压锤或气动锤)，冲击器与工作臂由铰链连接，且由工作臂内置液压缸驱动可做90度的摆动，冲击器可摆动到工作臂回转轴线与冲击器钎杆轴线同轴线的位置。在同轴位置时，可使其发挥钻孔冲击作用，在同轴位置钻孔使用时，冲击器联接专用钻头的钻杆(钻头钻杆为一体，亦可分体)，可对钻头产生400-1000次/分的冲击作用；在液压冲击器的外壳前端固定套装了一个法兰盘，经法兰盘固定联接一个可传递大扭矩的圆管，圆管的前端有与钻杆相套接的多边形或花键连接的可伸缩扭矩传递接口(经试制以四边形接口为好)，既可以使工作臂所传递的较大的扭矩经与冲击器联接的套管传递给钻头，又可以使冲击器的冲击力经钻杆传递给钻头，并可减少钻头钻杆的质量，使冲击器的冲击能量较多地传递给钻头，从而实现对钻头既有往复振动冲击作用和同时可以大扭矩转动的高效快速钻孔方法。

一种转炉出钢口冲击钻扩孔装置，其特征是由可以与拆炉机回转工作臂前端安装的液压冲击器相联动的钻杆和可以与拆炉机回转工作臂相连接的扭转套筒构成，钻杆的前端有可以与扭转套筒构成扭矩传递的接口，钻杆的端部连接钻头。

扭转套筒是由拆炉机回转工作臂通过液压冲击器相连接；

拆炉机回转工作臂与扭转套筒之间通过冲击器采用圆形或多边形法兰盘连接结构；

扭转套筒与钻杆的前端构成扭力传递的接口可以采用多边形轴和套的滑动配合连接结构，花键连接结构以及滑动销轴等已知的可轴向滑动的扭力传递方式；

钻杆端部的钻头可以采用与钻杆一体的结构，也可以采用分体结构。

工作时，拆炉机回转工作臂通过液压冲击器带动扭转套筒转动，扭转套筒通过接口将转动力矩传钻杆，钻杆带动钻头转动钻削；与此同时，拆炉机回转工作臂前端安装的液压冲击器驱动钻杆产生轴向的冲击振动，使钻头在钻削的同时产生冲击力，并可以使钻孔接近钻通时，为避免过大的轴向冲击力使炉衬内壁损坏，可停止冲击器的冲击，仅做钻削操作直至钻通。

本实用新型所述的方法及装置可应用于冶金行业炼钢转炉出钢口的扩孔，以及其它类似冶炼炉体扩孔的施工；其次可应用于土石方工程或其它工程需大口径大扭矩冲击钻孔机械的配套附件，仅需更换钻头即可。由于在炼钢转炉出钢口扩孔特殊条件及技术要求的情况下，该装置扩孔效率大大提高，扩孔时间由原来的三个小时缩短为十几分钟，大大减少了炼钢停炉时间，减少了拆炉机故障率。保守估计因扩孔缩短的停炉时间，每座120t转炉每年可增加钢产量10万吨；拆炉机钻头钻杆使用寿命大大提高，钻头钻杆为原来使用寿命的10倍以上。耐高温钻头价格较高，每只在1万元以上，经估算每个拆炉机每年可节省钻头10只以上。

附图说明

说明书附图1是本实用新型的结构示意图。说明书附图2是附图1中接口部位的A——A向剖面图。图中：1—液压冲击器，2—钻杆锁肖，3—扭转套筒，4—钻杆，5—接口，6—钻头，7—法兰盘。

具体实施方式

本实用新型的实施例参见附图1、2。一种转炉出钢口冲击钻扩孔装置，其特征是由与拆炉机回转工作臂前端的液压冲击器1相连的钻杆4和与拆炉机回转工作臂前端的液压冲击器1相连接的扭转套筒3构成，钻杆4的前端有可以与扭转套筒3构成扭力传递的接口5，钻杆4的端部连接钻头6。

钻杆4与拆炉机的工作臂上安装的液压冲击器1的连接结构，与已知的拆炉机的工作臂上安装的液压冲击器1和钢钎的连接结构相同，以保证拆炉机的原有性能不变。

与拆炉机回转工作臂连接的液压冲击器1与扭转套筒3之间可以采用法兰盘7的连接结构；

扭转套筒3与钻杆4的前端构成扭力传递的接口5可以采用多边形体的轴和套的滑动配合连接结构，花键连接结构以及滑动销轴等已知的可轴向滑动的扭力传递结构，本实施例中采用了正方体横截面的钻杆与滑套构成扭力传递的接口；

钻杆4端部的钻头6可以采用与钻杆一体的结构，也可以采用分体结构。钻头上的翼型钻片可以采用耐热钢直接焊接在钻体上。

Claims (4)

1、一种转炉出钢口冲击钻扩孔装置，其特征是由与拆炉机回转工作臂前端的液压冲击器(1)相连的钻杆(4)和与拆炉机回转工作臂前端的冲击器(1)相连接的扭转套筒(3)构成，钻杆(4)的前端有可以与扭转套筒(3)构成扭力传递的接口(5)，钻杆(4)的端部连接钻头(6)。

2、根据权利要求1所述的转炉出钢口冲击钻扩孔装置，其特征是与拆炉机回转工作臂连接的液压冲击器(1)与扭转套筒(3)之间可以采用法兰盘(7)的连接结构。

3、根据权利要求1所述的转炉出钢口冲击钻扩孔装置，其特征是扭转套筒(3)与钻杆(4)的前端构成扭力传递的接口(5)可以采用多边形体的轴和套的滑动配合连接结构，花键连接结构以及滑动销轴等已知的可轴向滑动的扭力传递结构。

4、根据权利要求1所述的转炉出钢口冲击钻扩孔装置，其特征是钻杆(4)端部的钻头(6)可以采用与钻杆一体的结构，也可以采用分体结构。

Images