一种多功能转炉氧枪刮渣器及其使用方法与流程

本发明属于炼钢领域，尤其涉及一种多功能转炉氧枪刮渣器及使用方法。

背景技术：

氧枪是转炉吹氧装置的关键部件之一，在冶炼过程中由它完成向转炉内吹入氧气完成炼钢冶炼任务。在吹炼结束进行溅渣护炉时，又由氧枪完成向炉内吹入高压氮气来完成溅渣护炉任务。氧枪在插入转炉吹氧的过程或吹入高压氮气过程中，由于炉料质量的波动或枪位操作不当很容易造成氧枪粘渣和粘钢。氧枪粘渣粘钢严重时，枪头尺寸加大，若不及时清理，不仅加重氧枪提升设备的机械负荷，还可能导致氧枪插不进或拔不出氮封口，影响正常生产，留下安全隐患。为此出现了氧枪刮渣器，它在氧枪的清渣中起着重要作用，由于现有技术中所采用的刮渣器的刮刀为易损件，在使用的过程中刀片的磨损更新非常频繁，这不仅仅增加了成本，也影响了工作效率。另外，为了防止氧枪粘渣，研究人员发明了氧枪涂料，对于氧枪刮渣也起到了一定效果，但在高温的炉内氧枪会被高温的炉渣及气流冲刷，使涂料很难黏附在氧枪上，尤其是氧枪的头部，所以只依靠涂料来防止氧枪粘渣其效果也是有限的。

专利号为ZL 200620096604的专利提供了一种转炉氧枪刮渣器， 其特征在于：刮刀主要由第二切削体和第一切削体两部分构成，第一切削体的上面为第二切削体。左右刮刀通过螺栓与左右刀架连接固定，在刮刀与刀架之间设有调整垫片组，刮刀工作时将刀片压在氧枪枪体上进行刮渣作业。该法不足之处是刮刀一旦刮到粘结强度较大的粘钢时，由于没有保护措施，容易对刮刀和氧枪升降机构造成损害影响氧枪的正常使用。

文献《氧气顶吹转炉自动刮渣器的设计及应用》中设计的一种氧枪刮渣器，其刮渣器的外形类似于齿轮，刮刀类似于轮齿，工作原理是，刮渣轮固定在导向轴头上，刮渣时，两两相对卡氧枪的四个刮渣轮随氧枪提升转动，轮齿形的刮刀对粘渣进行挤压破碎，从而达到刮渣的目的。该刮渣器对氧枪粘渣属于纯渣很有效，因为在氧枪粘的是纯渣时，随着氧枪的提升在到达刮渣位时，粘结在氧枪上的高温炉渣温度迅速下降，使其脆性增加，此时通过刮渣轮的挤压破碎会使粘渣从氧枪上脱落达到了刮渣的目的。但在实际生产中当氧枪被强度较高的钢渣混合物粘结时，由于粘结物具有一定的韧性，轮式的刮渣器很难将粘结物刮落，从而使刮渣器失去作用。

从以上的专利及文献资料来看，目前转炉氧枪的刮渣器主要是依靠固定在刀架上的刮刀对枪体上的粘渣进行刮除或是类似于齿轮的刮刀对枪体上的粘渣进行挤压破碎式除渣，这些方法对于氧枪粘结的纯炉渣是很有效的，但实际中氧枪粘渣往往都是渣钢的混合物，由于其强度与韧性都比较大就很难清除。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述问题和不足而提供一种多功能氧枪刮渣器及使用方法，目的在于在减少氧枪粘渣并有效清除氧枪粘结物，减少操作人员进行手动处理粘枪作业，减轻操作人员工作强度，避免处理粘枪作业时安全事故的发生，同时使氧枪的使用寿命较不使用该装置能提高50次以上。

本发明目的是这样实现的：

一种多功能氧枪刮渣器，所述多功能氧枪刮渣器数量为2个及以上刮渣部件组成，分布在氧枪四周，刮刀刀刃与氧枪枪体曲率相同，且刮刀刀刃首尾相连连成360°，所述刮渣部件包括振动机构、液压机构、刮渣机构、保护机构，所述刮渣机构包括刮刀、悬梁、横梁、中间设置弹簧的支撑杆、涂料喷嘴，所述刮渣机构中的刮刀通过螺栓安装在悬梁的底端，位于悬梁的刮刀上部设有涂料喷嘴，悬梁的顶端垂直连接横梁，且横梁上设有滑道，横梁下方设置支撑杆，横梁与支撑杆通过滑块连接在横梁的滑道内，支撑杆中间设置弹簧，支撑杆底部焊接在平台上；所述液压机构包括液压缸及中间设置弹簧的液压顶杆，所述液压缸固定在平台上，液压缸连接顶杆，顶杆中间设置弹簧，顶杆另一端与悬梁刚性连接；所述振动机构设置在所述横梁的上方，所述振动机构为电动振动器；靠近液压缸一侧横梁端部设有极限开关触头，在极限开关触头的下方50mm-100mm设有极限开关。

所述悬梁上设置氧枪涂料压缩空气喷涂喷嘴，喷嘴为圆形，喷嘴的大小为直径4.0mm～6.0mm。

所述悬梁与横梁连接处设置有加强三角形钢板。

所述刮刀刀体为三角锥形。

所述刮刀刀体与枪体接触的刀面ABC成凹面状，其凹面的曲率半径与氧枪的枪身半径相同，刮刀高为200mm～300mm，刀面AOB与刀面AOC的夹角α为35°～50°，刮刀顶部A点的投影点位于BC边的中间。

一种多功能氧枪刮渣器的使用方法，采用下列步骤：

步骤1：启动液压缸，推动顶杆将带有刮刀的悬梁推向氧枪枪身，使刮刀向枪身靠近并与氧枪枪体接触；

步骤2：启动电动振动器，使接触在氧枪上的刮刀能够做上下振动；

步骤3：将氧枪缓慢抬起，在刮刀接触到粘结物后停止抬枪，待刮刀将粘结的炉渣刮除后，再缓慢抬枪继续进行刮渣作业，直到将枪体上的粘渣全部刮除；

步骤4：关闭振动器，将氧枪缓慢降下；

步骤5：启动涂料喷吹系统，对氧枪易粘渣部位自上而下进行涂料喷吹作业；

步骤6：喷涂结束后启动液压缸，将与顶杆连接的悬梁拉回，完成整个刮渣喷涂作业操作。

所述步骤3中，涂料喷吹系统中压缩空气喷涂的压力为1.0～1.6MPa。

本发明的有益效果在于：根据现有的刮渣装置的不足，本发明提出了一种多功能氧枪刮渣器及使用方法。该装置不仅具有刮渣作用同 时还有喷涂作用，装置结构简单，设计合理，操作方便，通过本装置和使用方法能够减少氧枪粘渣并有效清除氧枪粘结物，减少操作人员进行手动处理粘枪辅助作业时间，减轻操作人员工作强度提高了工作效率；彻底避免了处理粘枪作业时安全事故的发生；能够提高氧枪的使用寿命；缩短了氧枪粘渣时的处理时间，提高了转炉的生产效率。

附图说明

图1为本发明多功能氧枪刮渣器结构示意图。

图2为刮刀结构示意图。

图3为本发明多功能氧枪刮渣器工作示意图。

图中，1-平台，2-液压缸，3-极限开关，4-触头，5-支撑杆，6-滑道，7-滑块，8-弹簧，9-刮渣部件，10-顶杆，11-氧枪粘结物，12-振动器，13-横梁，14-氧枪，15-三角形钢板，16-涂料喷嘴，17-悬梁，18-刮刀

具体实施方式

实施例1

如图所示，一种多功能氧枪刮渣器，所述多功能氧枪刮渣器数量为4个刮渣部件9组成，分布在氧枪四周，刮刀18刀刃与氧枪枪体曲率相同，且4个刮刀刀刃首尾相连连成360°，所述刮渣部件9包括振动机构、液压机构、刮渣机构、保护机构，所述刮渣机构包括刮刀18、悬梁17、横梁13、中间设置弹簧8的支撑杆9、涂料喷嘴16，所述刮渣机构中的刮刀18通过螺栓安装在悬梁17的底端，位于悬梁的刮刀上部设有涂料喷嘴16，悬梁17的顶端垂直连接横梁 13，且横梁13上设有滑道6，横梁13下方设置支撑杆5，横梁13与支撑杆5通过滑块7连接在横梁的滑道6内，支撑杆5中间设置弹簧8，支撑杆5底部焊接在平台1上；所述液压机构包括液压缸2及中间设置弹簧8的液压顶杆10，所述液压缸2固定在平台1上，液压缸2连接顶杆10，顶杆10中间设置弹簧8，顶杆10另一端与悬梁17刚性连接；所述振动机构设置在所述横梁13的上方，所述振动机构为电动振动器12；靠近液压缸2一侧横梁13端部设有极限开关触头4，在极限开关触头4的下方60mm设有极限开关3，作用是当氧枪粘钢过厚或粘钢与枪体发生焊接时，导致刮渣器不能刮下粘钢，随着氧枪的抬起，就会触发极限开关，刮刀收回，对氧枪和挂渣器起到保护作用。

所述悬梁上设置氧枪涂料压缩空气喷涂喷嘴16，喷嘴为圆形，喷嘴16的大小为直径4.5mm。

所述悬梁17与横梁13连接处设置有加强三角形钢板15。

所述刮刀18刀体为三角锥形。

所述刮刀18刀体与枪体接触的刀面ABC成凹面状，其凹面的曲率半径与氧枪14的枪身半径相同，刮刀高为210mm，刀面AOB与刀面AOC的夹角α为40°，刮刀顶部A点的投影点位于BC边的中间。

本发明多功能氧枪刮渣器的使用方法，采用下列步骤：

在转炉吹炼结束氧枪14升起后，若氧枪14的枪体粘渣厚度≤10mm，则刮渣器不需要进行刮渣作业；若粘渣厚度＞10mm，则刮渣 器按照如下步骤进行刮渣及喷涂作业：

步骤1：启动液压缸2，推动顶杆10将带有刮刀18的悬梁17推向氧枪14枪身，使四个方向上的刮刀18向枪身靠近并与氧枪14枪体接触在一起；

步骤2：启动振动器2，使贴在氧枪14上的刮刀18能够做上下振动；

步骤3：将氧枪14缓慢抬起，在刮刀18接触到粘结物11后停止抬枪，待刮刀14将粘结的炉渣刮除后，再缓慢抬枪继续进行刮渣作业，直到将枪体上的粘渣全部刮除；涂料喷吹系统中喷涂压力为1.2MPa。

步骤4：关闭振动器2，将氧枪14缓慢降到等待位；

步骤5：启动涂料喷吹系统，对氧枪易粘渣的氧枪头部自上而下3米范围内进行喷涂氧枪涂料进行涂料喷吹作业；

步骤6：喷涂结束后，启动液压缸2将与顶杆10连接的悬梁17拉回，完成整个刮渣喷涂作业操作。

实施例2

如图所示，一种多功能氧枪刮渣器，所述多功能氧枪刮渣器数量为4个刮渣部件9组成，分布在氧枪四周，刮刀18刀刃与氧枪枪体曲率相同，且4个刮刀刀刃首尾相连连成360°，所述刮渣部件9包括振动机构、液压机构、刮渣机构、保护机构，所述刮渣机构包括刮刀18、悬梁17、横梁13、中间设置弹簧8的支撑杆9、涂料喷嘴16，所述刮渣机构中的刮刀18通过螺栓安装在悬梁17的底端，位于悬梁的刮刀上部设有涂料喷嘴16，悬梁17的顶端垂直连接横梁13，且横梁13上设有滑道6，横梁13下方设置支撑杆5，横梁13与 支撑杆5通过滑块7连接在横梁的滑道6内，支撑杆5中间设置弹簧8，支撑杆5底部焊接在平台1上；所述液压机构包括液压缸2及中间设置弹簧8的液压顶杆10，所述液压缸2固定在平台1上，液压缸2连接顶杆10，顶杆10中间设置弹簧8，顶杆10另一端与悬梁17刚性连接；所述振动机构设置在所述横梁13的上方，所述振动机构为电动振动器12；靠近液压缸2一侧横梁13端部设有极限开关触头4，在极限开关触头4的下方90mm设有极限开关3，作用是当氧枪粘钢过厚或粘钢与枪体发生焊接时，导致刮渣器不能刮下粘钢，随着氧枪的抬起，就会触发极限开关，刮刀收回，对氧枪和挂渣器起到保护作用。

所述悬梁上设置氧枪涂料压缩空气喷涂喷嘴16，喷嘴为圆形，喷嘴16的大小为直径5.5mm。

所述悬梁17与横梁13连接处设置有加强三角形钢板15。

所述刮刀18刀体为三角锥形。

所述刮刀18刀体与枪体接触的刀面ABC成凹面状，其凹面的曲率半径与氧枪14的枪身半径相同，刮刀高为280mm，刀面AOB与刀面AOC的夹角α为45°，刮刀顶部A点的投影点位于BC边的中间。

本发明多功能氧枪刮渣器的使用方法，采用下列步骤：

在溅渣护炉前，将氧枪14提升到等待位，利用该装置对氧枪14的头部1米范围内进行喷涂氧枪涂料，之后将氧枪14降到溅渣护炉喷吹位进行转炉溅渣护炉操作，喷吹结束后氧枪14升起，若氧枪的 枪体粘渣厚度≤10mm，则刮渣器不需要进行刮渣作业；若粘渣厚度＞10mm，则刮渣器按照如下步骤进行刮渣及喷涂作业：

步骤1：启动液压缸2，推动顶杆10将带有刮刀的悬梁17推向氧枪14枪身，使四个方向上的刮刀18向枪身靠近并与氧枪14枪体接触在一起；

步骤2：启动振动器2，使贴在氧枪14上的刮刀18能够做上下振动；

步骤3：将氧枪14缓慢抬起，在刮刀18接触到粘结物11后停止抬枪，待刮刀将粘结的炉渣刮除后，再缓慢抬枪14继续进行刮渣作业，直到将枪体上的粘渣全部刮除；涂料喷吹系统中喷涂压力为1.5MPa。

步骤4：关闭振动器2，将氧枪14缓慢降到等待位；

步骤5：启动涂料喷吹系统，对氧枪易粘渣的氧枪头部自上而下3米范围内进行喷涂氧枪涂料进行涂料喷吹作业；

步骤6：喷涂结束后，启动液压缸2将与顶杆10连接的悬梁17拉回，完成整个刮渣喷涂作业操作。