一种适用于高炉煤的气动点火结构的制作方法

1.本发明涉及点火装置技术领域，具体为一种适用于高炉煤的气动点火结构。


背景技术：

2.高炉是一种炼铁设备，在日新月异的现代社会，钢铁的用量非常巨大，而使用高炉炼铁较为经济，且产量大效率高，非常适合如今的需求，故通过高炉炼出的铁占世界上铁总产量的绝大部分，高炉通过将铁矿石、焦炭和石灰石等装入内部，利用高温下的氧化还原反应使铁矿石还原而得到铁，但也会产生高炉渣和高炉煤气等副产物，而高炉煤气具有一定毒性，为防止污染空气需要将高炉煤气燃烧掉。
3.高炉煤气放散燃烧通常采用转炉煤气伴烧的燃烧方式，需要先点击激发器然后开启转炉煤气点火阀及助燃阀，点火成功后全开长明灯阀，而在不放散时长明灯连续燃烧会造成能源浪费，且高炉煤气点火不成功会导致放散塔周边煤气浓度超标，而采用等离子点火器来点燃高炉煤气时点火器阴极易发生损坏。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于高炉煤的气动点火结构，解决了长明灯长期处于开启状态浪费能源、点火不成功时煤气浓度超标和电极损坏后不便于更换的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种适用于高炉煤的气动点火结构，包括壳体，所述壳体底壁固定连接有固定柱，所述壳体后壁中部铰接有盖门二，所述壳体内壁下部固定连接有固定板二，所述壳体内壁上部固定连接有固定板一，所述壳体内底壁前部固定连接有plc主机，所述壳体内底壁中部固定连接有电源箱，所述电源箱输出端均固定连接有线圈，所述线圈远离电源箱一端均贯穿固定板二，所述固定板二顶端两侧均固定连接有点火箱体，所述点火箱体内底壁一侧均固定连接有支架，所述线圈贯穿固定板二一端均设置在点火箱体内部且固定连接在支架内顶部，所述点火箱体相靠近一侧内壁下部均固定连接有套筒，所述套筒相远离一端内部均滑动连接有滑杆，所述滑杆相远离一端均固定连接有u形压块，所述u形压块顶壁前部均固定连接有拉杆，所述u形压块相靠近一端顶壁前后部均固定连接有弹簧，所述弹簧相靠近一端均固定连接在点火箱体相靠近一侧内壁中部前后部，所述u形压块相远离一端顶壁前后部均贯穿连接槽板前后部，所述连接槽板前后端均滑动连接在点火箱体内前后壁，所述连接槽板内壁均滑动连接有u形固定板，所述u形固定板中部均贯穿有电极，所述电极相远离一端均抵接在支架内顶部，所述电极相靠近一端均贯穿点火箱体相靠近一侧侧壁，所述点火箱体顶壁均铰接有盖门三，所述壳体内后壁中下部固定连接有点火烧嘴，所述点火烧嘴为导体陶瓷。
6.优选的，一侧所述点火箱体侧壁前后部均固定连接有出风口，所述出风口均通过送气风管连接有压缩风机三，所述压缩风机三顶壁固定连接在壳体底壁外部。
7.优选的，所述点火箱体内壁均设置有冷却水管，所述冷却水管内部均设置有出水
管和回水管，所述出水管均与冷却泵连通，所述冷却泵底壁固定连接有水箱，所述水箱底壁固定连接在壳体内底壁后部，所述水箱与回水管连通。
8.优选的，所述壳体前壁中部固定连接有压缩风机一，所述压缩风机一与主供气管连通，所述主供气管下部外周设置有电磁阀二，所述电磁阀二前壁固定连接在壳体内前壁中部，所述主供气管下端与环形气管连通，所述环形气管底壁固定连接在固定板二顶端外部，所述环形气管内壁固定连接有均分布的多个供气支管，所述主供气管上部贯穿固定板一，所述主供气管上部外周设置有电磁阀一，所述电磁阀一前壁固定连接在壳体内前壁上部，所述主供气管顶端后部贯穿环形架，所述环形架底壁固定连接在固定板一顶端，所述环形架顶壁转动连接有环形转管，所述环形转管与主供气管连通，所述环形转管内壁固定连接有均匀分布的多个斜风管，所述斜风管均与环形转管连通，所述斜风管一侧内底壁均固定连接有挡板，所述挡板远离斜风管一端均滑动连接在环形转管内壁。
9.优选的，所述壳体前壁中上部固定连接有压缩风机二，所述压缩风机二送风口连通有催化剂仓，所述催化剂仓贯穿壳体前壁上部，所述催化剂仓内部设置有高氯酸钾粉末，所述催化剂仓前壁铰接有盖门一。
10.优选的，所述固定板二顶端前部固定连接有温度传感器，所述壳体顶壁固定连接有通管，所述通管一侧顶壁固定连接有火焰检测器。
11.优选的，所述固定柱下部设置有限位孔，所述固定柱内部中上部滑动连接有限位板，所述限位板为梯形，所述限位板两侧上部均滑动连接有推挤块，所述推挤块远离限位板一端均滑动连接在固定柱两侧上部，所述限位板两侧下部均滑动连接有抵接块，所述抵接块远离限位板一端均滑动连接在固定柱两侧中部。
12.优选的，包括输入模块、数据处理模块、定时模块以及输出模块，所述输入模块、数据处理模块、定时模块以及输出模块均基于plc主机实现，所述输入模块连通有数据处理模块，所述数据处理模块与定时模块相互连通，所述数据处理模块连通有输出模块，其中：输入模块，用于控制温度传感器和火焰检测器，温度传感器实时监测现场温度，火焰检测器观察火焰是否处于正常状态，并将信号通过数据传输串口传递至输入模块，输入模块接受信号后将信号通过数据传输串口传递至数据处理模块；定时模块，用于控制电磁阀一和电磁阀二工作时间，定时模块能够计算剩余工作时间，当倒数计时结束后定时模块将信号通过数据传输串口传递至数据处理模块；数据处理模块，用于对信号进行转换分析，输入模块和定时模块通过数据传输串口将信号传递至数据处理模块后，数据处理模块通过分析判断将需要执行的命令并依次发出；输出模块，用于连接各个外部执行元件，输出模块通过外部数据传输串口将信号分别传递至压缩风机一、压缩风机二、压缩风机三、冷却泵、电源箱、点火烧嘴、控制电磁阀一和电磁阀二，控制其依照工作流程启停。
13.工作原理：本设备使用时通过线圈使电源箱正负极分别与电极相连，进而通过线圈形成强磁场将等离子电弧压缩为压缩电弧，为保证压缩电弧形成可用电弧需要利用压缩风机三提供压缩气流，因此通过输出模块控制压缩风机三启动，同时定时模块开始计时，气流通过送气风管由阳极电极两侧的出风口吹出，进而通过输出模块控制压缩风机一启动，从而使高压煤气通过主供气管下端进入环形气管，并通过供气支管使高炉煤气从电极与点
火烧嘴之间高温区穿过，使得煤粉颗粒迅速释放出挥发物，进而使煤粉颗粒破碎而迅速燃烧，此时通过输出模块控制冷却泵使冷却水流经点火箱体内部，达到降低点火箱体内部温度的目的，且温度传感器实时监测温度，并将信号通过数据传输串口传递至输入模块，防止温度过高损坏点火装置，并在计时一定时间后通过输出模块控制电磁阀一开启，使得高压煤气由主供气管进入环形转管，由于环形转管底壁通过t形滑块与环形架相连，当高压煤气进入环形转管后气流作用在挡板表面，从而推动与挡板连接的斜风管带动环形转管沿环形架转动，同时高压煤气沿挡板两侧经过并由斜风管吹出并与火焰接触后实现二级燃烧，且输出模块通过启动压缩风机二将高氯酸钾粉末吹出催化剂仓内部，利用高氯酸钾在熔点时会分解为氯化钾与氧气为燃烧提供氧气助燃，实现高炉煤气的直接点燃及取消了长明灯介质转炉的煤气消耗，避免了因高炉煤气未点火放散导致的放散塔周边煤气浓度高造成的安全隐患，当定时模块计时结束后电磁阀二和点火装置关闭，高压煤气仅通过斜风管吹出，从而防止点火装置长时间处于高温中而造成损坏，且配合火焰检测器监测火焰燃烧状态，防止意外熄火后高炉煤气仍大量外散而造成人员中毒或空气污染，而使用时由于阴极电极为易损件，故通过拉动拉杆使u形压块贯穿连接槽板部分脱离连接槽板，从而使u形固定板可被取出，由于电极固定在u形固定板中部，故可使损坏的阴极电极被取出，此外点火箱体相靠近一侧中部均开设有沟槽，使得电极一端可伸出点火箱体，当新电极沿连接槽板内壁滑动至底部后松开拉杆，在弹簧作用下u形压块前后部顶端贯穿连接槽板并抵住u形固定板，且推动连接槽板运动至支架处，使得电极与线圈抵住，从而在便于更换的同时保证了连接的可靠性，为点火做好准备。
14.本发明提供了一种适用于高炉煤的气动点火结构。具备以下有益效果：1、本发明通过线圈将电源箱正负极分别与电极连通，并通过压缩风机一使高炉煤气沿主供气管、环形气管、供气支管进入电极与点火烧嘴之间高温区，利用电极间产生的等离子电弧配合点火烧嘴使煤粉颗粒迅速释放出挥发物，进而使煤粉颗粒破碎而迅速燃烧，并通过环形转管、斜风管和压缩风机二使火焰二次燃烧，从而提高点火成功率，避免了因高炉煤气未点火放散而导致放散塔周边煤气浓度高造成的安全隐患并取消长明灯介质转炉煤气消耗。
15.2、本发明通过拉杆带动u形压块移动，当u形压块贯穿连接槽板部分脱离连接槽板后，u形固定板便于被取出，进而带动损坏的阴极电极被取出，当新电极沿连接槽板内壁滑动至底部后松开拉杆，在弹簧作用下u形压块前后部顶端贯穿连接槽板并抵住u形固定板，防止u形固定板沿连接槽板位移同时推动连接槽板运动至支架处，使得电极与线圈抵住，从而在便于更换的同时保证了连接的可靠性，为点火做好准备。
附图说明
16.图1为本发明的主视立体示意图；图2为本发明的壳体内部连接结构侧视剖视立体示意图；图3为本发明的壳体内部连接结构后视剖视立体示意图；图4为本发明的环形架连接结构侧视剖视立体示意图；图5为本发明的斜风管连接结构前视剖视立体示意图；图6为本发明的环形气管连接结构俯视剖视立体示意图；
图7为本发明的连接槽板连接结构侧视剖视立体示意图；图8为本发明的连接槽板连接结构俯视剖视立体示意图图9为本发明的连接槽板连接结构前视剖视立体示意图；图10为本发明的电源箱连接结构后视剖视立体示意图；图11为本发明的固定柱内部连接结构前视剖视立体示意图；图12为本发明的plc主机内部系统。
17.其中，1、限位孔；2、固定柱；3、壳体；4、压缩风机一；5、压缩风机二；6、盖门一；7、火焰检测器；8、压缩风机三；9、抵接块；10、plc主机；11、线圈；12、温度传感器；13、点火箱体；14、斜风管；15、固定板一；16、固定板二；17、送气风管；18、冷却泵；19、电源箱；20、水箱；21、催化剂仓；22、供气支管；23、环形转管；24、出水管；25、环形气管；26、盖门二；27、环形架；28、主供气管；29、挡板；30、点火烧嘴；31、盖门三；32、出风口；33、电磁阀一；34、电磁阀二；35、支架；36、连接槽板；37、滑杆；38、套筒；39、弹簧；40、回水管；41、冷却水管；42、u形压块；43、u形固定板；44、拉杆；45、电极；46、推挤块；47、限位板；48、通管；49、输入模块；50、数据处理模块；51、定时模块；52、输出模块。
具体实施方式
18.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。
19.实施例：如图1-12所示，本发明实施例提供一种适用于高炉煤的气动点火结构，包括壳体3，壳体3底壁固定连接有固定柱2，壳体3后壁中部铰接有盖门二26，壳体3内壁下部固定连接有固定板二16，壳体3内壁上部固定连接有固定板一15，壳体3内底壁前部固定连接有plc主机10，壳体3内底壁中部固定连接有电源箱19，电源箱19输出端均固定连接有线圈11，线圈11远离电源箱19一端均贯穿固定板二16，固定板二16顶端两侧均固定连接有点火箱体13，点火箱体13内底壁一侧均固定连接有支架35，线圈11贯穿固定板二16一端均设置在点火箱体13内部且固定连接在支架35内顶部，点火箱体13相靠近一侧内壁下部均固定连接有套筒38，套筒38相远离一端内部均滑动连接有滑杆37，滑杆37相远离一端均固定连接有u形压块42，u形压块42顶壁前部均固定连接有拉杆44，u形压块42相靠近一端顶壁前后部均固定连接有弹簧39，弹簧39相靠近一端均固定连接在点火箱体13相靠近一侧内壁中部前后部，u形压块42相远离一端顶壁前后部均贯穿连接槽板36前后部，连接槽板36前后端均滑动连接在点火箱体13内前后壁，连接槽板36内部均滑动连接有u形固定板43，u形固定板43中部均贯穿有电极45，电极45相远离一端均抵接在支架35内顶部，电极45相靠近一端均贯穿点火箱体13相靠近一侧侧壁，点火箱体13顶壁均铰接有盖门三31，壳体3内后壁中下部固定连接有点火烧嘴30，点火烧嘴30为导体陶瓷，通过固定柱2实现固定点火装置的目的，达到便于固定，防止脱落的效果，且通过盖门二26可方便对装置内元件进行检修，及时更换易损元件，保证装置正常使用，通过线圈11使电源箱19正负极分别与电极45相连，进而通过线圈11形成强磁场将等离子电弧压缩为压缩电弧，然而在实际使用时阴极易出现损坏，因此通
过拉动拉杆44带动u形压块42移动，同时通过套筒38和滑杆37对u形压块42进行限位，防止u形压块42运动时发生掉落，且u形压块42贯穿连接槽板36部分脱离连接槽板36后，连接槽板36内部u形固定板43可被取出，由于电极45固定在u形固定板43中部，故可带动损坏的阴极电极被取出，此外点火箱体13相靠近一侧中部均开设有沟槽，使得电极45一端可伸出点火箱体13，当新电极沿连接槽板36内壁滑动至底部后松开拉杆44，在弹簧39作用下u形压块42前后部顶端贯穿连接槽板36并抵住u形固定板43，保证u形固定板43不会沿连接槽板36发生位移，且使连接槽板36沿点火箱体13内壁滑动至支架35处，通过支架35使线圈11得到支撑，进而与u形固定板43配合使得电极45与线圈11抵住，从而在便于更换的同时保证了连接的可靠性，为点火做好准备，且通过盖门三31可防止点火箱体13内部结构直接与高温接触，在一定程度上起到保护作用，同时由于点火烧嘴30为导体陶瓷，故离子电导活化能较低，外层的电子可克服原子核对它的吸引力成为自由运动的自由电子，因此可利用点火烧嘴30辅助点燃高炉煤气从而保证点燃率为百分之百。
20.一侧点火箱体13侧壁前后部均固定连接有出风口32，出风口32均通过送气风管17连接有压缩风机三8，压缩风机三8顶壁固定连接在壳体3底壁外部，通过压缩风机三8实现提供压缩空气的目的，进而通过送气风管17使气流由阳极电极两侧的出风口32吹出，使得压缩电弧在一定流速的压缩空气作用下吹出阳极从而形成可用电弧，保证点火的可靠性。
21.点火箱体13内壁均设置有冷却水管41，冷却水管41内部均设置有出水管24和回水管40，出水管24均与冷却泵18连通，冷却泵18底壁固定连接有水箱20，水箱20底壁固定连接在壳体3内底壁后部，水箱20与回水管40连通，通过水箱20实现储存水的目的，并通过冷却泵18将水抽离水箱20，使水沿出水管24和回水管40流经点火箱体13内部，从而吸收点火箱体13内部热量，达到降低点火箱体13内部温度，防止点火箱体13内部线圈11、电极45等烧毁的效果。
22.壳体3前壁中部固定连接有压缩风机一4，压缩风机一4与主供气管28连通，主供气管28下部外周设置有电磁阀二34，电磁阀二34前壁固定连接在壳体3内前壁中部，主供气管28下端与环形气管25连通，环形气管25底壁固定连接在固定板二16顶端外部，环形气管25内壁固定连接有均分布的多个供气支管22，主供气管28上部贯穿固定板一15，主供气管28上部外周设置有电磁阀一33，电磁阀一33前壁固定连接在壳体3内前壁上部，主供气管28顶端后部贯穿环形架27，环形架27底壁固定连接在固定板一15顶端，环形架27顶壁转动连接有环形转管23，环形转管23与主供气管28连通，环形转管23内壁固定连接有均匀分布的多个斜风管14，斜风管14均与环形转管23连通，斜风管14一侧内底壁均固定连接有挡板29，挡板29远离斜风管14一端均滑动连接在环形转管23内壁，通过压缩风机一4使高炉煤气沿主供气管28下端进入环形气管25，进而通过供气支管22使高炉煤气从电极45与点火烧嘴30之间高温区穿过，从而使煤粉颗粒迅速释放出挥发物，使煤粉颗粒破碎而迅速燃烧，此时打开电磁阀一33，由于主供气管28上端与环形转管23连通，环形转管23底壁通过t形滑块与环形架27相连，当高压煤气进入环形转管23后气流作用在挡板29表面，从而推动与挡板29连接的斜风管14带动环形转管23沿环形架27转动，同时高压煤气沿挡板29两侧经过并由斜风管14吹出，使得高压煤气通过固定板一15中部缺口接触到燃烧的火焰从而实现二级燃烧，且斜风管14在环形转管23作用下转动供气使得火焰燃烧的更加稳定，实现高炉煤气的直接点燃及取消了长明灯介质转炉的煤气消耗，避免了因高炉煤气未点火放散导致的放散塔周边
煤气浓度高造成的安全隐患，当一定时间后关闭电磁阀二34使得高压煤气仅由斜风管14吹出，从而防止点火装置长时间处于高温中而造成损坏。
23.壳体3前壁中上部固定连接有压缩风机二5，压缩风机二5送风口连通有催化剂仓21，催化剂仓21贯穿壳体3前壁上部，催化剂仓21内部设置有高氯酸钾粉末，催化剂仓21前壁铰接有盖门一6，通过压缩风机二5实现将气流吹入催化剂仓21的目的，进而使催化剂仓21内部的高氯酸钾粉末通过催化剂仓21表面孔洞进入火焰燃烧区，由于高氯酸钾在熔点时会分解为氯化钾与氧气，故可作为助燃剂提供大量氧气辅助燃烧，且通过盖门一6可对催化剂仓21内部高氯酸钾粉末进行补充，从而提高点火的成功率。
24.固定板二16顶端前部固定连接有温度传感器12，壳体3顶壁固定连接有通管48，通管48一侧顶壁固定连接有火焰检测器7，通过温度传感器12实时监测点火区温度，防止点火装置长时间处于高温中造成损坏，且配合火焰检测器7监测火焰燃烧状态，防止意外熄火后高炉煤气仍大量外散而造成人员中毒或空气污染。
25.固定柱2下部设置有限位孔1，固定柱2内部中上部滑动连接有限位板47，限位板47为梯形，限位板47两侧上部均滑动连接有推挤块46，推挤块46远离限位板47一端均滑动连接在固定柱2两侧上部，限位板47两侧下部均滑动连接有抵接块9，抵接块9远离限位板47一端均滑动连接在固定柱2两侧中部，当固定柱2被推入固定装置时推挤块46受到外界压力而向内移动，从而推动限位板47移动，由于限位板47为梯形故使得推挤块46向外移动从而与固定装置相互抵住实现固定的目的，且配合限位孔1可方便固定杆等二次固定点火装置，从而提高点火装置的稳定性，防止出现松脱。
26.包括输入模块49、数据处理模块50、定时模块51以及输出模块52，输入模块49、数据处理模块50、定时模块51以及输出模块52均基于plc主机10实现，输入模块49连通有数据处理模块50，数据处理模块50与定时模块51相互连通，数据处理模块50连通有输出模块52，其中：输入模块49，用于控制温度传感器12和火焰检测器7，温度传感器12实时监测现场温度，火焰检测器7观察火焰是否处于正常状态，并将信号通过数据传输串口传递至输入模块49，输入模块49接受信号后将信号通过数据传输串口传递至数据处理模块50；定时模块51，用于控制电磁阀一33和电磁阀二34工作时间，定时模块51能够计算剩余工作时间，当倒数计时结束后定时模块51将信号通过数据传输串口传递至数据处理模块50；数据处理模块50，用于对信号进行转换分析，输入模块49和定时模块51通过数据传输串口将信号传递至数据处理模块50后，数据处理模块50通过分析判断将需要执行的命令并依次发出；输出模块52，用于连接各个外部执行元件，输出模块52通过外部数据传输串口将信号分别传递至压缩风机一4、压缩风机二5、压缩风机三8、冷却泵18、电源箱19、点火烧嘴30、控制电磁阀一33和电磁阀二34，控制其依照工作流程启停。
27.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。