一种冲天炉及其修复工艺的制作方法

本发明涉及铸铁领域，具体涉及一种冲天炉及其修复工艺。

背景技术：

冲天炉，是铸造生产中熔化铸铁的重要设备，将铸铁块熔化成铁水后浇注到砂型中待冷却后开箱而得到铸件。

冲天炉是一种竖式圆筒形熔炼炉，分为前炉和后炉。前炉包括出铁口、出渣口、前炉缸和过桥；后炉包括后炉缸、腰炉、加料口和顶炉。

在熔化铸铁的过程中，部分石灰石、金属炉料和层焦在后炉缸进行熔化，另外部分石灰石、金属炉料和层焦在腰炉位置进行预热，待后炉缸中原料熔化后，腰炉位置的原料掉落至后炉缸中进行熔化，同时从加料口将石灰石、金属炉料和层焦等原料加入腰炉位置进行预热。

由于原料在预热的过程中容易粘附在腰炉内侧壁的耐火砖上形成铁豆，因此会定期停炉，使炉内温度恢复常温后人工进入炉内将铁豆清除，并对腰炉位置的耐火砖进行修复，修复完毕之后再对冲天炉进行点火升温。但是这样不仅人工强度大，而且会影响冲天炉的正常工作，从而影响铁水的生产，进而影响后期铸件的铸造。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自动对耐火砖上铁豆进行清除并且修复耐火砖的冲天炉。

为达到上述目的，本发明的技术方案提供一种冲天炉，包括后炉，所述后炉包括腰炉和加料口；所述腰炉处设有热风管和修复机构，所述修复机构包括修复块和若干助推单元，所述修复块呈环形，修复块内设有环形腔，环形腔与修复块的外侧壁连通；后炉的侧壁上设有与加料口连通的加料通道，腰炉上端的侧壁设有热风通道，腰炉下端通过热风管与热风通道连通；

每个助推单元包括滚珠丝杠副、助推管和封堵组件，所述封堵组件能间歇封堵加料通道和热风通道；所述滚珠丝杠副包括螺杆和螺母座，所述螺杆转动设置于后炉的炉壁内，所述螺杆上设有第一助推组件和第二助推组件，所述第一助推组件位于加料通道内，所述第二助推组件位于热风通道内；所述螺母座与螺杆螺纹连接，腰炉侧壁的耐火砖与腰炉的侧壁之间形成空腔，所述螺母座位于空腔内，所述螺母座通过助推管与修复块连接。

本方案的技术效果是：在腰炉位置的原料掉落至后炉缸中进行熔化时，从加料口将原料加入腰炉位置进行预热；在原料经过加料通道的过程中，封堵组件对热风通道进行封堵，原料推动第一助推组件转动，从而带动螺杆转动，进而带动螺母座向下移动；螺母座在腰炉位置处向下移动的过程中带动修复块向下移动，修复块将粘附在腰炉位置耐火砖上的铁豆清除，同时盛装在修复块环形腔内的耐火泥溢出后对耐火砖的内侧壁进行修补；加料完成后，封堵组件对加料通道进行封堵，原料熔化过程中产生的热浪经热风通道带动第二助推组件转动，从而带动螺杆反向转动，进而带动螺母座向上移动复位，对耐火砖的内侧壁再次进行修补，无需停炉修复冲天炉，降低人工工作强度，提高铸铁效率。

进一步的，所述螺母座上设有孔道，所述孔道通过助推管与环形腔连通，腰炉的侧壁设有加料孔，所述孔道能与加料孔对准。本方案的技术效果是：方便通过加料孔、孔道和助推管向环形腔内补充耐火泥。

进一步的，所述封堵组件包括按压板、弹簧、滑动杆和封堵板，所述滑动杆滑动设置于后炉的侧壁内，所述弹簧套设于滑动杆上，弹簧的下端与后炉的侧壁固定连接，弹簧的上端与滑动杆固定连接，所述封堵板与滑动杆的下端固定连接；所述按压板铰接设置于加料通道内，且按压板能推动滑动杆和封堵板向下移动。本方案的技术效果是：按压板封堵住加料通道后，熔化过程中产生的废气不会从加料口逸出，同时加料的过程中按压板在原料的重力作用下转动并推动滑动杆和封堵板移动，从而使得封堵板对热风通道进行封堵，避免热浪进入热风通道带动螺杆反向转动，确保螺杆的正常转动。

进一步的，修复块的中部沿其径向向内收缩，修复块的侧壁设有与环形腔连通的孔隙。本方案的技术效果是：确保环形腔内的耐火泥顺利溢出，对耐火砖的内侧壁进行修补。

进一步的，所述加料口处设有传送带，后炉的外侧壁上固定连接有支撑块，所述支撑块位于传送带与加料口之间。本方案的技术效果是：确保传送带在传送原料的过程中原料不会卡在传送带与加料口之间。

进一步的，所述后炉还包括后炉缸，后炉缸的侧壁设有进风口。本方案的技术效果是：确保后炉缸内的原料燃烧更彻底。

进一步的，还包括前炉，所述前炉包括出铁口、出渣口、前炉缸和过桥，所述前炉缸和后炉缸通过过桥连通，所述出铁口和出渣口呈喇叭状。本方案的技术效果是：确保铁水和废渣在溢出的过程中更加顺利。

进一步的，所述后炉还包括顶炉，所述顶炉的上端设有火花罩。本方案的技术效果是：火花罩可以对废气中的灰尘进行过滤，降低废气的污染。

进一步的，所述助推管由钨钢制成。本方案的技术效果是：钨钢的熔点较高，避免助推管受热发生形变。

本发明的另一目的在于提供一种冲天炉的修复工艺，包括如下步骤：

步骤1：在腰炉位置的原料掉落至后炉缸中进行熔化时，先从加料孔、孔道和助推管向修复块的环形腔内加入耐火泥，然后从加料口将原料加入腰炉位置进行预热；在原料经过加料通道的过程中，封堵板对热风通道进行封堵，原料经过加料通道的同时推动第一助推组件转动，从而带动螺杆转动，进而带动螺母座向下移动；

步骤2：螺母座在腰炉位置处向下移动的过程中带动修复块向下移动，修复块将粘附在腰炉位置耐火砖上的铁豆清除，同时盛装在修复块环形腔内的耐火泥溢出后对耐火砖的内侧壁进行修复；

步骤3：原料全部加入腰炉后，滑动杆和封堵板在弹簧的弹力作用下向上移动，从而带动按压板转动，对加料通道进行封堵，同时解除封堵板对热风通道的封堵，原料熔化过程中产生的高温炉气经热风通道带动第二助推组件转动，修复块复位并对耐火砖的内侧壁再次进行修补。

附图说明

图1为本发明实施例的正向半剖视图；

图2为图1中a处的局部放大图；

图3为图2中b处的局部放大图；

图4为图3中螺杆的右视剖视图；

图5为修复块的正向剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：前炉1、后炉2、出铁口3、出渣口4、前炉缸5、过桥6、后炉缸7、腰炉8、加料口9、火花罩10、支撑块11、热风管12、修复块13、环形腔14、孔隙15、加料通道16、热风通道17、助推管18、按压板19、弹簧20、滑动杆21、封堵板22、螺杆23、螺母座24、第一助推扇片25、第二助推扇片26、第一腔体27、第二腔体28、条形孔29、孔道30、加料孔31。

实施例基本如附图1-5所示：如图1所示的一种冲天炉，包括前炉1和后炉2，前炉1包括出铁口3、出渣口4、前炉缸5和过桥6，后炉2从下到上依次包括后炉缸7、腰炉8、加料口9和顶炉，后炉缸7和腰炉8的内侧壁安装有耐火砖，顶炉的上端安装有火花罩10。如图3所示，加料口9处的机架上安装有传送带，后炉2的外侧壁上焊接有支撑块11，支撑块11位于传送带与加料口9之间。如图1所示，前炉缸5和后炉缸7通过过桥6连通，出铁口3和出渣口4均呈喇叭状，后炉缸7的侧壁开有进风口，后炉缸7的外侧壁安装有向进风口鼓风的鼓风机(图中未示出)。

如图2、3所示，腰炉8处设有热风管12和修复机构，修复机构包括如图5所示的修复块13以及如图2所示的两个助推单元。如图5所示，修复块13呈环形，修复块13的中部沿其径向向内收缩，修复块13内开有环形腔14，环形腔14与修复块13的外侧壁通过孔隙15连通。如图3所示，后炉2的侧壁上设有与加料口9连通的加料通道16，腰炉8上端的侧壁设有热风通道17，腰炉8下端通过热风管12与热风通道17连通。

如图3所示，每个助推单元包括滚珠丝杠副、助推管18和封堵组件，封堵组件包括按压板19、弹簧20、滑动杆21和封堵板22，滑动杆21滑动设置于后炉2的侧壁内，弹簧20套设于滑动杆21上，弹簧20的下端与后炉2的侧壁固定连接，弹簧20的上端与滑动杆21固定连接，封堵板22与滑动杆21的下端固定连接；按压板19通过销钉铰接设置于加料通道16内，弹簧20处于自然伸长状态时，按压板19与滑动杆21的上端接触，而且按压板19将加料通道16封堵住。

滚珠丝杠副包括螺杆23和螺母座24，螺杆23转动设置于后炉2的炉壁内，螺杆23上焊接有多个第一助推扇片25和多个第二助推扇片26。如图4所示，后炉2的侧壁内开有第一腔体27和第二腔体28，螺杆23右侧的第一助推扇片25位于第一腔体27内，螺杆23左侧的第一助推扇片25位于加料通道16内；螺杆23右侧的第二助推扇片26位于第二腔体28内，螺杆23左侧的第二助推扇片26位于热风通道17内。

如图3所示，腰炉8侧壁的耐火砖与腰炉8的侧壁之间形成空腔，耐火砖上开有条形孔29，条形孔29的宽度小于石灰石、金属炉料和层焦等原料的粒径；螺母座24与螺杆23螺纹连接，螺母座24位于空腔内，螺母座24通过助推管18与修复块13连接，其中助推管18由钨钢制成。螺母座24上还开有孔道30，孔道30通过助推管18与环形腔14连通，腰炉8的侧壁开有加料孔31，当修复块13向上移动后，孔道30能与加料孔31对准。

当然，也可以在后炉2的侧壁上安装伺服电机，于加料通道16处通过传送链条带动螺杆23正、反向转动。

具体实施过程如下：

步骤1：在腰炉8位置的石灰石、金属炉料和层焦等原料掉落至后炉缸7中进行熔化时，人工先从加料孔31、孔道30和助推管18向修复块13的环形腔14内加入耐火泥(此时如图3所示的修复块13位于腰炉8的上端，而且孔道30与加料孔31对准。)；然后通过如图2所示的传送带将原料从加料口9和加料通道16将原料加入腰炉8位置进行预热；

如图3所示，在原料经过加料通道16的过程中，按压板19在原料的重力作用下逆时针转动并推动滑动杆21和封堵板22向下移动，此时弹簧20压缩，从而使得封堵板22对热风通道17进行封堵，原料经过加料通道16的同时推动第一助推扇片25转动，从而带动螺杆23转动，进而带动螺母座24向下移动至如图3所示位置；

步骤2：螺母座24在腰炉8位置处向下移动的过程中带动修复块13向下移动，修复块13将粘附在腰炉8位置耐火砖上的铁豆清除，同时盛装在修复块13的环形腔14内的耐火泥经孔隙15溢出后，修复块13将耐火泥涂覆在耐火砖上对耐火砖的内侧壁进行修复；

步骤3：原料全部加入腰炉8后，按压板19上没有原料经过，此时滑动杆21和封堵板22在弹簧20的弹力作用下向上移动，从而带动按压板19顺时针转动，对加料通道16进行封堵，同时解除封堵板22对热风通道17的封堵，原料熔化过程中产生的高温炉气经热风通道17带动第二助推扇片26转动，从而带动螺杆23反向转动，进而带动螺母座24和修复块13向上移动复位，修复块13对耐火砖的内侧壁再次进行修补。