一种高炉开铁口的方法及高炉开铁口设备系统

摘要

本发明涉及一种高炉开铁口的方法及高炉开铁口设备系统，该方法的步骤为：先采用机械开铁口机从出铁口基准点沿预设的出铁通道方向往高炉内钻孔，当机械开铁口机的钻杆钻至预设位置处时，将钻杆退出出铁通道；再采用激光开铁口机产生激光，该激光沿着机械开铁口机钻设的孔道打通出铁通道。高炉开铁口设备系统包括机械开铁口机和可以产生激光的激光开铁口机，机械开铁口机和激光开铁口机配合作业打通形成高炉的出铁通道。本发明的有益效果是：减少机械开铁口机钻头的磨损；形成的出铁通道光滑，便于出铁；可以避免开铁口机设备在铁口喷溅时损坏；可以实现远程操作，保障操作人员的人身安全。

说明书

技术领域

本发明涉及一种高炉开铁口的方法及高炉开铁口设备系统，用于高炉出铁前打通出铁通道。

背景技术

随着高炉向大型化发展，高炉出铁口炮泥的配方不断改进，其强度和硬度提高，导致开铁口机的钻削效果差、开口效率低，钻具使用寿命短、消耗成本高等问题一直难以解决。在开铁口机钻削至炮泥的赤热层后，经常发生开铁口机无法钻动的现象，此时一般由炉前工人用氧气烧开铁口，导致开铁口时间长，操作人员劳动强度大，而且操作者的人身安全得不到充分保障。由于用氧气烧铁口的操作不当，使烧的孔道偏离设计的铁口中心线，且孔道内壁坑洼不齐，扩大了孔道的截面积，破坏了孔道的完整。在堵口时，孔道内坑洼处的渣铁液无法流回炉缸，在内外压力的作用下，将渣铁液挤压渗入炮泥内，造成孔道夹铁、导致下次开铁口困难。

因此有必要设计一种高炉开铁口的方法及开铁口设备，以克服上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供一种高炉开铁口的方法及高炉开铁口设备系统，该方法及设备系统可以减少机械开铁口机钻头的磨损，形成的出铁通道光滑，同时可以保障机械设备安全及操作人员的人身安全。

本发明的技术方案如下：

一种高炉开铁口的方法，包括以下步骤：

所述铁口包括位于高炉炉壳上的铁口框、铁口框内的炮泥和位于炉底砌砖上方的泥包，所述泥包包括泥包被渣、铁侵蚀的区域，在铁口框外侧表面设一出铁口基准点，预设从出铁口基准点与水平线成一夹角a向下依次通过铁口框内的炮泥、泥包的方向为出铁通道的方向；

采用机械开铁口机沿预设的出铁通道方向往高炉内钻孔，当所述机械开铁口机的钻杆钻至预设位置处时，将所述钻杆退出所述出铁通道；

采用激光开铁口机产生激光，所述激光进入所述机械开铁口机钻设的孔道，利用激光的热量打通剩余的出铁通道，当铁水从高炉内流出时，关闭激光开铁口机，完成开铁口的过程。

进一步地，所述机械开铁口机的钻杆钻至泥包被渣、铁侵蚀的区域时，所述钻杆退出所述出铁通道。

进一步地，所述机械开铁口机和激光开铁口机分开固定安装，所述激光开铁口机的激光发射角度预先设定好，所述钻杆旋转离开激光的运行路径时，即可启动激光开铁口机。

进一步地，所述激光开铁口机固定在机械开铁口机上，所述钻杆退出所述出铁通道后，旋转机械开铁口机至激光开铁口机面向出铁通道，调整激光发射角度后启动所述激光开铁口机。

一种高炉开铁口设备系统，包括机械开铁口机和可以产生激光的激光开铁口机，所述机械开铁口机包括钻杆，所述钻杆和激光的作业方向与高炉的出铁通道方向相同，所述钻杆的作业长度与所述激光的作业长度之和为所述出铁通道的长度。

进一步地，所述钻杆的作业长度为出铁通道上从出铁口基准点到泥包被渣、铁侵蚀的区域的距离。

进一步地，所述机械开铁口机和激光开铁口机分开固定安装。

进一步地，所述激光开铁口机固定在机械开铁口机上。

进一步地，所述激光开铁口机通过螺栓连接的方式固定在机械开铁口机上。

本发明具有以下有益效果：采用机械开铁口机和激光开铁口配合作业，避免机械开铁口机的钻头强制钻开渗铁层，磨损钻头，减少钻头的消耗；钻杆的工作距离较短，钻杆容易从出铁通道退出，更易于保护设备；将钻杆退出之后，将机械开铁口机旋回至原位，避免机械设备在铁口喷溅时损坏；采用激光开铁口机打开铁口，形成的出铁通道光滑，便于出铁；可以实现远程操作，当铁口出现喷铁现象时，能够有效保障操作者的人身安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的机械开铁口机开铁口的示意图；

图2为本发明实施例提供的激光开铁口机开铁口的示意图；

其中：1、炉壳；2、铁口框；3、出铁口基准点；4、炉底砌砖；5、出铁通道；6、泥包被渣、铁侵蚀的区域；7、泥包；8、机械开铁口机；9、钻杆；10、激光开铁口机；11、激光；a、出铁通道水平夹角。

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的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明实施例提供一种高炉开铁口的方法，包括以下步骤：

（1）所述铁口包括位于高炉炉壳1上的铁口框2、铁口框2内的炮泥和位于炉底砌砖4上方的泥包7，所述泥包7包括泥包被渣、铁侵蚀的区域6，在铁口框2外侧表面设一出铁口基准点3，预设从出铁口基准点3与水平线成一夹角a向下依次通过铁口框2内的炮泥、泥包8的方向为出铁通道5的方向；

（2）采用机械开铁口机8沿预设的出铁通道5方向往高炉内钻孔，当所述机械开铁口机8的钻杆9钻至预设位置处时，将所述钻杆9退出所述出铁通道5；

（3）采用激光开铁口机10产生激光11，所述激光11沿着所述机械开铁口机8钻设的孔道进入高炉内，利用激光11的热量打通剩余的出铁通道5；当铁水从高炉内流出时，关闭激光开铁口机10，完成开铁口的过程打通出铁通道5。

本实施例提供的高炉开铁口的方法中，所述出铁口基准点3为预期的出铁水位置，为设定的开铁口作业基准点；所述出铁通道5的方向为预先设定的开铁口作业方向。

如图1和图2所示，本实施例提供的高炉开铁口的方法中，优选地，当所述机械开铁口机8的钻杆9钻至泥包被渣、铁侵蚀的区域6时，将所述钻杆9退出所述出铁通道5；然后再采用激光开铁口机10产生激光11，利用激光11的热量熔化所述泥包被渣、铁侵蚀的区域6，打通剩余的出铁通道5。实际作业过程中，可以避免钻头在强制钻开渗铁层时被严重磨损，可以节约成本；采用激光打通的出铁通道光滑，便于出铁，可以避免用氧气烧铁口时操作不当造成的对铁口的损害。

本实施例提供的高炉开铁口的方法中，所述机械开铁口机8和激光开铁口机10可以分开固定安装，所述激光开铁口机10的激光11发射角度预先设定好，所述钻杆9旋转离开激光11的运行路径时，即可启动激光开铁口机10。所述激光开铁口机10也可以固定在机械开铁口机8上，所述钻杆9退出所述出铁通道5后，旋转机械开铁口机8至激光开铁口机10面向出铁通道5，调整激光11发射角度后启动所述激光开铁口机10。优选地，采取第一种结构，在实际作业过程中可极大缩短所述钻杆9撤出出铁通道5到所述激光开铁口机10开始作业之间的时间间隔，所以可以将激光开铁口机10固定在某处，其产生的激光11的角度灵活可调，在机械开铁口机8旋回至原位的过程中，即可马上打开激光开铁口机10进行作业，从而可以缩短开铁口的时间。

本实施例提供的高炉开铁口的方法中，所述激光开铁口机10与远程控制端连接，可以远程控制激光开铁口机10的开启、关闭以及激光11的发射角度。所述远程控制端采用远程计算机控制，现有的自动化控制技术领域的远程控制程序即可满足本实施例中对所述激光开铁口机10的控制要求，不需要再另外编程。 

为实现上述高炉开铁口的方法，本发明实施例提供一种高炉开铁口的设备系统，包括机械开铁口机8和可以产生激光11的激光开铁口机10，所述机械开铁口机8包括钻杆9，所述钻杆9和激光11的作业方向与高炉的出铁通道5方向相同，所述钻杆9的作业长度与所述激光11的作业长度之和为所述出铁通道5的长度。

所述钻杆9的作业长度为出铁通道5上从出铁口基准点3到泥包被渣、铁侵蚀的区域6的距离。

本实施例提供的高炉开铁口设备系统中，所述机械开铁口机8和激光开铁口机10分开固定安装；或所述激光开铁口机10固定在机械开铁口机8上。优选地，采取第一种结构。当采取第二种结构时，所述激光开铁口机10通过螺栓连接或焊接等方式固定在机械开铁口机8上。

本实施例提供的高炉开铁口设备系统中，所述激光开铁口机10与远程控制端连接，可以远程控制激光开铁口机10的开启、关闭以及激光11的发射角度。所述远程控制端采用远程计算机控制，现有的自动化控制技术领域的远程控制程序即可满足本实施例中对所述激光开铁口机10的控制要求，不需要再另外编程。这样可以实现远程操作，当铁口出现喷铁现象时，能够有效保障操作者的人身安全。

本发明实施例具有以下有益效果：采用机械开铁口机和激光开铁口配合作业，避免机械开铁口机的钻头强制钻开渗铁层，磨损钻头，减少钻头的消耗；钻杆的工作距离较短，钻杆容易从出铁通道退出，更易于保护设备；将钻杆退出之后，将机械开铁口机旋回至原位，避免机械设备在铁口喷溅时损坏；采用激光开铁口机打开铁口，形成的出铁通道光滑，便于出铁；可以实现远程操作，当铁口出现喷铁现象时，能够有效保障操作者的人身安全。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。