專利名稱：高爐出鐵口鉆孔器、出鐵口鉆孔器用鉆頭及其鉆孔方法
技術領域：
本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及用于在高爐煉鐵工藝中生產鐵水的出鐵口鉆孔器。本發(fā)明還涉及出鐵口鉆孔器所用的鉆頭，以及出鐵口鉆孔方法。尤其是，本發(fā)明涉及出鐵口鉆孔器和所用的鉆頭以及出鐵口鉆孔方法；其中用高壓氮氣作為出鐵口鉆開的運載氣體，噴送混合著冷卻水的水霧來冷卻鉆頭，這樣出鐵口的耐火材料可以被快速地鉆開，從而有效地進行出鐵口鉆開操作。
2．現(xiàn)有技術描述通常在高爐工藝中，如

圖1所示，布置在高爐100底部的許多出鐵口104或者用出鐵口鉆孔器110周期性地鉆開，或者用一個圓桿并用一錘子(圖中未表示出)捶擊而鉆開。然后爐渣101和鐵水120經過出鐵口104排出來。
出鐵口104依賴于高爐100而不同，但通常從高爐外殼100a到高爐內部區(qū)域的深度約3m。
通常在內部容量3000m3或更大的高爐100中，有3到4個出鐵口104。其中，一個周期性地被修復，而其余2到3個輪流使用。通常放鐵水的時間為120～150分鐘。
現(xiàn)在詳細描述高爐運行。即鐵水120和爐渣101經過位于圖1中出鐵口外壁105上的出鐵口104放出。鐵水120和爐渣101放出操作完成后，出鐵口104用耐火材料103封閉。在此條件下，耐火材料103借助高爐100內部區(qū)域的高溫和高壓被煅燒，從而增加了耐火材料的強度。通過一個出鐵口104的操作完成時，使用另一出鐵口，并按此方式，最終使所有出鐵口104都得到使用。
這樣，經過一個出鐵口104的操作完成時，相應的該出鐵口104被封閉。隨時間推移，封閉出鐵口104的耐火材料104被煅燒得更徹底。這樣，當出鐵口104鉆開重新使用時，鉆孔過程很困難。
同時在現(xiàn)有鉆孔操作中，外壁105上的出鐵口104是使用安裝在出鐵口鉆孔器的機身118上的鉆桿106和鉆頭107來鉆開。或者出鐵口104是使用一圓桿并借助錘擊來打開。
在此條件下，耐火材料103在高爐100中被煅燒和硬化，這樣由于鉆孔和錘擊的沖擊作用，容易形成裂紋。結果，耐火材料103在高爐100中會脫離并形成縫隙。這樣，熔體會經縫隙泄漏，這些泄漏的鐵水形成固態(tài)鐵P(稱為“內裂”)，結果使鉆孔操作變得更加困難。從而，在固態(tài)鐵P區(qū)域，鉆孔效率明顯降低。
因此，在鉆孔或錘擊很困難的情況下，使用的最后一個方法是經過一管道(圖中未示出)噴送氧氣將固態(tài)鐵P溶解掉，從而打開出鐵口104。
可是，在噴射氧氣時，氧火焰會擴大出鐵口104或損壞出鐵口104。并且延長了出鐵口104的打開時間，縮短了鐵水流出時間，結果每天的鐵水產量降低。
這種氧氣打開出鐵口作業(yè)通常耗費20分鐘或更多，這樣耽誤了鐵水的生產。同時對工人而言，鐵水120和爐渣101意想不到的流出會造成事故。并且高爐100中鐵水量的管理和高爐爐況的控制變得更困難。而且為控制高爐爐況，不得不連續(xù)放出鐵水，這樣高爐操作環(huán)境惡化。
在現(xiàn)有的出鐵口鉆孔方法中，鉆桿106和鉆頭107用螺紋連接在一起，將此組件安裝在出鐵口鉆孔器110上。并且為在出鐵口鉆孔操作過程中排出碎屑如來自出鐵口104的耐火材料碎屑，壓力為6kg/cm2的壓縮空氣從出鐵口鉆孔器110的機身118指向鉆桿106的氣體通道106a噴射出來。這樣壓縮空氣通過鉆頭107的小噴氣孔124噴送到出鐵口104中。
并且，在現(xiàn)有打開出鐵口作業(yè)中所用的鉆頭具有4個通過鉆頭體107a的噴氣孔124。壓縮空氣從空氣供給管道119經過機身118和鉆桿106的氣體通道106a噴射到出鐵口104中。噴氣孔124包括一個直孔和三個具有30°角的傾斜孔。
然而，在現(xiàn)有打開出鐵口方法中所用的鉆頭107中，鉆頭體107a外部圓周幾乎沒有斜度(錐度)。而且在鉆頭體107a上的鉆頭刃107b之間形成的槽口107c很窄。這樣打開出鐵口過程中的碎屑如耐火材料碎屑不能有效地排出。經小噴氣孔124排出的用于冷卻的壓縮空氣由于壓力損失表現(xiàn)出較低的噴射壓力。還由于使用壓縮空氣冷卻，在1300℃的高溫環(huán)境下，鉆頭107容易損耗，從而劣化其鉆孔性能。
并且壓縮空氣的噴射壓力在鉆孔操作過程降低，壓縮空氣的氣體通道被開孔中產生的碎屑阻塞，結果鉆頭107在出鐵孔104中變形。發(fā)生上述變形時，開孔產生的碎屑的排出更困難。這樣鉆頭107在出鐵(渣)孔104內被進一步加熱，鉆頭107進一步受到損耗。這種惡性循環(huán)重復進行。
而且，鉆頭107可拆卸地螺紋式聯(lián)接到鉆桿106上，鉆桿106在鉆孔過程中必須承受沖擊和旋轉載荷。鉆桿106還要用昂貴的高強度鋼制造，因而要非常小心地使用，這是很麻煩的事情。
圖2表示使用現(xiàn)有的出鐵口鉆孔器和現(xiàn)有的鉆頭107打開出鐵口104時的工藝步驟。
在圖2的這種現(xiàn)有工藝中，第一個步驟152是鐵水120和爐渣101從高爐100放出，然后出鐵口用耐火材料103封閉起來，隨后在耐火材料完全煅燒之前，用鉆頭107在耐火材料103上鉆取大約2m深的孔。
下一步驟154是從出鐵口鉆孔器110上卸下鉆桿106和鉆頭107。
下一步驟156是在出鐵口鉆孔器110上安裝上圓桿122，用來穿透耐火材料103的剩余部分。
下一步驟158是如果步驟156的圓桿122穿透過程失敗，則改用氧氣噴射穿透。
下一步驟160是在用圓桿122穿透出鐵口的狀態(tài)時保持圓桿122插入在出鐵口104中直到下次鐵水放出為止。
下一步驟162是如果即將開始放出鐵水，圓桿122借助出鐵口鉆孔器110從出鐵口104中退出來。
下一步驟164是經過打開的出鐵口104進行鐵水排放操作。
在這種現(xiàn)有的出鐵口鉆孔方法中，鉆頭和鉆桿要用圓桿替換，并且要保持在圓桿插入出鐵口的狀態(tài)等待一定時間。因此出鐵口鉆孔操作復雜化，并耗費許多時間，結果不可能有效地將出鐵口鉆開。
本發(fā)明傾向克服現(xiàn)有技術的上述缺點。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于鉆開高爐出鐵口的出鐵口鉆孔器，其中封閉出鐵口的耐火材料被快速鉆透，從而使得進行有效地出鐵口鉆孔操作成為可能。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于鉆開高爐出鐵口的鉆頭，其中即使在出鐵口的熱的環(huán)境下，出鐵口鉆開能力得到提高以實現(xiàn)快速鉆孔操作，其壽命得到明顯提高，并且冷卻能力得到加強。
本發(fā)明的又一目的是提供一種鉆開高爐出鐵口的出鐵口鉆開方法，其中在出鐵口鉆開操作過程中，工作方法得到改善以穿透耐火材料并有效地進行鐵水排放操作。
為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的用于鉆開高爐出鐵口的出鐵口鉆孔器包括一個支架；一個安裝在支架下部的鉆頭；一個前端與鉆頭后端相連的鉆桿；一個鉆桿后端可拆卸地連接到其上面的出鐵口鉆孔器的機身，用于沿支架前后移動并可通過鉆桿旋轉鉆頭；以及一個冷卻流體供給裝置，用來經過出鐵口鉆孔器的機身和鉆桿的中心流體通道供給冷卻流體，并從鉆頭的前端噴射冷卻流體。
此冷卻流體供給裝置的特征在于和一個氮氣供給管道以及一個冷卻水供給管道相連，并且由冷卻水和氮氣構成的用于冷卻鉆頭的水霧供應到出鐵口鉆孔器的機身，再到鉆桿和鉆頭，以便在打開出鐵口操作過程中冷卻鉆頭。
按照本發(fā)明的另一方面，在用于出鐵口鉆孔器的鉆頭中，該出鐵口鉆孔器包括一個支架；一個用于可在支架上前后移動和可通過鉆桿旋轉鉆頭的出鐵口鉆孔器的機身；還有一個冷卻流體供給裝置，用于通過出鐵口鉆孔器的機身和鉆桿的中心流體通道供給冷卻流體，并從鉆頭的前端噴射冷卻流體，從而在出鐵口打開操作過程中將冷卻流體噴送到高爐的出鐵口中，該鉆頭包括一個其后端與鉆桿前端相連的鉆頭體；許多固定到鉆頭前端的鉆頭刃；位于鉆頭刃之間的三角形凹槽；一個所述鉆頭體直徑從前端向后端減小的錐度部分；還有一個冷卻流體通道，包括一穿過鉆頭體中心線的直通道和三個相對直通道軸線有一定角度的傾斜通道。
在本發(fā)明的又一方面，按照本發(fā)明的鉆開出鐵口時向高爐出鐵口噴射冷卻流體的方法，其步驟包括在出鐵口鉆孔器的機身上安裝鉆頭和鉆桿；出鐵口鉆孔器的機身前進，使鉆頭可進入出鐵口；驅動出鐵口鉆孔器的機身來旋轉鉆桿和鉆頭，以便用鉆頭鉆開出鐵口；鉆取一定程度后讓鉆桿在出鐵口內沿長度方向固定取向，并經由出鐵口鉆孔器機身、鉆桿和鉆頭向出鐵口中供給氮氣；在鉆頭在出鐵口內時供給冷卻水與氮氣混合并形成水霧，并在供給水霧的同時繼續(xù)進行鉆孔操作；確認鉆透出鐵口后，停止供應冷卻水但繼續(xù)供給氮氣；繼續(xù)噴射氮氣直到鉆頭完全從出鐵口退出來為止。
附圖簡述通過參照附圖詳細描述本發(fā)明優(yōu)選實施例，本發(fā)明的上述目的和其它優(yōu)點會變得更明顯。這些附圖包括圖1表示用于鉆開高爐出鐵口的現(xiàn)有的出鐵口鉆孔器的結構；圖2表示現(xiàn)有的鉆開出鐵口的方法的流程圖；圖3是按照本發(fā)明的用于鉆開高爐出鐵口的出鐵口鉆孔器的結構；圖4是按照本發(fā)明的鉆頭的立體圖；圖5是按照本發(fā)明的表示鉆頭連接到鉆桿上的截面圖；圖6是圖5中鉆頭的正視圖；圖7是按照本發(fā)明的出鐵口鉆孔器的操作步驟，其中圖7A表示打開出鐵口操作的預備狀態(tài)；圖7B表示鉆頭鉆出鐵口的狀態(tài)；圖7C表示鉆頭一旦完成位置調整供給氮氣的狀態(tài)；
圖7D表示供應氮氣和冷卻水形成水霧，并隨后進行鉆孔操作的狀態(tài)；圖7E表示一旦確認出鐵口鉆透后冷卻水供應停止，但氮氣繼續(xù)供應的狀態(tài)；圖7F表示鉆頭退回到初始位置的狀態(tài)；圖8表示按照本發(fā)明的出鐵口鉆孔方法的工藝步驟的流程圖。
優(yōu)選實施例的詳細描述圖3表示按照本發(fā)明的出鐵口鉆孔器l的整體結構。
出鐵口鉆孔器1包括一個支架3，并在支架3下方安裝了一個鉆頭5用于鉆開高爐100的出鐵口104。也安裝著其前端與鉆頭5聯(lián)接的鉆桿7。鉆桿7的后端以可拆卸方式連接到出鐵口鉆孔器的機身10上，并且機身10可以沿著支架3前后移動。而且，機身l0可旋轉鉆桿7和鉆頭5。
冷卻流體供給裝置20有一氣體供給管道22，并通過機身10和鉆桿7的中心流通通道供給冷卻流體。氣體供給管道22通過機身10與鉆桿7相連，以便通過鉆頭前端噴送空氣。
冷卻流體供給裝置20，出鐵口鉆孔器1的機身10和鉆桿7都是已有的零部件。
一個例子是日本Mazda電機公司的立式出鐵口鉆孔器。其規(guī)格如下鉆孔行程為5,530mm，給刀速度為30m/min，并且為空氣冷卻類型。此鉆孔器包括用來打開出鐵口104的鉆桿7和鉆頭5。并且該鉆孔器可以安裝上圓形鋼桿進行錘擊打孔。
另一個例子是德國的Dango & Dienenthal Siegen式出鐵口打開裝置。該裝置的規(guī)格為出鐵口長度是2.5～3m，最大給刀長度為5,500mm，鉆孔速度為1.2m/min，退刀速度為1m/sec，并且本裝置也是空氣冷卻類型的。該裝置在打孔過程中通過鉆頭供給空氣(冷卻)。
同時，按照本發(fā)明的出鐵口鉆孔器包括一冷卻流體供給裝置20，該冷卻流體供給裝置20由氮氣供給管道25和冷卻水供給管道30構成，這在現(xiàn)有出鐵口打開裝置中沒有發(fā)現(xiàn)。氮氣供給管道25和冷卻水供給管道30與冷卻流體供給管道20的氣體供給管22相連接。這樣，或者氮氣和冷卻水被供應到氣體供給管22，或者供應的是由氮氣和冷卻水組成的水霧，因此，冷卻水或氮氣或冷卻水與高壓氮氣混合形成的水霧代替空氣被選擇性地供應到與氣體供應管道22相連的鉆桿7的中心流通管道。
氮氣供給管道25包括多個減壓閥27，一個壓力表28和一個操縱閥29。這樣供給的氮氣可調節(jié)到最佳流速和最佳壓力。
同時，冷卻水供給管道30包括多個壓力表32，一個流速調節(jié)閥34和一個單向閥36。并且在冷卻水供給管道30與氣體供給管道22相連接處，在氣體供給管道22中安裝了一個噴嘴38，這樣通過噴嘴38的高速氮氣可以和冷卻水一起形成水霧。
即高壓氮氣通過氣體供應管道22的內部氣體流通管道流動，再將冷卻水引導到運載氮氣流中。這樣借助氮氣和冷卻水之間的碰撞壓，冷卻水轉化為水霧并經由鉆桿7供到鉆頭5。
因此，出鐵口104進行打開操作時，氣體供給管道22的操縱閥22a關閉，同為氣供給管道25和冷卻水供給管道30打開。然后供給水霧，在機身10、鉆桿7和鉆頭5中產生的熱被冷卻掉，同時給旋轉的鉆頭5提供了潤滑作用。并且在出鐵口打開操作過程中產生的耐火材料屑片和其它碎屑可以很容易地排出。這樣可以有效地進行出鐵口104打開操作。
不用氮氣，可用空氣作為運載氣體，這可以簡單地通過閥的開關來實現(xiàn)。在這種情況下，水霧由空氣和冷卻水組成。
同時，在按照本發(fā)明的出鐵口鉆孔器1中，鉆頭5具有如圖4到6所示的新型結構。即在打開出鐵口104操作過程中，在出鐵口104中鉆頭5與耐火材料間的摩擦最小化，并防止了鉆頭5的變形。
按照本發(fā)明的鉆頭5具有后端與鉆桿7的前端相連的鉆頭體52。鉆頭5還包括一些安裝在鉆頭體52的前端上傾斜地間隔開的鉆頭刃54。在鉆頭刃54之間，形成三角形的凹槽56。在圖中，提供了三個鉆頭刃54，在每個鉆頭刃54兩側形成傾斜面54a，在兩個傾斜面54a之間形成三角形凹槽56。
鉆頭體52的外周表面，構成錐度部分60。即鉆頭體52的外徑從鉆頭體的前端到其后端減小。這樣鉆頭5在安裝鉆頭刃54的前端具有最大的外徑。
在鉆頭體52中，形成冷卻流體通道65。冷卻流體通道65包括沿鉆桿中心軸形成的直通道67；三個相對于直通道67具有一定角度θ(15-23°)的傾斜通道69；還有一個其內徑相當于直通道67內徑兩倍大小的噴嘴70。
通道67和69與鉆桿7的中心流通通道7a相連通，這樣由冷卻水和氮氣構成的水霧可以從氮氣供給管道25和冷卻水供給管道30供應到通道67和69。
鉆頭刃54由耐熱合金11制成，而鉆頭體52由普通鋼制成。鉆頭體52的后端焊接到鉆桿7的前端上。
如上所述，本發(fā)明的鉆頭5具有錐度部分，這樣鉆頭體52的外徑從其前端朝向后端減小。當鉆出鐵口104時，若鉆頭5插入出鐵口104，在出鐵口104內徑和鉆頭5外徑之間形成一個圓筒狀間隙。
這樣在耐火材料103和鉆頭5之間的摩擦最小化，也減少旋轉阻力，結果防止了鉆頭5在出鐵口104中的變形。
并且，出鐵口打開過程中的碎屑如耐火材料屑片以及由氮氣和冷卻水構成的水霧可以很容易地通過在鉆頭5外徑和出鐵口104內徑之間形成的圓筒狀間隙排出。這樣，碎屑不會妨礙鉆頭5的旋轉。
供給由氮氣和冷卻水構成的水霧時，具有比直通道67的內徑更大的直徑的噴嘴70在出鐵口104中形成氣阱以提供潤滑作用。從而鉆頭5得到有效地冷卻，其旋轉不會受到阻礙。
因此，即使在出鐵口104的熱環(huán)境下，出鐵口打開操作工藝得到改善，冷卻效率得到加強，并且鉆頭5的壽命得到延長。
圖7和圖8表示按照本發(fā)明的鉆開出鐵口的方法。
在本方法中，防止了在出鐵口104中水霧與鐵水接觸時的爆炸，同時阻止了鐵水從高爐100到冷卻流體管道中的回流。
按照本發(fā)明的出鐵口鉆開方法，其步驟如下作為第一步，對出鐵口鉆孔器1的狀態(tài)，以及冷卻水供給管道25和氮氣供給管道30的壓力進行檢查。然后將鉆頭5和鉆桿7安裝在出鐵口鉆孔器1的機身10上(步驟50)(參照圖7A)。
然后檢查冷卻水噴射狀態(tài)。具體說，氮氣供給管道25打開并噴射氮氣進入氣體供給管道22。經過5-10秒后，冷卻水供給管道30打開并供給冷卻水進入氮氣氣流中。再確認是否從鉆頭5的前端噴射出水霧。在確認噴射出水霧之后，關閉冷卻水供給管道30的閥門34，并經過5-10秒鐘后，關閉氮氣供給管道25的閥門29。
根據(jù)出鐵口鉆孔器1的操作程序，鉆孔器1的機身10前進，使鉆頭5與出鐵口104匹配。然后操縱前進桿(圖中未示出)使鉆頭5正對放入出鐵口104中(步驟52)(參照圖7B)。
然后驅動機身10來旋轉鉆頭5，并使鉆頭5鉆入到出鐵口104中約50毫米(步驟54)。
然后進行調整，使鉆頭5與出鐵口104同軸地對準。再鉆入到出鐵口中約50～100mm。隨后打開氮氣供給管道25以噴送氮氣(步驟56)。
當鉆頭5前進到出鐵口104中達到200～300mm處時，冷卻水供給管道30打開產生水霧并供給到鉆頭5。按這種方式，鉆孔操作繼續(xù)進行(步驟58)(參見圖7D)。
在步驟58中，冷卻水壓力保持在11-13kg/cm2，冷卻水流速保持在10-12升/分鐘，氮氣壓力保持在10-12kg/cm2。
在此條件下，若鉆頭5前進速度過快，鉆頭5會損壞或者被固定地粘著在出鐵口104中，導致鉆頭5的旋轉停止。因此，在鉆頭5前進時要很小心。隨后一旦穿透出鐵口104，立即關閉冷卻水供給管道的閥門34停止供給水霧，但氮氣繼續(xù)噴送(步驟60)(參照圖7E)。
繼續(xù)供給氮氣，直到鉆頭5完全退到出鐵口104外面為止(步驟62)(參照圖7F)。
在步驟60和62中，供給氮氣使得進行穩(wěn)定的鐵水放出操作成為可能，這是因為鐵水120和爐渣101放出過程中，出鐵口104充滿氮氣。并能防止鐵水120和爐渣101阻塞鉆頭5的冷卻流體通道。
在上述的本發(fā)明中，用圓形鋼桿替換鉆頭5和鉆桿7并使圓形鋼桿準備進入出鐵口104的步驟省略掉了，從而簡化了出鐵口打開過程。出鐵口鉆孔過程在短時間內完成，提高了出鐵口打開操作的效率。此外，使用由氮氣和冷卻水構成的水霧，提高了冷卻效率。
現(xiàn)在基于一個實例描述本發(fā)明。
<例子>
為證明本發(fā)明的效果，通過混合冷卻水到高壓氮氣運載氣體之中，形成水霧。在使用本發(fā)明的鉆頭和出鐵口鉆孔器實施本發(fā)明的出鐵口鉆孔方法時，將上述水霧噴射到出鐵口中。
首先，為形成水霧，使冷卻水的壓力和流速分別在5～15kg/cm2和6～15升/分鐘的范圍內變化，與此同時氮氣壓力在6～13kg/cm2范圍內變化。其結果表示下述的表1中。
同時為調整水霧的噴射角度，鉆頭5具有一個直噴射通道67和三個傾斜的噴射通道69。為有效地排出出鐵口打開過程中產生的碎屑，傾斜通道69作成具有相對于直通道67成15-23°的角度θ。這些結果綜述在表1中。
表1
如上述表1所示，在出鐵口104鉆開過程中，當冷卻水壓力為11-13kg/cm2，冷卻水流速為10-12升/分鐘時，鉆頭5具有優(yōu)秀的冷卻能力。在氮氣壓力為10-12kg/cm2時，冷卻水噴射是優(yōu)秀的，并且有效地排出打開出鐵口過程中產生的碎屑。
鉆開出鐵口表現(xiàn)出的其它效果如下。即出鐵口鉆開時間從現(xiàn)有技術的20分鐘縮短到5分鐘。并且不必使用圓形鋼桿和錘擊操作，從而完全消除了在現(xiàn)有技術中導致的耐火材料中裂紋的形成。而且，不用現(xiàn)有的氧氣管，從而避免了出鐵口內部擴大和出鐵口長度縮短。這樣，能縮短出鐵口鉆開時間，鐵水排放時間延長，提高了生產效率。
并且出鐵口具有均勻的圓柱形內部形狀，這樣封閉出鐵口所需的耐火材料用量明顯減少。這些結果表示在表2中。
表2
按照上述的本發(fā)明，采用了水霧冷卻方法和有效的鉆孔方法。結果，出鐵口快速鉆開，鉆孔時間周期明顯降低，鐵水排出時間周期明顯增加，耐火材料消耗比率明顯降低。并且鐵水排放時間周期增加，鐵水排放操作變容易。因此，通過適當調節(jié)高爐中下部的鐵水量，可以穩(wěn)定高爐爐況，提高生產率。而且即使在高溫高壓環(huán)境下，鉆孔操作的不利條件可以改善為有利條件。
權利要求
1．一種用于鉆開高爐出鐵口的出鐵口鉆孔器，包括一個支架；一個安裝在所述支架下部的鉆頭；一個前端與所述鉆頭后端相連的鉆桿；一個所述鉆桿的后端可拆卸式安裝在其上面的所述出鐵口鉆孔器的機身，該機身可在所述支架上前后移動，并能通過所述鉆桿旋轉所述鉆頭；一個冷卻流體供給裝置，用來經過所述出鐵口鉆孔器的所述機身和所述鉆桿的中心流體通道供給冷卻流體，并從所述鉆頭的前端噴射冷卻流體，其特征在于所述冷卻流體供給裝置與氮氣供給管道和冷卻水供給管道相連，并且由冷卻水和氮氣構成的用于冷卻所述出鐵口的水霧供給到所述出鐵口鉆孔器的所述機身，再到所述鉆桿，再到所述鉆頭，以便在打開出鐵口操作過程中冷卻所述出鐵口。
2．如權利要求1所述的出鐵口鉆孔器，其特征在于所述氮氣供給管道(25)和所述冷卻水供給管道(30)同所述冷卻流體供給管道(20)的氣體供給管道(22)相聯(lián)接，使用所述氣體供給管道(22)中的空氣作為運載氣體(代替氮氣)。
3．一種用于出鐵口鉆孔器的鉆頭中的鉆孔器，包括一個支架；一個用于沿著所述支架前后移動的和通過鉆桿旋轉所述鉆頭的機身；以及一個冷卻流體供給裝置，用于通過所述出鐵口鉆孔器的所述機身和所述鉆桿的中心流體通道供給冷卻流體，并從所述鉆頭的前端噴射冷卻流體，從而在所述出鐵口打開操作過程中將冷卻流體噴射到高爐的所述出鐵口中，所述鉆頭包括一個其后端與所述鉆桿前端相連的鉆頭體；一些固定在所述鉆頭體前端的鉆頭刃；位于所述鉆頭刃之間的三角形凹槽；一個所述鉆頭體直徑從前端向后端減小的錐度部分；以及一冷卻流體通道，包括一沿所述鉆頭體中心線的直通道，以及三個相對于所述直通道軸線一定角度的傾斜通道。
4．如權利要求3所述的鉆頭，其特征在于所述傾斜通道(69)具有相對于所述直通道(67)成15-23度的角度θ。
5．如權利要求3所述的鉆頭，其特征在于一個具有相當于所述直通道(67)直徑大小兩倍直徑的噴嘴(70)形成于所述直通道(67)的頂端，以便在所述出鐵口中形成氣阱，從而使所述鉆頭(5)被有效地冷卻，并使旋轉阻力最小化。
6．一種用于鉆開出鐵口同時將冷卻流體噴射到高爐出鐵口的方法，其步驟包括在出鐵口鉆孔器的機身上安裝鉆頭和鉆桿(第一步)；使所述出鐵口鉆孔器的所述機身前進，從而使所述鉆頭可以進入所述出鐵口(第二步)；驅動所述出鐵口鉆孔器的所述機身以旋轉所述鉆桿和所述鉆頭，以便用所述鉆頭鉆開所述出鐵口(第三步)；鉆取一定程度后讓所述鉆桿在所述出鐵口內沿長度方向固定取向，并經由所述出鐵口鉆孔器的所述機身、所述鉆桿和所述鉆頭向所述出鐵口中供給氮氣(第四步)；供給冷卻水與氮氣混合并形成水霧，同時所述鉆頭在所述出鐵口內，并在供給水霧的同時繼續(xù)進行鉆孔操作(第五步)；確認鉆穿所述出鐵口后，停止供給冷卻水，但繼續(xù)供給氮氣(第六步)；繼續(xù)噴射氮氣，直到所述鉆頭完全從所述出鐵口中退出來為止(第七步)。
7．如權利要求6所述的方法，其特征在于在第五步中，冷卻水保持壓力為11-13kg/cm2，流速為10-12升/分鐘；并且氮氣壓力保持在10-12kg/cm2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種出鐵口鉆孔器(1)。所用鉆頭和鉆孔方法。提供了一個供給作為運載氣體的高壓氮氣的氮氣供給管道和一個冷卻水供給管道,用來形成用于冷卻鉆頭(5)、鉆桿(7)、鉆孔器的機身(10)和出鐵口(104)的水霧。這樣,出鐵口鉆開時間周期明顯縮短,鐵水排放周期明顯增加,耐火材料凈耗量明顯減少。因此,通過恰當調節(jié)高爐(100)下部存在的鐵水量,可穩(wěn)定高爐的爐況,并提高生產率。即使在高溫高壓環(huán)境下,也能提供有利的操作條件。
文檔編號C21B7/12GK1225137SQ97196216
公開日1999年8月4日 申請日期1997年5月8日 優(yōu)先權日1997年5月8日
發(fā)明者李鐘烈, 金甲烈, 裴東錫 申請人:浦項綜合制鐵株式會社