專利名稱：用于將燃料注入噴槍插入到鼓風(fēng)爐的風(fēng)口彎頭中及從風(fēng)口彎頭中取出燃料注入噴槍的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來(lái)說(shuō)涉及將燃料注入噴槍安裝到鼓風(fēng)爐的風(fēng)口彎頭上的裝置。更具體 地，本發(fā)明涉及將燃料注入噴槍(特別是氧-煤注入噴槍)插入到風(fēng)口彎頭中的插入過(guò)程 和從風(fēng)口彎頭中取出燃料注入噴槍的取出過(guò)程。
背景技術(shù)：
燃料注入噴槍用于將可燃物(例如粉煤)注入到通過(guò)風(fēng)口彎頭引入到鼓風(fēng)爐中的 熱風(fēng)中。例如由于燃燒和摩耗所導(dǎo)致的噴槍頂端的過(guò)度磨損或毀壞，出于維護(hù)和修理的目 的需要周期性地更換這種噴槍。目前，用于更換燃料注入噴槍的典型過(guò)程，S卩，取出需要維修的噴槍并插入新的或 整修的噴槍，需要三到四個(gè)操作員的人工介入。根據(jù)該典型過(guò)程，操作員完全通過(guò)人力勞動(dòng) 來(lái)分離、取出、插入和連接噴槍。由于注入噴槍的尺寸(噴槍相對(duì)于操作員的尺寸比例參見(jiàn)圖2)和相當(dāng)大的重量， 并且還由于需要充分的軸向?qū)?zhǔn)，插入和取出噴槍都傾向于是相對(duì)麻煩且耗時(shí)的。更換注 入噴槍所需的時(shí)間導(dǎo)致不期望的人員遭受爐子的惡劣環(huán)境的時(shí)期，特別是當(dāng)考慮到由于典 型的鼓風(fēng)爐車間中風(fēng)口彎頭的數(shù)量以及每個(gè)風(fēng)口彎頭均可具有若干相關(guān)聯(lián)的噴槍這一事 實(shí)所導(dǎo)致的所需介入時(shí)間的增加。對(duì)于氧-煤注入噴槍(氧-煤注入噴槍具有同時(shí)將粉煤和氧注入到熱鼓風(fēng)中的優(yōu) 點(diǎn)，因此目前得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用)，以上問(wèn)題更突出。這是因?yàn)榕c傳統(tǒng)噴槍相比，氧-煤 噴槍不僅重量增大而且直徑增大。由于直徑增大，克服由熱鼓風(fēng)壓力(典型地為數(shù) 量級(jí))施加的力插入氧-煤注入噴槍所需的力可大大超過(guò)400N，從而致使更換氧-煤噴槍 的當(dāng)前實(shí)踐更麻煩，且因此更耗時(shí)。韓國(guó)專利申請(qǐng)KR 10 2004 0019479公開了一種設(shè)計(jì)成用于將粉煤注入噴槍從風(fēng) 口彎頭中拉出的設(shè)備。該設(shè)備包括具有噴槍架的導(dǎo)向框，該噴槍架可借助于鏈傳動(dòng)沿導(dǎo)向 框縱向地移動(dòng)。導(dǎo)向框借助于允許機(jī)動(dòng)化地調(diào)節(jié)導(dǎo)向框的傾斜角的裝置而支撐在有輪小車 上。根據(jù)KR 10 2004 0019479的設(shè)備進(jìn)一步構(gòu)造成用于矯正插入期間已彎曲的噴槍，且為 此目的，該設(shè)備包括固定至導(dǎo)向框的一端的噴槍校正框。為了進(jìn)行矯正，當(dāng)通過(guò)驅(qū)動(dòng)噴槍架 而拉出噴槍時(shí)，噴槍穿過(guò)噴槍校正框。雖然這種設(shè)備看起來(lái)有助于取出注入噴槍，特別是彎 曲的噴槍，然而該設(shè)備并非特別有助于插入。技術(shù)問(wèn)題考慮到以上闡述的情況，本發(fā)明的首要目的是提供一種解決方案，其由于有助于 取出以及插入而允許快速且可靠地更換風(fēng)口彎頭上的燃料注入噴槍。該目的通過(guò)如權(quán)利要 求1所要求保護(hù)的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備設(shè)計(jì)成用于將燃料注入噴槍插入到豎爐(特別是鼓風(fēng)爐) 上的風(fēng)口彎頭中以及從風(fēng)口彎頭中取出燃料注入噴槍。風(fēng)口彎頭包括噴槍套或噴槍架，該 噴槍套或噴槍架限定將噴槍對(duì)準(zhǔn)在其上以進(jìn)行插入/取出的插入/取出軸線。噴槍套或 噴槍架安裝在噴槍通道的共軸延伸件中，該噴槍通道典型地穿過(guò)吹管或穿過(guò)風(fēng)口彎頭的風(fēng) 口，并且注入噴槍可通過(guò)該噴槍通道插入到風(fēng)口彎頭中以將可燃物注入到熱鼓風(fēng)中。所提出的設(shè)備主要包括線性導(dǎo)向件(guide)，導(dǎo)向支架，該導(dǎo)向件包括用于使支 架移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，以及用于將線性導(dǎo)向件可拆除地附接至風(fēng)口彎頭的安裝支撐件。更具體地，支架由線性導(dǎo)向件可移動(dòng)地支撐，并且與用于將注入噴槍連接至支架 的連接裝置協(xié)作，從而使得注入噴槍可沿平移軸線且更精確地在該平移軸線上軸向地移 動(dòng)。因此，線性導(dǎo)向件中的機(jī)構(gòu)構(gòu)造成用于使支架沿導(dǎo)向軸線且在該導(dǎo)向軸線上線性地移 動(dòng)。如權(quán)利要求1中所提出的，線性導(dǎo)向件具有用于將線性導(dǎo)向件安裝至風(fēng)口彎頭的第一 接合半部，而安裝支撐件具有協(xié)作以將線性導(dǎo)向件可拆除地附接至風(fēng)口彎頭的協(xié)作的第二 接合半部。安裝支撐件和兩個(gè)接合半部構(gòu)造成將線性導(dǎo)向件定向?yàn)?，?dāng)線性導(dǎo)向件經(jīng)由安 裝支撐件附接至風(fēng)口彎頭時(shí)，使得線性導(dǎo)向件的導(dǎo)向軸線與插入/取出軸線平行，并且使 得連接至支架的注入噴槍的平移軸線與插入/取出軸線共軸。通過(guò)協(xié)助噴槍的對(duì)準(zhǔn)且通過(guò)實(shí)現(xiàn)致動(dòng)的插入/取出，本設(shè)備使得能夠減少更換燃 料注入噴槍所需的時(shí)間。而且，本設(shè)備能夠?qū)⑺璧娜肆耐耆娜斯じ鼡Q所需的通常三 到四個(gè)操作員降到最多兩個(gè)操作員。優(yōu)選地，安裝支撐件承載附接的線性導(dǎo)向件和在將其插入之前連接的注入噴槍的 全部重量。也就是說(shuō)，安裝支撐件優(yōu)選地構(gòu)造成以懸臂的方式將附接的線性導(dǎo)向件以及連 接的注入噴槍支撐在風(fēng)口彎頭上。因此，除了將線性導(dǎo)向件附接至安裝支撐件且將注入噴 槍連接至導(dǎo)向件之外，不需要另外的裝置和措施來(lái)適當(dāng)?shù)匕惭b和支撐導(dǎo)向件和注入噴槍。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，線性導(dǎo)向件中的機(jī)構(gòu)構(gòu)造成在軸向方向上自鎖，從而避免 支架沿導(dǎo)向軸線的不期望的線性運(yùn)動(dòng)，使得支架不能通過(guò)機(jī)構(gòu)外的力來(lái)驅(qū)動(dòng)。該實(shí)施方式 增加了安全性，因?yàn)樵搶?shí)施方式防止了由于插入/取出期間(即，注入噴槍僅固定至設(shè)備的 期間)的熱鼓風(fēng)壓力所導(dǎo)致的噴槍噴出的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)可靠且簡(jiǎn)明的實(shí)施方式，線性導(dǎo)向件的機(jī)構(gòu)是心軸(spindle)驅(qū)動(dòng)型的線性 傳動(dòng)裝置。在該實(shí)施方式中，該機(jī)構(gòu)包括繞導(dǎo)向軸線可旋轉(zhuǎn)地安裝在線性導(dǎo)向件內(nèi)的心軸。 支架包括與心軸嚙合且安裝在支架上的心軸螺母，以通過(guò)心軸的旋轉(zhuǎn)使支架線性地移動(dòng)。 優(yōu)選地，通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇(心軸和心軸螺母)材料的配對(duì)以及心軸的導(dǎo)程角來(lái)使用自鎖心 軸布置。在可替代的實(shí)施方式中，機(jī)構(gòu)可包括鏈傳動(dòng)、皮帶傳動(dòng)或齒條-小齒輪傳動(dòng)裝置， 其中，支架適當(dāng)?shù)剡B接至鏈條、皮帶或小齒輪，以通過(guò)致動(dòng)傳動(dòng)裝置或齒輪來(lái)使支架線性地 移動(dòng)。并且在這種情況下，有利地，機(jī)構(gòu)是自鎖的以防止噴槍噴出，例如通過(guò)使自鎖制動(dòng)器 與傳動(dòng)裝置(諸如自鎖蝸輪)相關(guān)聯(lián)。致動(dòng)器可永久性地或可拆除地接合至用于致動(dòng)支架 且因而平移噴槍的機(jī)構(gòu)。優(yōu)選地，(分別屬于線性導(dǎo)向件和安裝支撐件的)第一接合半部和第二接合半部 包括快動(dòng)(rapid action)緊固件，以允許快速地將線性導(dǎo)向件附接到風(fēng)口彎頭上以及從 風(fēng)口彎頭上拆下線性導(dǎo)向件。在后一種情況下，快動(dòng)緊固件優(yōu)選地包括可設(shè)置在第一接合半部或第二接合半部上的杠桿致動(dòng)的緊固夾頭(stirrup)以及可相應(yīng)地設(shè)置在第二接合 半部上或第一接合半部上的協(xié)作鉤，以將線性導(dǎo)向件附接至安裝支撐件。而且，在該實(shí)施方 式中，本設(shè)備可進(jìn)一步包括位于任一接合半部上的桿柱，以及位于另一接合半部上的鉗爪 (claw)，該鉗爪構(gòu)造成與桿柱嚙合，從而將線性導(dǎo)向件阻擋在安裝支撐件上。在安裝好的情況下，安裝支撐件永久性地或可拆除地固定至風(fēng)口彎頭，特別是固 定至噴槍套。優(yōu)選地，第二接合半部包括鄰接件，更具體地，包括鄰接板。鄰接板限定鄰接 表面，該鄰接表面在一種簡(jiǎn)單但非嚴(yán)格必要的構(gòu)造中基本上垂直于由噴槍套限定的插入/ 取出軸線。因此，第一接合半部?jī)?yōu)選地包括反鄰接件，更具體地包括反鄰接板，該反鄰接板 限定反鄰接表面，該反鄰接表面在一種簡(jiǎn)單的構(gòu)造中垂直于導(dǎo)向軸線。后一實(shí)施方式給出 了一種用于提供如上面所闡述的固有對(duì)準(zhǔn)的簡(jiǎn)單方案。本設(shè)備有利地包括用于將注入噴槍連接至支架的獨(dú)立連接裝置，從而使得可為每 個(gè)注入噴槍安裝專用的連接裝置，從而能夠進(jìn)一步節(jié)省時(shí)間。在簡(jiǎn)單的構(gòu)造中，支架包括第 一連接部，而連接裝置包括可連接至第一連接部的第二連接部。在后一種情況下，連接裝置 優(yōu)選地具有用于徑向和軸向地固定注入噴槍并且使得當(dāng)?shù)谝缓偷诙B接部嚙合時(shí)可通過(guò) 支架使注入噴槍在平移軸線上軸向地移動(dòng)的軸環(huán)。優(yōu)選地，線性導(dǎo)向件包括限定線性軌道的至少一個(gè)細(xì)長(zhǎng)梁以及例如借助于輥?zhàn)硬?置或滑動(dòng)導(dǎo)向件可移動(dòng)地支撐在梁的線性軌道上的支架。有利地，線性導(dǎo)向件的尺寸形成為使得支架的行程大于注入噴槍的插入深度。如應(yīng)理解的，所提出的設(shè)備特別適于鼓風(fēng)爐的風(fēng)口彎頭上的燃料注入噴槍(特別 是氧-煤注入噴槍)的更換過(guò)程中的工業(yè)應(yīng)用。


以下參考附圖以實(shí)例的方式描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，附圖中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)風(fēng)口彎頭布置的側(cè)視圖，示出了處于插入位置中的燃 料注入噴槍；圖2是根據(jù)圖1的側(cè)視圖，示出了處于取出位置中的燃料注入噴槍且示出了操作 員以作為尺寸參考；圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于將燃料注入噴槍插入到如圖1-圖2所示的風(fēng)口彎頭中 以及從風(fēng)口彎頭中取出燃料注入噴槍的設(shè)備的等距透視圖；圖4是處于風(fēng)口彎頭上的操作位置中的圖3的設(shè)備的放大局部等距透視圖，示出 了線性導(dǎo)向件借助于快動(dòng)緊固件連接至安裝支撐件；圖5是處于非操作位置中的圖3的設(shè)備的放大局部等距透視圖，其中線性導(dǎo)向件 與安裝支撐件分離。從以下詳細(xì)說(shuō)明中，本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。
具體實(shí)施例方式圖1示意性地示出了總體上用參考標(biāo)記1標(biāo)出的傳統(tǒng)風(fēng)口彎頭。風(fēng)口彎頭1包括 風(fēng)口 2，該風(fēng)口形成風(fēng)口彎頭1的下游端，并且熱鼓風(fēng)通過(guò)該風(fēng)口吹入到鼓風(fēng)爐(未示出) 中。風(fēng)口 2支撐在風(fēng)口冷卻器架3內(nèi)，該風(fēng)口冷卻器架固定至爐殼，并且沒(méi)有形成風(fēng)口彎頭1的相對(duì)于爐子可移動(dòng)地懸掛的部分。風(fēng)口彎頭1進(jìn)一步包括連接在風(fēng)口 2的上游的吹管 4和連接在吹管4的上游的彎管5。彎管5可包括與風(fēng)口 2軸向地對(duì)準(zhǔn)的檢查孔布置(未 示出)。風(fēng)口彎頭的彎管5借助于下降管(doWnleg)6連接至熱鼓風(fēng)圍管(未示出)，熱鼓 風(fēng)從該熱鼓風(fēng)圍管供給，通過(guò)冷卻柱6、彎管5和吹管4，即，通過(guò)由風(fēng)口彎頭1形成的管路 導(dǎo)管，以通過(guò)風(fēng)口 2注入到爐子中。圖1進(jìn)一步示出了燃料注入噴槍10，諸如粉煤或氧-煤注入噴槍，其插入且緊固 至噴槍插入護(hù)套12 (也被稱為噴槍架)并且另外借助于保持鏈14固定至噴槍套12。這樣 的注入噴槍10具有任何已知的適當(dāng)構(gòu)造，并用于將可燃物注入到熱鼓風(fēng)中。這樣的噴槍套 12也具有任何已知的適當(dāng)構(gòu)造，例如具有基本上為管狀的構(gòu)造，并且尤其用作用于注入噴 槍10的插入和取出的導(dǎo)向件。噴槍套12還包括適當(dāng)?shù)拈y布置，例如包括球形閥16和單向 閥17，如圖1-圖2所示，以防止當(dāng)取出注入噴槍10時(shí)熱鼓風(fēng)通過(guò)噴槍套12逸出。出于本 公開的目的，由于噴槍套12固定至風(fēng)口彎頭1且相對(duì)于風(fēng)口彎頭固定，因此噴槍套被認(rèn)為 是風(fēng)口彎頭1的整體部分。在圖1-圖2的實(shí)施方式中，給噴槍套12裝凸緣，而形成從吹管4傾斜地突出的凸 起15。噴槍套12安裝在噴槍通道(未示出)的對(duì)準(zhǔn)的延伸件中，該噴槍通道穿過(guò)凸起15 且傾斜地穿過(guò)吹管4的壁，從而允許將噴槍10插入到吹管4內(nèi)的熱鼓風(fēng)通道中。盡管圖 1-圖2中未示出，但應(yīng)理解的是，可替代地，噴槍套12可直接連接至風(fēng)口 2，以將噴槍10插 入到由風(fēng)口 2限定的通道中，如例如在美國(guó)專利5，451，034中所公開的，其公開內(nèi)容通過(guò)引 證結(jié)合于此。還應(yīng)理解的是，盡管僅示出了一個(gè)注入噴槍10以及對(duì)應(yīng)的噴槍套12，但風(fēng)口 彎頭1可包括一個(gè)以上的另外的注入噴槍，每個(gè)都通過(guò)對(duì)應(yīng)的護(hù)套插入。圖2示出了處于取出位置中的燃料注入噴槍10。以已知的方式，噴槍10具有形成 注入噴嘴的頂端18以及包括管道連接的后端19，該管道連接例如用于將噴槍連接至氣動(dòng) 粉煤供給系統(tǒng)，并且對(duì)于氧-煤噴槍，連接至氧源，以將氧與粉煤一起注入到熱鼓風(fēng)中。現(xiàn)在輪到圖3-圖5，將描述用于將燃料注入噴槍10插入到風(fēng)口彎頭1中以及從風(fēng) 口彎頭中取出燃料注入噴槍的設(shè)備?？傮w上用參考標(biāo)記20標(biāo)出的本設(shè)備設(shè)計(jì)成允許注入 噴槍10在如圖1所示的插入位置和如圖2所示的取出位置之間快速地轉(zhuǎn)換，反之亦然。如圖3中完整地示出的設(shè)備20包括線性導(dǎo)向件22，支架M可移動(dòng)地支撐在該線 性導(dǎo)向件中。線性導(dǎo)向件包括兩個(gè)平行的U形梁沈、28，這兩個(gè)U形梁借助于頭部30和足 部32固定在一起，以形成抗彎曲的剛性中空框。U形梁沈、觀借助于頭部30和足部32以 小距離保持分開且具有平行且相鄰的凸緣邊緣，凸緣例如借助于螺旋連接固定至該頭部和 足部。如圖3中所示，U形梁沈、28的下凸緣形成支撐支架M的四個(gè)輥?zhàn)?4的軌道。線 性導(dǎo)向件22以線性方式引導(dǎo)支架24，并且進(jìn)一步包括用于賦予支架M沿導(dǎo)向軸線35的線 性運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。在圖4-圖5所示的實(shí)施方式中，該機(jī)構(gòu)包括螺紋心軸36，該螺紋心軸從頭 部30延伸至足部32，且被支撐為可繞導(dǎo)向軸線35旋轉(zhuǎn)，但借助于適當(dāng)?shù)妮S承軸向地固定， 這些軸承例如借助于足部32中的花鍵螺母(未示出)以及通過(guò)在頭部30中進(jìn)行橫向車削 (未示出)而產(chǎn)生的臺(tái)肩分別設(shè)置在頭部30和足部32中。該機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括安裝至支架 M的框的心軸螺母38，其中，螺母軸線與導(dǎo)向軸線35共軸且與輥?zhàn)?4的滾動(dòng)方向平行。心 軸螺母38優(yōu)選地樞轉(zhuǎn)安裝至支架M，從而使得其可在與心軸36垂直且與輥?zhàn)?4的軸線平 行的軸線上旋轉(zhuǎn)，從而避免了心軸螺母38的阻擋。心軸36的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致支架M在導(dǎo)向軸線35上的軸向平移。支架M的行程37由心軸36的長(zhǎng)度、梁沈和觀的長(zhǎng)度以及頭部30與 足部32之間的距離決定，并且選擇成略微超過(guò)燃料注入噴槍10的插入深度。盡管圖3中未示出，但應(yīng)理解的是，接合器40在足部32的后端處固定至心軸36， 例如固定在心軸36的突出部上，以借助于外部致動(dòng)器(諸如電動(dòng)或氣動(dòng)擰緊(impact)扳 手或曲柄)將力矩傳送至心軸36。換句話說(shuō)，接合器40(未示出)用來(lái)致動(dòng)線性導(dǎo)向件22 中的機(jī)構(gòu)，以為支架24賦予線性運(yùn)動(dòng)。由于適合于機(jī)械工具的使用，設(shè)備20允許克服相當(dāng)大 的熱鼓風(fēng)壓力不費(fèi)力且快速地插入注入噴槍，甚至是直徑相當(dāng)大的噴槍，諸如氧-煤噴槍。如應(yīng)理解的是，線性導(dǎo)向件22中的心軸機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成自鎖的(或不可逆的)，即，使 得支架M的由于外部作用(例如施加到注入噴槍10的密封橫截面上的熱鼓風(fēng)壓力)的可 能平移不會(huì)使心軸36旋轉(zhuǎn)，從而防止支架M的不希望的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而還防止連接的注入噴槍 10的不希望的運(yùn)動(dòng)。這通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇心軸36和心軸螺母38的材料(適當(dāng)?shù)嘏鋵?duì)材料) 以及通過(guò)選擇具有適于自鎖的導(dǎo)程角的心軸36來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，由熱鼓風(fēng)壓力施加到插入但 未固定的注入噴槍10 (例如在取出期間)上的力不會(huì)導(dǎo)致注入噴槍10的噴出。雖然心軸型 的機(jī)構(gòu)被認(rèn)為是優(yōu)選的實(shí)施方式，但可替代的機(jī)構(gòu)也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)，例如鏈傳動(dòng)或 皮帶傳動(dòng)，其中，支架固定至皮帶或鏈條；或齒條-小齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(嵌齒輪機(jī)構(gòu))，其中， 小齒輪設(shè)置在支架上，并且齒條設(shè)置在線性導(dǎo)向件上。這種可替代的機(jī)構(gòu)優(yōu)選地也包括相 關(guān)聯(lián)的自鎖制動(dòng)器，例如防止在取出方向上的不準(zhǔn)許的支架運(yùn)動(dòng)的可釋放棘齒制動(dòng)器或自 鎖(不可逆)蝸輪。如圖3進(jìn)一步所示，設(shè)備20包括用于將注入噴槍10連接至第一連接部44的連接 裝置42，該第一連接部例如呈兩個(gè)隔開的平行螺栓支撐架的形式，固定至支架24，并且穿 過(guò)U形梁沈、28的下凸緣之間的間隙突出。如圖5最佳所示，連接裝置42包括環(huán)繞注入噴 槍10的軸環(huán)46以及例如呈突出橫肋的形式且可連接至支架M上的第一連接部44的第二 連接部48，該突出橫肋具有用于通過(guò)螺栓連接至支撐架的通孔，如圖5所示。軸環(huán)46構(gòu)造 成將注入噴槍10在相對(duì)于噴槍軸線的徑向和軸向方向上固定至支架24。雖然軸環(huán)46可構(gòu) 造為夾鉗，借助于如圖5所示的螺紋連接固定地夾持于注入噴槍10，或在可替代的優(yōu)選變 型中焊接至注入噴槍10，但軸環(huán)可構(gòu)造成使得其可以關(guān)于噴槍軸線具有小徑向間隙的方式 在注入噴槍10上旋轉(zhuǎn)。后一種變型避免了為適當(dāng)?shù)剡B接至支架M而旋轉(zhuǎn)注入噴槍10的 需要。在這后一種變型中，兩個(gè)卡環(huán)(未示出)可以與軸環(huán)的任一側(cè)相鄰或位于該任一側(cè) 上的方式夾持或焊接到注入噴槍10上，以軸向地固定軸環(huán)。如應(yīng)注意的是，每個(gè)注入噴槍 10均可設(shè)置有專用的連接裝置42，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步節(jié)省時(shí)間。當(dāng)注入噴槍10借助于連接裝置42連接至附接的線性導(dǎo)向件22的支架M時(shí)(并 且當(dāng)注入噴槍的頂端18插入到噴槍套12中時(shí))，如圖3所示，注入噴槍10的縱向軸線與 導(dǎo)向軸線35平行。還應(yīng)注意的是，在后一種構(gòu)造中，為了沒(méi)有干擾地穿過(guò)噴槍套12且穿過(guò) 噴槍通道(未示出，例如位于吹管4中)進(jìn)行插入/取出，注入噴槍10的縱向軸線固有地 與由噴槍套12限定的插入/取出軸線49 ( S卩，注入噴槍10必須對(duì)準(zhǔn)在其上的軸線)重合， 即，共軸。應(yīng)理解的是，當(dāng)線性導(dǎo)向件22附接至風(fēng)口彎頭1，例如附接至如圖3所示的噴槍 套12時(shí)，設(shè)備20允許連接至支架M的注入噴槍10在與插入/取出軸線49共軸的平移軸 線(與注入噴槍10的縱向軸線重合)上平移。將線性導(dǎo)向件22連接至風(fēng)口彎頭1借助于如圖4最佳所示的安裝支撐件50來(lái)進(jìn)行，圖4示出了圖3的一部分(用實(shí)線圓圈指出的部 分)的放大圖。 如圖4所示，設(shè)備20的安裝支撐件50包括借助于管道夾鉗型的螺旋連接器M固 定至噴槍套12的兩個(gè)支柱凸緣52。在可替代的等同優(yōu)選實(shí)施方式中，安裝支撐件50可借 助于焊接裝置永久性地固定至風(fēng)口彎頭1的組件(例如圖3-圖5所示的噴槍套12)。安裝 支撐件50進(jìn)一步包括由支柱凸緣52支撐的鄰接板56。在所示實(shí)施方式中，鄰接板56設(shè)置 成限定與插入/取出軸線49垂直的鄰接表面57。安裝支撐件50進(jìn)一步包括在其上端與鄰 接板56 —體地形成或固定至該鄰接板的卡緣(retainer edge) 58以及固定至鄰接支撐件 50的頂面的鉤60。一對(duì)鉗爪62與鄰接板56 —體地形成或固定至該鄰接板，從而橫向地突 出，一個(gè)鉗爪62設(shè)置在任一側(cè)上。 如圖5最佳所示，線性導(dǎo)向件22包括限定反鄰接表面65的反鄰接板64，該反鄰接 表面與導(dǎo)向軸線35 (即，心軸36的旋轉(zhuǎn)軸線)垂直。應(yīng)理解的是，只要保證線性導(dǎo)向件22 和噴槍10對(duì)準(zhǔn)，表面57、65不需要一定與相應(yīng)的軸線垂直。呈圓柱條形式的桿柱66與反 鄰接板64的下側(cè)一體地形成或固定至該反鄰接板的下側(cè)，從而側(cè)向地突出。如圖3最佳所 示，線性導(dǎo)向件進(jìn)一步包括鉸接至頭部30的杠桿68，并且可調(diào)整伸出長(zhǎng)度(reach)的U形 夾頭70以離心方式鉸接至該杠桿。杠桿致動(dòng)的夾頭70和鉤60 —起形成用于將線性導(dǎo)向件22快速地緊固至接合支 撐件50的快動(dòng)緊固件。還應(yīng)理解的是，反鄰接板64和桿柱66與夾頭70 —起形成線性導(dǎo) 向件22上的第一接合半部，以穩(wěn)固且可拆除地將線性導(dǎo)向件按預(yù)定的方位附接至風(fēng)口彎 頭1，更準(zhǔn)確地附接至安裝支撐件50。因此，安裝支撐件50的協(xié)作元件，即，鄰接板56、這對(duì) 鉗爪62和鉤60形成第二接合半部，該第二接合半部與線性導(dǎo)向件22上的接合半部協(xié)作， 以允許線性導(dǎo)向件22的快速且安全的附設(shè)以及正確的定向(對(duì)準(zhǔn))。圖4最佳示出了處于 嚙合即接合構(gòu)造中的接合半部，而圖5示出了接合半部的示例性分離構(gòu)造。在如圖3-圖4 所示的嚙合情況下，與桿柱66嚙合的鉗爪62防止線性導(dǎo)向件22繞其導(dǎo)向軸線35的任何 旋轉(zhuǎn)以及任何側(cè)向或向下運(yùn)動(dòng)，而卡緣58在向上方向上卡住(retain)反鄰接板64。應(yīng)注 意的是，對(duì)于爐子上的每個(gè)風(fēng)口彎頭1，用于注入噴槍10的每個(gè)進(jìn)入端口優(yōu)選地設(shè)置有專 用的安裝支撐件50，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步節(jié)省時(shí)間。鑒于安裝支撐件50的幾何構(gòu)造及其相對(duì)于風(fēng)口彎頭1的預(yù)定方位，安裝的線性導(dǎo) 向件22的導(dǎo)向軸線35與插入/取出軸線49平行地定向，且從而使得連接至線性導(dǎo)向件22 的任何注入噴槍的縱向(和平移)軸線與該插入/取出軸線49共軸，如圖3中清晰所示。 因此，當(dāng)使用設(shè)備20時(shí)，沒(méi)有為了適當(dāng)?shù)囟ㄏ蜃⑷雵姌?0而浪費(fèi)時(shí)間。如圖3中進(jìn)一步清 晰所示，安裝支撐件50構(gòu)造成支撐線性導(dǎo)向件22和連接的注入噴槍的重量。因此，在圖3 所示的安裝好的情況下，線性導(dǎo)向件22借助于安裝支撐件50以懸臂方式支撐在風(fēng)口彎頭 1上。下面闡述通過(guò)使用設(shè)備20的噴槍10的更換過(guò)程。最初，通過(guò)將桿柱66插入到鉗 爪62中，將反鄰接表面64樞轉(zhuǎn)到與鄰接表面57接觸，且隨后關(guān)閉快動(dòng)緊固件(即，借助于 杠桿68使夾頭70嚙合到鉤60中)而使線性導(dǎo)向件22接合至安裝支撐件50。因此，線性 導(dǎo)向件22 (可拆除地)附接至風(fēng)口彎頭1且其導(dǎo)向軸線35與插入/取出軸線49平行地定 向。在接下來(lái)的步驟中，將支架M帶到如下位置中，即，該位置允許借助于連接裝置42將要維修或丟棄的當(dāng)前已插入的注入噴槍10連接至支架。一旦通過(guò)連接部44、48的嚙合而將 注入噴槍10固定至支架24，則旋出填充箱74中的套筒螺母72，并且可釋放保持鏈14 (參 見(jiàn)圖1，圖3-圖5中未示出)。如應(yīng)理解的是，線性導(dǎo)向件22中的平移機(jī)構(gòu)的自鎖構(gòu)造防 止了目前未固定的注入噴槍10的任何意外噴出。通過(guò)致動(dòng)線性導(dǎo)向件22的機(jī)構(gòu)，更具體 地通過(guò)使用接合器40用機(jī)械扳手使心軸36旋轉(zhuǎn)，現(xiàn)在可安全且快速地取出注入噴槍10。 一旦注入噴槍已經(jīng)過(guò)球形閥16，則關(guān)閉該球形閥。固定至線性導(dǎo)向件22的卡子(catch)76 防止了完全取出的注入噴槍10的頂端18的落下。 在已取出用過(guò)的注入噴槍10之后，同樣借助于設(shè)備20插入新的或整修的噴槍。仍 安裝設(shè)備20，在已分離之前的噴槍并且已將支架M帶到靠近足部32的位置之后，將新的 注入噴槍連接至支架對(duì)。然后將新的注入噴槍10的頂端18放置到卡子76上方。依據(jù)連 接裝置42的類型，然后將頂端18手動(dòng)地引入到噴槍套12的位于填充箱74處的進(jìn)入端口 中，而由于心軸36的致動(dòng)通過(guò)支架M使注入噴槍10在插入方向上平移。在頂端18經(jīng)過(guò) 球形閥16之前，打開該球形閥。然后通過(guò)支架M的致動(dòng)使注入噴槍10穿過(guò)噴槍套12和 噴槍通道(未示出)完全地插入，以達(dá)到處于完全插入深度的其最終位置。一旦注入噴槍 處于完全插入的位置，則借助于筒套螺母72關(guān)閉填充箱74，并且使鏈14 (參見(jiàn)圖1)嚙合。 此后，可使連接裝置42與支架M分離，并且可使用快動(dòng)緊固件60、70使線性導(dǎo)向件22快 速地與安裝支撐件50分離。于是線性導(dǎo)向件可用于進(jìn)一步的用途，例如用在不同噴槍位置 處的不同安裝支撐件50上。
權(quán)利要求
1.一種用于將燃料注入噴槍插入到豎爐的風(fēng)口彎頭中及從所述風(fēng)口彎頭中取出所述 燃料注入噴槍的設(shè)備，所述燃料注入噴槍特別是氧-煤注入噴槍，所述豎爐特別是鼓風(fēng)爐， 所述風(fēng)口彎頭包括噴槍套，所述噴槍套限定插入/取出軸線并安裝在噴槍通道的共軸延伸 件中，注入噴槍能通過(guò)所述噴槍通道插入到所述風(fēng)口彎頭中，所述設(shè)備包括線性導(dǎo)向件和由所述線性導(dǎo)向件可移動(dòng)地支撐的支架，所述支架與用于將注入噴槍連 接至所述支架的連接裝置協(xié)作，從而能通過(guò)所述支架使所述注入噴槍沿平移軸線軸向地移 動(dòng)，所述線性導(dǎo)向件包括用于使所述支架沿導(dǎo)向軸線線性地移動(dòng)的機(jī)構(gòu)以及用于將所述線 性導(dǎo)向件安裝至所述風(fēng)口彎頭的第一接合半部；以及安裝支撐件，具有與所述線性導(dǎo)向件的所述第一接合半部協(xié)作的第二接合半部，以將 所述線性導(dǎo)向件可拆除地附接至所述風(fēng)口彎頭；所述安裝支撐件、所述第一接合半部和所述第二接合半部構(gòu)造成將所述線性導(dǎo)向件定 向?yàn)椋?dāng)所述接合半部嚙合時(shí)，使得所述線性導(dǎo)向件的所述導(dǎo)向軸線與所述插入/取出軸 線平行，并且使得連接至所述支架的注入噴槍的平移軸線與所述插入/取出軸線共軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述安裝支撐件構(gòu)造成當(dāng)所述接合半部嚙合時(shí) 以懸臂方式支撐所述線性導(dǎo)向件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中，所述機(jī)構(gòu)在軸向方向上是自鎖的，以避免所 述支架沿所述導(dǎo)向軸線的不希望的線性運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的設(shè)備，其中，所述機(jī)構(gòu)包括繞所述導(dǎo)向軸線可旋轉(zhuǎn)地安 裝在所述線性導(dǎo)向件中的心軸，并且所述支架包括布置在所述心軸上的心軸螺母，以通過(guò) 所述心軸的旋轉(zhuǎn)使所述支架線性地移動(dòng)，其中，所述心軸和所述心軸螺母的匹配材料以及 所述心軸的導(dǎo)程角優(yōu)選地選擇成使得所述機(jī)構(gòu)是自鎖的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的設(shè)備，其中，所述機(jī)構(gòu)包括鏈傳動(dòng)或皮帶傳動(dòng)或齒 條-小齒輪傳動(dòng)裝置，所述鏈傳動(dòng)或皮帶傳動(dòng)或齒條-小齒輪傳動(dòng)裝置構(gòu)造成用于使所述 支架線性地移動(dòng)，且優(yōu)選地構(gòu)造成是自鎖的。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述第一接合半部和所述第二接合 半部包括快動(dòng)緊固件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述快動(dòng)緊固件包括位于所述第一接合半部或 所述第二接合半部上的杠桿致動(dòng)的緊固夾頭以及相應(yīng)地位于所述第二接合半部或所述第 一接合半部上的鉤，所述鉤與所述緊固夾頭協(xié)作，以將所述線性導(dǎo)向件附接至所述安裝支 撐件。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括位于所述第一接合半部或所述第二接 合半部上的桿柱以及相應(yīng)地位于所述第二接合半部或所述第一接合半部上的鉗爪，所述鉗 爪構(gòu)造成與所述桿柱嚙合，從而將所述線性導(dǎo)向件阻擋在所述安裝支撐件上。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述安裝支撐件永久性地或可拆除 地固定至所述風(fēng)口彎頭，特別是固定至所述噴槍套，并且其中，所述第二接合半部包括限定 鄰接表面的鄰接件，特別是鄰接板，所述鄰接表面優(yōu)選地垂直于由所述噴槍套限定的所述 插入/取出軸線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述第一接合半部包括限定反鄰接表面的反鄰 接件，特別是反鄰接板，所述反鄰接表面優(yōu)選地垂直于所述導(dǎo)向軸線。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括用于將注入噴槍連接至所述 支架的連接裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述支架包括第一連接部，并且其中，所述連 接裝置包括用于徑向和軸向地固定注入噴槍的軸環(huán)以及可連接至所述第一連接部的第二 連接部，從而能通過(guò)所述支架使所述注入噴槍沿所述平移軸線軸向地移動(dòng)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述線性導(dǎo)向件包括限定線性軌道 的至少一個(gè)細(xì)長(zhǎng)梁，所述支架可移動(dòng)地支撐在所述梁的所述線性軌道上。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述線性導(dǎo)向件的尺寸形成為使得 所述支架的行程大于注入噴槍的插入深度。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備的應(yīng)用，用于更換鼓風(fēng)爐的風(fēng)口彎頭上的 燃料注入噴槍，特別是氧-煤注入噴槍。
全文摘要
提出了一種用于將燃料注入噴槍(10)插入到豎爐(特別是鼓風(fēng)爐)的風(fēng)口彎頭(1)中以及從風(fēng)口彎頭中取出燃料注入噴槍的設(shè)備(20)。風(fēng)口彎頭(1)包括噴槍套(12)，該噴槍套限定插入/取出軸線(49)，并安裝在噴槍通道的共軸延伸件中，注入噴槍可通過(guò)該噴槍通道插入到風(fēng)口彎頭中。提出的設(shè)備包括線性導(dǎo)向件(22)、支架(24)和安裝支撐件(50)。支架由線性導(dǎo)向件可移動(dòng)地支撐，支架與用于將注入噴槍連接至支架的連接裝置(42)協(xié)作，從而使得可通過(guò)支架使注入噴槍沿平移軸線軸向地移動(dòng)。線性導(dǎo)向件包括用于使支架沿導(dǎo)向軸線(35)線性地移動(dòng)的機(jī)構(gòu)(36，38)以及用于將線性導(dǎo)向件(22)安裝至附接于風(fēng)口彎頭的安裝支撐件的第一接合半部(64；65；66)。安裝支撐件(50)具有與線性導(dǎo)向件的第一接合半部(64；65；66)協(xié)作的第二接合半部(57；58；62)，以用于將線性導(dǎo)向件可拆除地附接至風(fēng)口彎頭。安裝支撐件(50)和接合半部(57；58；62；64；65；66)將附接的線性導(dǎo)向件(22)定向成使得線性導(dǎo)向件的導(dǎo)向軸線(35)與插入/取出軸線(49)平行，并且使得連接至支架(24)的注入噴槍(10)的平移軸線與插入/取出軸線(49)共軸。
文檔編號(hào)C21B7/16GK102099495SQ200980127556
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月14日
發(fā)明者保羅·格德特, 克里斯蒂安·倫克斯, 帕特里克·胡特馬赫, 本·穆勒 申請(qǐng)人:保爾伍斯股份有限公司