利用冷热形变差自破壳除垢方法、装置及打壳锤头制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用冷热形变差自破壳除垢方法、装置及打壳锤头，正向热胀冷缩和逆向热缩冷胀材料，皆存于世；首先在打壳锤头表面，预先切割成，孔洞、凹槽、贯通立方块或者组合；随后嵌入冷胀热缩逆向特性材料，包括锑、铋、镓、或者它们的合金，保留的热胀冷缩锤头基底材质，与间隔嵌入的冷胀热缩材料之间，具有收缩与膨胀位移相反、存在形变差的锤头表面结构；最后锤头在冷热交替过程中，结垢物受局部收缩、膨胀的剪切应力作用，沿嵌入材料交界线，产生形变差位移裂隙，形成局部塌陷、鼓起交替区域，导致结垢壳体自破碎；等待再次执行打壳动作时，借助冲击震落、刮擦外力，将松弛的结垢壳体剥离掉，实现工作状态下的在线除垢。

Method, device and hammerhead for removing scale by self breaking shell with cold and hot deformation difference

The invention discloses a method, device and hammerhead for removing scale by using the difference of cold and hot deformation, positive and reverse thermal expansion and cold expansion materials, all of which exist in the world; firstly, the hammerhead surface is cut into holes, grooves, through cubes or combinations in advance; afterwards, the reverse characteristic materials of cold expansion and thermal contraction, including antimony, bismuth, gallium or their alloys, are embedded, which can protect the environment There is a surface structure of the hammerhead between the base material of the reserved thermal expansion and contraction hammerhead and the cold expansion and contraction material embedded in the interval, which is opposite to the expansion displacement and has deformation difference; finally, in the process of the cold heat alternation of the hammerhead, the scaling substance is affected by the shear stress of local contraction and expansion, along the boundary line of the embedded material, resulting in deformation difference displacement crack, forming a local collapse and bulge alternation area Domain causes the scaling shell to self break; when waiting for the shelling action to be performed again, the loose scaling shell will be peeled off with the help of the impact shock and scraping external force to realize the on-line descaling under the working state.

【技术实现步骤摘要】
利用冷热形变差自破壳除垢方法、装置及打壳锤头
本专利技术涉及设备制造
，特别是涉及一种利用冷热形变差自破壳除垢方法、装置及打壳锤头。
技术介绍
在有色和钢铁生产中，高温熔融金属液的表面会凝固一层硬壳，妨碍下料或倾倒，必须定时打掉这层硬壳，才能保持生产的正常进行。因此，打壳作业是一道重要的生产工序。表面凝固层的硬度和韧性较大，需要有快速有力的打壳机构。打壳机以压缩空气为动力，机头采用气动冲击气缸，通过气阀切换气路，完成锤头的上下运动，实现打壳功能。锤头和活塞钎杆采用螺纹或焊接连接，钎杆末端为锤头，锤头深度要到达熔融金属液内，否则易出现打壳不到位，进料口不开，倾倒不畅。然而，锤头行程过深，在熔融金属液中浸泡时间延长，从而熔融金属液黏附物比较多，有助于“粘包”长大，随后降低打壳效率。例如，打壳气缸发出向下锤击动作时，气缸推动加上锤杆重量双力作用下，打壳效果显著；而打壳气缸发出向上提锤动作时，气缸需克服锤杆重量，提升回程较缓慢；另外，在气缸同时充气拉低管网气压，或者管接线路有泄漏发生时，打壳锤头提升动作无力，导致锤头在熔融金属液中浸泡时间更加延长，从而黏附物更多，“粘包”更容易长大，因此，亟需一种边打壳作业边消除锤头表面所产生的“粘包”的除垢方式。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种利用冷热形变差自破壳除垢方法及装置，用于解决现有技术中因打壳作业在锤头形成的粘包无法在线消除的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种利用冷热形变差自破壳除垢方法，包括：打壳锤头表面，任意方向上间隔位置，预先切割成，点状孔洞、条纹状凹槽、贯通立方块，或者组合；在切割成的孔洞、凹槽、立方块空间内，嵌入冷胀热缩逆向特性材料；保留的热胀冷缩锤头基底材质，与间隔嵌入的冷胀热缩材料之间，具有收缩与膨胀位移相反、存在形变差的锤头表面结构；粘附在锤头表面的结垢物，在冷热交替过程中，受收缩、膨胀形变差作用，沿嵌入材料交界线，产生位移裂隙，形成局部塌陷、鼓起交替区域，导致结垢壳体自破碎。本专利技术的另一目的在于提供一种打壳锤头，能够自动裂解吸附在打壳锤头表面的结垢，包括：在所述打壳锤头的表面间隔设置的多个预设形状的凹陷；嵌入所述凹陷内的冷胀热缩材料，所述冷胀热缩材料与所述打壳锤头热胀冷缩的基底材料形成具有收缩和位移相反形变差的表面结构。本专利技术还有一目的在于提供一种利用冷热形变差自破壳除垢装置，包括：上述打壳锤头与驱动机构；其中，所述驱动机构驱动打壳锤头往返运动时借助打壳的外力剥离裂解的结垢。如上所述，本专利技术的利用冷热形变差自破壳除垢方法及装置，具有以下有益效果：本专利技术通过在打壳锤头表面间隔设置正向热胀冷缩材料和逆向热缩冷胀材料，在打壳锤头冷热交替过程中反向内应力，凹陷膨胀引起粘附的结垢物鼓起与基地材料收缩引起粘附的结垢物塌陷致使所述打壳锤头表面沿嵌入材料交界线产生位移裂缝，自然裂解凝结的结垢壳体，直到下次打壳动作时借助冲击震落、刮擦外力剥离松弛的结垢物，实现了工作状态下的在线除垢；相比密实结垢壳体随后清理容易得多，具有机理简单、破碎效率高、除垢方便的特点。附图说明图1显示为本专利技术提供的一种打壳锤头从挂料薄壳到粘包的流程图；图2显示为本专利技术提供的一种打壳锤头表面切割示意图；图3显示为本专利技术提供的一种打壳锤头表面凹陷嵌入逆向特性的冷胀热缩材料示意图；图4显示为本专利技术提供的一种打壳锤头表面相反形变差引起裂隙示意图；图5显示为本专利技术提供的一种打壳锤头表面嵌入冷胀热缩材料于贯通立方块内示意图；图6显示为本专利技术提供的一种打壳锤头表面形成局部塌陷、鼓起交替区域示意图；图7显示为本专利技术提供的一种利用冷热形变差自破壳除垢方法流程图。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。在以下描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一转向摆动可以被称作第二转向摆动，并且类似地，第二转向摆动可以被称作第一转向摆动，而不脱离各种所描述的实施例的范围。锤头(打壳锤头)在打壳作业时，会穿过高温熔融金属液的表面凝固硬壳层，深入到熔融金属液内，使打壳锤头不断地被黏附。究其原因，打壳锤头行程太深，并且在高温熔融金属液中浸泡时间过长，从而熔融黏附物比较多，有助于“粘包”长大，降低其后打壳效率，所以必须定期对打壳锤头进行更换。请参阅图1，为本专利技术提供的一种打壳锤头从挂料薄壳到粘包的流程图，分别显示打壳锤头表面从无结垢、轻微结垢、中度结垢和重度结垢的效果流程图；新锤头投入打壳作业后，打壳锤头每打一次壳，粘一层熔融黏附物，一开始是轻微结垢；每一层黏附物，将导致打壳锤头结垢长大一圈，逐渐中度结垢；形成大型“粘包”后，重度结垢将无法再有效执行打壳、开孔作业。为了防止熔融黏附物逐渐增多，形成“粘包”，请参阅图7，为本专利技术提供的一种利用冷热形变差自破壳除垢方法流程图，详述如下：步骤S1，在打壳锤头表面，任意方向上间隔位置，预先切割成，点状孔洞、条纹状凹槽、贯通立方块，或者组合；步骤S2，在切割成的孔洞、凹槽、立方块空间内，嵌入冷胀热缩逆向特性材料；采用切割方式在所述打壳锤头的表面间隔设置多个预设形状的凹陷，该预设形状包括孔洞、凹槽、立方块、多边形或其组合，例如，点状孔洞、条纹状凹槽、贯通立方块等，只要满足预设形状的凹陷和打壳锤头基底材料之间间隔设置即可，以确保两种不同材料之间冷热交替过程中有反向内应力。沿着垂头表面的切割方向包括平行、垂直、倾斜于打壳钎杆和打壳锤头中心轴线的一种或多种形式；如图2所示，所述打壳锤头包括六角铁杆与削尖锤头，其中，削尖锤头设置在六角铁杆下端，利用其尖锐锤头打壳，而在削尖锤头表面分割凹陷，如图2所示，例如，图中A形为平行于中心轴线和竖直倾斜于中心轴线的开槽，图中B形为环式倾斜于中心轴线的开槽，开槽内C形、D形、E形为垂直于中心轴线的直角形、半圆形、多边形凹槽形式。步骤S3，保留的热胀冷缩锤头基底材质，与间隔嵌入的冷胀热缩材料之间，具有收缩与膨胀位移相反、存在形变差的锤头表面结构；众所周知，如果物体所受外界压力不变，大多数物体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用冷热形变差自破壳除垢方法，其特征在于，包括：/n打壳锤头表面，任意方向上间隔位置，预先切割成，点状孔洞、条纹状凹槽、贯通立方块，或者组合；/n在切割成的孔洞、凹槽、立方块空间内，嵌入冷胀热缩逆向特性材料；/n保留的热胀冷缩锤头基底材质，与间隔嵌入的冷胀热缩材料之间，具有收缩与膨胀位移相反、存在形变差的锤头表面结构；/n粘附在锤头表面的结垢物，在冷热交替过程中，受收缩、膨胀形变差作用，沿嵌入材料交界线，产生位移裂隙，形成局部塌陷、鼓起交替区域，导致结垢壳体自破碎。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用冷热形变差自破壳除垢方法，其特征在于，包括：
打壳锤头表面，任意方向上间隔位置，预先切割成，点状孔洞、条纹状凹槽、贯通立方块，或者组合；
在切割成的孔洞、凹槽、立方块空间内，嵌入冷胀热缩逆向特性材料；
保留的热胀冷缩锤头基底材质，与间隔嵌入的冷胀热缩材料之间，具有收缩与膨胀位移相反、存在形变差的锤头表面结构；
粘附在锤头表面的结垢物，在冷热交替过程中，受收缩、膨胀形变差作用，沿嵌入材料交界线，产生位移裂隙，形成局部塌陷、鼓起交替区域，导致结垢壳体自破碎。


2.根据权利要求1所述的利用冷热形变差自破壳除垢方法，其特征在于，所述所述任意方向上间隔位置，预先切割成，点状孔洞、条纹状凹槽、贯通立方块或者组合，其切割方向，包括平行、垂直、倾斜与打壳锤头中心轴线。


3.根据权利要求1所述的利用冷热形变差自破壳除垢方法，其特征在于，所述嵌入冷胀热缩逆向特性材料，包括锑、铋、镓、或者它们的合金，构成冷胀热缩的逆向特性材料，与周边相邻的热胀冷缩锤头基底材质，间隔混搭的锤头表面。

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【专利技术属性】
技术研发人员：胡狄辛，于目奎，曾宪文，
申请(专利权)人：中冶赛迪重庆信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50