一种还原金属镁用容器壁的桥式清理机及其工作头制造技术

一种还原金属镁用容器壁的桥式清理机及其工作头，包括：机架、水平运动机构和驱动机构，所述机架上设有水平延伸的滑轨；所述水平运动机构，设置在所述机架上，包括能在所述滑轨上水平往复运动的移动平台，所述移动平台固定连接有延伸方向与所述滑轨平行的支撑管体，所述支撑管体的前端安装有工作头；所述工作头为链条甩头，所述链条甩头包括至少两层沿垂直于所述支撑管体的轴向方向排布的甩头组件，所述甩头组件可围绕所述支撑管体的轴向方向旋转。本实用新型专利技术提供的桥式清理机及其工作头，清垢效果好，能将还原金属镁用容器的容器壁清理干净而且效率高。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及热还原法金属镁生产过程中的专用机械领域，特别是一种还原金 属镁用容器壁的桥式清理机及其工作头。
技术介绍
热还原法生产金属镁是目前我国普遍采用的一种金属镁生产方法。还原金属镁的 容器主要包括金属镁还原罐和设置于所述还原罐内的结晶器。通常在一台炉体上装有数十 个水平放置的长圆管状还原罐，还原罐的罐深通常约3. 5-4米，直径约0. 3米，罐口朝外，用 于装入原料(投料)和排出渣料(扒渣、清垢)等；在还原罐内设置的结晶器，用于收集还 原后的金属镁。高温还原成金属镁的生产过程中，在还原罐连续使用一个周期后，会在其罐 壁上附着很厚的渣垢，如不定时清理，渣垢将影响还原罐的导热系数，使还原罐内的物料受 热不均勻，影响生产效率，也浪费能源，并且由于渣垢的厚度逐渐增大，将逐步减少还原罐 内可容纳的物料量，影响生产的正常进行。同样地，在结晶器连续多次使用后也会在其容器 壁上附着渣垢，如不定时清理，将影响还原后金属镁的纯度，并且会减少其内可收集的金属 镁的量，因此同样需要定时清理。还原金属镁用容器的内壁渣垢的主要化学成分是2Ca0. Si02，在热态情况下这种 物质的硬度较大，因此现有技术中清理还原罐壁上附着的渣垢大都采用冷却清垢法，在清 垢时需要停止生产，将还原罐从高温状态自然冷却至常温，在还原罐冷却的过程中，附着在 罐壁上的渣垢也会逐步冷却脱落。但是这种除垢方式需要等还原罐的温度降下来才能进 行，使得每次清垢都需要花费很长时间，还原罐再次使用时需要重新加热至高温，热能损失 很大，能源浪费严重，而且还原罐经常升温、降温，会严重影响其使用寿命。针对上述冷却清 垢法的不足，现有技术中出现了能在高温状态下的还原罐清垢装置，如期刊文献《镁还原炉 排渣专用设备-清渣机组的设计研究》(晏燕，轻金属，1998)中公开了一种清渣机，主要由 扒渣装置、清垢装置、行走装置、冷却装置及电控系统组成。其中清垢装置具有位于管架头 部、呈120度分布在转动架上的三根圆环链。再如中国专利文献CN2890812Y中公开了一种 镁还原炉的清排渣装置，它包括进退机构和清垢机构两部分；其中清垢机构包括圆环链，圆 环链安装在主传动轴前端，主传动轴穿过支撑管架后端经传动机构与安装在吊架小车上的 主驱动电机连接，支撑管架的一端经连接板固定在吊架小车上。这种清排渣装置的清垢机 构与上述论文文献中的清垢装置类似，都是在清垢过程中呈120度分布的三根圆环链在主 传动轴的高速旋转带动下，被离心抛起，形成一个盘状，链条的头部(工作端)与罐壁发生 剧烈摩擦，在水平给进的过程中将附着在罐壁上的残渣和氧化皮扫下。但是上述清垢装置 具有以下缺点呈120度分布的三根圆环链旋转起来后形成的盘面处于同一垂直平面内， 也就是说这种装置采用的是单层链条清垢，单层链条对还原罐内壁作用的摩擦力是比较小 的，而且渣垢在热态情况下质地十分坚硬，所以在实际生产中仅仅利用单层链条无法达到 清理效果，更不能将残渣和氧化皮通过高速旋转扫出罐外。另外，还原罐还经常会发生蠕 变，使其罐壁形状变得不规则，单层链条的工作端无法与罐壁充分接触发生摩擦，很难将发4生蠕变的还原罐壁清理干净，清理效果不好。而现有技术中在清理结晶器时，往往是在常 温下取出金属镁后进行的，清理的方法大都是由人工用铲子将结晶器的罐壁上的渣垢铲下 来，效率低下，而且费时费力。另外，中国专利文献CN2890812Y中还提到为了很好的冷却，在清排渣装置的支撑 管体前端设有喷嘴，在工作过程中，冷却水从喷嘴喷出对圆环链冷却。但是上述冷却方法具 有以下缺点由于热状态下还原罐内的温度会达到1200度左右，在这种状态下，一旦冷却 系统发生泄漏，管路中的水会很快蒸发成水蒸气，甚至会发生化学反应分解成氢气和氧气， 形成危险的易燃易爆物，严重情况下就会发生爆炸，存在重大安全隐患。综上，目前现有技术中的清理机不能彻底清理还原罐和结晶器等还原金属镁用容 器壁的渣垢，而且现有技术中清理机的冷却机构存在安全隐患。
技术实现思路
为此，本技术所要解决的技术问题在于现有技术对还原金属镁用容器壁的清 垢效果差、效率低下而且存在安全隐患的技术问题，而提供一种清垢效果好，能将还原金属 镁用容器壁清理干净、效率高而且能保证生产安全的还原金属镁用容器壁的桥式清理机及 其工作头。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案如下一种还原金属镁用容器壁的桥式清理机，包括机架，其上设有水平延伸的滑轨；水平运动机构，设置在所述机架上，包括能在所述滑轨上水平往复运动的移动平 台，所述移动平台固定连接有延伸方向与所述滑轨平行的支撑管体，所述支撑管体的前端 安装有工作头；驱动机构，包括驱动所述移动平台做水平往复运动的水平驱动组件和使所述工作 头旋转的旋转驱动组件；所述工作头为链条甩头，所述链条甩头包括至少两层沿垂直于所述支撑管体的轴 向方向排布的甩头组件，所述甩头组件可围绕所述支撑管体的轴向方向旋转。上述清理机中，所述清理机还包括设置在所述机架上的升降运动机构；所述驱动 机构还包括使所述机架做升降运动的升降驱动组件。上述清理机中，所述机架的前端、后端均设置有所述升降运动机构和所述升降驱 动组件；所述升降运动机构为剪式提升机构，所述升降驱动组件为驱动所述剪式提升机构 的液压油缸。上述清理机中，所述甩头组件包括具有安装孔的盘体和可拆卸地安装在所述盘体 上的链条，所述链条的长度适于与所述容器壁接触。上述清理机中，所述链条的工作端设有摩擦块。上述清理机中，所述支撑管体为空心结构；所述旋转驱动组件包括设置在所述支 撑管体内并伸出所述支撑管体的转动轴和驱动所述转动轴转动的旋转驱动电机；所述转动 轴的前端安装有所述工作头；所述旋转驱动电机的传动轴通过联轴器与所述转动轴相连。上述清理机中，所述清理机还包括对所述转动轴进行冷却的冷却机构；所述冷却 机构包括包覆在所述转动轴外壁的内管，所述内管与所述支撑管体的内壁形成可封闭的空5腔，所述空腔内具有冷却液。上述清理机中，在所述支撑管体的外壁包覆有隔热层。上述清理机中，所述清理机还包括用于固定所述容器位置的夹紧机构、用于监控 所述工作头工作情况的监控机构以及除尘机构；所述监控机构包括设置在所述支撑管体前 端、与控制系统连接的摄像头；所述除尘机构包括引风机。一种用于上述清理机中的工作头，所述工作头安装在所述清理机的移动平台的支 撑管体前端，所述工作头为链条甩头，所述链条甩头包括至少两层沿垂直于所述支撑管体 的轴向方向排布的甩头组件，所述甩头组件可围绕所述支撑管体的轴向方向旋转。上述工作头中，所述甩头组件包括具有安装孔的盘体和可拆卸地安装在所述盘体 上的链条。上述工作头中，所述链条的工作端设有摩擦块。本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点①本技术的还原 金属镁用容器壁的桥式清理机及其工作头，其中工作头为链条甩头，链条甩头包括至少两 层沿垂直于支撑管体的轴向方向排布的甩头组件，甩头组件可围绕支撑管体的轴向方向旋 转，与单层链条结构相比，多层链条的工作端在转动轴离心力的带动下能够增加与容器壁 接触摩擦力，即使容器发生了蠕变变形，也能与容器壁充分接触发生摩擦，最大程度地清除 容器壁上的渣垢，清理效果好；②本技术的还原金属镁用容器壁的桥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种还原金属镁用容器壁的桥式清理机，包括：机架（１），其上设有水平延伸的滑轨（３）；水平运动机构，设置在所述机架（１）上，包括能在所述滑轨（３）上水平往复运动的移动平台（４），所述移动平台（４）固定连接有延伸方向与所述滑轨（３）平行的支撑管体（１６），所述支撑管体（１６）的前端安装有工作头；驱动机构，包括驱动所述移动平台（４）做水平往复运动的水平驱动组件和使所述工作头旋转的旋转驱动组件；其特征在于：所述工作头为链条甩头（５），所述链条甩头（５）包括至少两层沿垂直于所述支撑管体（１６）的轴向方向排布的甩头组件（６），所述甩头组件（６）可围绕所述支撑管体（１６）的轴向方向旋转。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：乔焰锋，
申请(专利权)人：乔焰锋，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]