[发明专利]一种组合式冶金炉开铁口钻头及其固齿工艺

说明书

本发明公开了一种组合式冶金炉开铁口钻头及其固齿工艺，钻头包括钻头体，钻头体的侧壁四角处设置有四个呈风车状的合金基座，合金基座的顶部中心设有盲孔，盲孔中焊接有柱齿合金；钻头体的顶面上设置有合金槽，合金槽中焊接有片状合金；钻头体的端面中心设置有定位块，定位块上设有与钻头体的中心轴相重合的通风孔。本发明采用冲击式和剪切式破碎相结合的破碎方式，能够准确定位，阶梯式分级进尺，防止开铁口过程中钻头跑偏和移位，将冲击力和破碎任务分解到每一粒柱齿合金和片状合金上，提高了钻头上合金的利用率和钻头的使用寿命；本发明采用铜合金焊料将柱齿合金焊接在盲孔中，柱齿合金不易脱落，既耐高温，又有一定的韧性。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体的说是一种组合式冶金炉开铁口钻头及其固齿工艺。

背景技术

开铁口机是炼铁厂的一种常用设备，其功能是以一定角度打开铁口，使铁水顺利从通道流出；因此开铁口机设备的稳定性、开口能力直接影响到炼铁高炉的产量及工艺流程。开铁口机主要由回转部分和钻进部分组成，钻进部分主要由推进和冲钻部分组成，冲钻部分的前端设置有钻头，钻头采用片状合金与钻头体电焊焊接而成，或采用柱齿合金与钻头体通过过盈配合冷压装配而成，还有采用片状合金或者柱齿状合金与钻头体用普通黄铜焊料焊接而成。在开铁口时高温条件下，采用片状合金的钻头由于片状合金受力点少、磨损大，会过早的钝化或剪切力过大掉片而提前报废，采用柱齿合金冷压装配的钻头柱齿合金与钻头体的膨胀系数的不同而使得柱齿合金脱落，钻头报废；采用普通黄铜焊接柱齿合金的钻头由于高温条件下普通黄铜焊料抗剪强度差和熔点过低导致柱齿合金脱落，钻头使用寿命短，作业成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种组合式冶金炉开铁口钻头及其固齿工艺，以解决冶金炉开铁口钻头上柱齿合金容易脱落，片状合金易磨损，钻头使用寿命低的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：

一种组合式冶金炉开铁口钻头，它包括顶面水平的四棱柱状钻头体，所述钻头体的侧壁四角处沿侧壁的切线方向设置有四个合金基座，合金基座为风车状，每个合金基座的顶部中心均设有盲孔，盲孔中焊接有柱齿合金；钻头体的顶面上设置有呈十字状的合金槽，每个合金槽中焊接有片状合金；钻头体的端面中心设置有定位块，定位块上设有与钻头体的中心轴相重合的通风孔。

优选的，所述合金基座的上表面为倾斜面，与钻头体顶面的夹角为25-30°。

优选的，所述合金基座上的盲孔的中心轴线与钻头体的中心轴线夹角为50-60°。

优选的，所述柱齿合金的顶端为半圆球状或子弹头状，其下部形状与盲孔相适配。

一种组合式冶金炉开铁口钻头的固齿工艺，所述钻头为上述的组合式冶金炉开铁口钻头，它包括以下步骤：

步骤一、将圆片状铜合金焊料放入盲孔中，再将柱齿合金放入盲孔内，再将钻头体放入中频感应炉的感应圈内；

步骤二、将中频感应炉进行升温，加热至1100-1200℃，保温30分钟，钻头体中铜合金焊料逐渐融化并填充在柱齿合金和盲孔的缝隙之间；

步骤三、钻头体放置室内常温冷却，铜合金焊料凝固，柱齿合金被牢固的焊接在钻头体的盲孔中。

优选的，所述铜合金焊料为CuNiSi，其组份重量百分比含量为：Cu94%-95.8%，Ni3-%-4.3%，Si1.3%-1.8%，其余为杂质。

本发明的有益效果为：

（1）本发明在钻头体的顶端设置片状合金，在钻头体侧壁上设置风车状排布的合金基座，合金基座上焊接柱齿合金，形成冲击式和剪切式破碎相结合的破碎方式，能够准确定位，阶梯式分级进尺，防止开铁口过程中钻头跑偏和移位，将冲击力和破碎任务分解到每一粒柱齿合金和片状合金上，提高了钻头上合金的利用率和钻头的使用寿命；