[发明专利]利用冷热形变差自破壳除垢方法、装置及打壳锤头

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及设备制造技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明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，本发明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。

本发明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。

本发明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，本发明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：