CN101559488B - 自动灌砂设备及其灌砂方法 - Google Patents

Abstract

一种自动灌砂设备，包括平台、支架、灌砂枪、斜管、定量料斗和储料仓。使用该设备的灌砂方法包括以下工作步骤：天车工将钢包吊至灌砂位置；天车工发出灌砂信号；用该设备自动完成灌砂；向天车工发送灌砂完毕信号；天车工将钢包吊走。其优点为，能够降低引流砂的消耗及工人的劳动强度，是一种理想的自动灌砂设备及其灌砂方法。

Description

自动灌砂设备及其灌砂方法 

技术领域

本发明涉及冶金炼钢领域，特别是涉及一种自动灌砂设备及应用该设备的灌砂方法。 

背景技术

目前，在冶金炼钢领域，向钢包水口灌充引流砂，大多是人力操作，人工灌砂。人工灌砂时，大多采用铁锹或用手投扔，引流砂浪费大，另一方面，由于钢包温度高，工作环境恶劣。因此，需要设计一种自动灌砂设备及其灌砂方法，来降低引流砂的消耗及工人的劳动强度。 

发明内容

本发明的目的是：设计一种能够降低引流砂的消耗及工人的劳动强度的自动灌砂设备及其灌砂方法。 

本发明的目的通过以下技术方案实现： 

本自动灌砂设备，包括平台、支架、灌砂枪、斜管、定量料斗和储料仓，平台安装在钢包热修区域，平台上设有支座，支座的上端安装支架，支架的右斜面上安装下斜管，下斜管上端管口中心线与支座的中心线重合，下斜管的上端安装上斜管，上斜管的上端安装下自动阀门和定量料斗，下自动阀门固定在定量料斗的下方，定量料斗的上方安装上自动阀门和储料仓，上自动阀门固定在储料仓的下方，下斜管的下端安装灌砂枪，并且灌砂枪在支架的右端，上自动阀门与定量料斗、下自动阀门与上斜管、上斜管与下斜管、下斜管与灌砂枪之间均设置有间隙，钢包位于平台的右侧灌砂枪的下方，灌砂枪的管口与钢包内的水口相对应。 

本发明所述支架由支撑、框架、连接板、灌砂枪座、支架座和配重组成，框架为由管道组成的三角形架，框架内部设有支撑，支撑通过连接板相互连接，框架的左端为冷却水进、出管口，灌砂枪座安装在框架的右端，灌砂枪的上部通过法兰穿装在灌砂枪座上，框架的底部设有支架座与配重，支架座设在支架、下斜管和灌砂枪的重力合力方向上。 

本发明所述支座由轴承、传动轴、座架及电动减速机组成，传动轴安装在座架内部的中轴线上，传动轴的上部从座架的上端伸出到座架外，传动轴的上端通过法兰固定在支架座上，其下端通过法兰与电机减速机相连接，传动轴的中部和上部各设有一个轴承，其中部的轴承位于座架的内部，其上部的轴承位于座架的外部上端位置。 

本发明所述的灌砂枪由固定管、第一滑动管和第二滑动管组成，第一滑动管安装在固定管的外面，第二滑动管安装在第一滑动管的外面，固定管的上部、第一滑动管的上部和第二滑动管的上部均焊接有法兰，固定管的下部和第一滑动管的下部均焊接有限位圈，固定管上部的法兰通过连接螺丝将固定管固定在灌砂枪座上。

用本自动灌砂设备向钢包注入引流砂的灌砂方法，其特征是包括以下工作步骤： 

a)天车工将钢包吊至平台的右侧； 

b)天车工发出灌砂信号； 

c)支架旋转至灌砂位置，灌砂枪置于钢包的上方，灌砂枪的管口与钢包内的水口相对应； 

d)将灌砂枪伸长至水口处； 

e)下自动阀门自动开启，定量料斗中的引流砂通过上斜管、下斜管和灌砂枪自动流至钢包的水口内，待定量料斗中的引流砂均灌至水口后，下自动阀门自动关闭； 

f)上自动阀门自动开启，通过储料仓向定量料斗加入引流砂，达到一个包次的用砂量时自动关闭上自动阀门，等待下一包次水口灌砂，灌砂枪收缩至钢包的上方； 

g)向天车工发送灌砂完毕信号； 

h)天车工将钢包吊走。 

本发明的优点为：无需人工操作，提高了炼钢厂的自动化水平，降低了工人的劳动强度，灌砂过程自动化，灌砂量准确，降低了引流砂的消耗。 

图1是本发明第一种实施例的结构示意图 

图2是本发明第二种实施例的结构示意图 

图3是支架结构示意图 

图4是支座结构示意图 

附图说明

图5是灌砂枪结构示意图 

图中：10、天车主钩；27、锚链；28、滑轮 

如图1所示，本自动灌砂设备，包括平台9、支架7、灌砂枪11、斜管、定量料斗3和储料仓1，平台9安装在钢包热修区域，平台9上设有支座8，支座8的上端安装支架7，支架7的右斜面上安装下斜管6，下斜管6上端管口中心线与支座8的中心线重合，下斜管6的上端安装上斜管5，上斜管5的上端安装下自动阀门4和定量料斗3，下自动阀门4固定在定量料斗3的下方，定量料斗3的上方安装上自动阀门2和储料仓1，上自动阀门2固定在储料仓1的下方， 下斜管6的下端安装灌砂枪11，并且灌砂枪11在支架7的右端，上自动阀门2与定量料斗3、下自动阀门4与上斜管5、上斜管5与下斜管6、下斜管6与灌砂枪11之间均设置有间隙，钢包12位于平台9的右侧灌砂枪11的下方，灌砂枪11的管口与钢包12内的水口13相对应。 

如图1、3所示，所述支架7由支撑14、框架15、连接板16、灌砂枪座17、支架座18和配重19组成，框架15为由管道组成的三角形架，框架15内部设有支撑14，支撑14通过连接板16相互连接，框架(15)的左端为冷却水进、出管口，灌砂枪座17安装在框架15的右端，灌砂枪11的上部通过法兰穿装在灌砂枪座17上，框架15的底部设有支架座18与配重19，支架座18设在支架7、下斜管6和灌砂枪11的重力合力方向上。 

如图4所示，所述支座8由轴承20、传动轴21、座架22及电动减速机23组成，传动轴21安装在座架22内部的中轴线上，传动轴21的上部从座架22的上端伸出到座架22外，传动轴21的上端通过法兰固定在支架座18上，其下端通过法兰与电机减速机23相连接，传动轴21的中部和上部各设有一个轴承20，其中部的轴承20位于座架22的内部，其上部的轴承20位于座架22的外部上端位置。 

如图5所示，所述的灌砂枪11由固定管24、第一滑动管25和第二滑动管26组成，第一滑动管25安装在固定管24的外面，第二滑动管26安装在第一滑动管25的外面，固定管24的上部、第一滑动管25的上部和第二滑动管26的上部均焊接有法兰，固定管24的下部和第一滑动管25的下部均焊接有限位圈30，固定管24上部的法兰通过连接螺丝29将固定管24固定在灌砂枪座17上。两根锚链27分别通过滑轮28挂在电动卷筒上，两根锚链27的下端均穿过第一滑动管25和第二滑动管26上部的法兰，并卡在第二滑动管26上部法兰的下端。灌砂枪11伸长时，电动卷筒转动使锚链27下降，第一滑动管25和第二滑动管26同时下降，第一滑动管25达到限位后停止下降，第二滑动管26继续下降，第二滑动管26达到限位后停止下降，灌砂枪11伸长至最大长度；灌砂枪11收缩时，电动卷筒转动使锚链27提升，锚链27带动第二滑动管26单独上升，第二滑动管26上部的法兰与第一滑动管25上部的法兰接触时，锚链27带动第一滑动管25和第二滑动管26同时上升，达到最高位后第一滑动管25和第二滑动管26停止上升，灌砂枪11收缩至最小长度。 

具体实施方式

如图2所示，本自动灌砂设备，所述支架7的左斜面上安装下斜管6，灌砂枪11在支架7的左端，钢包12位于平台9的左侧灌砂枪11的下方，所述框架(15)的右端为冷却水进、出管口，灌砂枪座17安装在框架15的左端。 

本自动灌砂设备，所述下斜管6的上端直接安装下自动阀门4和定量料斗3， 下自动阀门4与下斜管6之间设置有间隙。第二滑动管26的外面安装有第三滑动管。固定管24的外面只安装第一滑动管25。 

本自动灌砂设备上斜管5和下斜管6的倾斜角应大于引流砂的堆积角。 

本自动灌砂设备，为增加灌砂枪11的伸长距离，可以增加灌砂枪11的滑动管数量来实现。 

本自动灌砂设备，储料仓1、定量料斗3、上斜管5均由单独的支架固定。 

如图1、2所示，用本自动灌砂设备向钢包注入引流砂的灌砂方法，包括以下工作步骤： 

a)天车工将钢包12吊至平台9的右侧或左侧； 

b)天车工发出灌砂信号； 

c)支架7旋转至灌砂位置，灌砂枪11置于钢包12的上方，灌砂枪11的管口与钢包12内的水口13相对应； 

d)将灌砂枪11伸长至水口13处； 

e)下自动阀门4自动开启，定量料斗3中的引流砂通过上斜管5、下斜管6和灌砂枪11自动流至钢包12的水口13内，待定量料斗3中的引流砂均灌至水口13后，下自动阀门4自动关闭； 

f)上自动阀门2自动开启，通过储料仓1向定量料斗3加入引流砂，达到一个包次的用砂量时自动关闭上自动阀门2，等待下一包次水口13灌砂，灌砂枪11收缩至钢包12的上方； 

g)向天车工发送灌砂完毕信号； 

h)天车工将钢包12吊走。 

本自动灌砂设备的灌砂方法，为保证定量料斗3每次储存一个水口13的用砂量，可采用两种方式对上自动阀门2进行自动控制：其一，直接控制上自动阀门2的开启时间，从而得到一个水口13的下砂量；其二，在定量料斗3上安装电子称，用电子称的信号控制上自动阀门2得到一个水口13的下砂量。 

Claims (5)

1.一种自动灌砂设备，包括平台(9)、支架(7)、灌砂枪(11)、斜管、定量料斗(3)和储料仓(1)，其特征是：平台(9)安装在钢包热修区域，平台(9)上设有支座(8)，支座(8)的上端安装支架(7)，支架(7)的右斜面上安装下斜管(6)，下斜管(6)上端管口中心线与支座(8)的中心线重合，下斜管(6)的上端安装上斜管(5)，上斜管(5)的上端安装下自动阀门(4)和定量料斗(3)，下自动阀门(4)固定在定量料斗(3)的下方，定量料斗(3)的上方安装上自动阀门(2)和储料仓(1)，上自动阀门(2)固定在储料仓(1)的下方，下斜管(6)的下端安装灌砂枪(11)，并且灌砂枪(11)在支架(7)的右端，上自动阀门(2)与定量料斗(3)、下自动阀门(4)与上斜管(5)、上斜管(5)与下斜管(6)、下斜管(6)与灌砂枪(11)之间均设置有间隙，钢包(12)位于平台(9)的右侧灌砂枪(11)的下方，灌砂枪(11)的管口与钢包(12)内的水口(13)相对应。

2.根据权利要求1所述的自动灌砂设备，其特征是：所述支架(7)由支撑(14)、框架(15)、连接板(16)、灌砂枪座(17)、支架座(18)和配重(19)组成，框架(15)为由管道组成的三角形架，框架(15)内部设有支撑(14)，支撑(14)通过连接板(16)相互连接，框架(15)的左端为冷却水进、出管口，灌砂枪座(17)安装在框架(15)的右端，灌砂枪(11)的上部通过法兰安装在灌砂枪座(17)上，框架(15)的底部设有支架座(18)与配重(19)，支架座(18)设在支架(7)、下斜管(6)和灌砂枪(11)的重力合力方向上。

3.根据权利要求1或2所述的自动灌砂设备，其特征是：所述支座(8)由轴承(20)、传动轴(21)、座架(22)及电动减速机(23)组成，传动轴(21)安装在座架(22)内部的中轴线上，传动轴(21)的上部从座架(22)的上端伸出到座架(22)外，传动轴(21)的上端通过法兰固定在支架座(18)上，其下端通过法兰与电机减速机(23)相连接，传动轴(21)的中部和上部各设有一个轴承(20)，其中部的轴承(20)位于座架(22)的内部，其上部的轴承(20)位于座架(22)的外部上端位置。

4.根据权利要求1或2所述的自动灌砂设备，其特征是：所述的灌砂枪(11)由固定管(24)、第一滑动管(25)和第二滑动管(26)组成，第一滑动管(25)安装在固定管(24)的外面，第二滑动管(26)安装在第一滑动管(25)的外面，固定管(24)的上部、第一滑动管(25)的上部和第二滑动管(26)的上部均焊接有法兰，固定管(24)的下部和第一滑动管(25)的下部均焊接有限位圈(30)，固定管(24)上部的法兰通过连接螺丝(29)将固定管(24)固定在灌砂枪座(17)上。

5.一种用权利要求1所述自动灌砂设备向钢包注入引流砂的灌砂方法，其特征是包括以下工作步骤：

a)天车工将钢包(12)吊至平台(9)的右侧；

b)天车工发出灌砂信号；

c)支架(7)旋转至灌砂位置，灌砂枪(11)置于钢包(12)的上方，灌砂枪(11)的管口与钢包(12)内的水口(13)相对应；

d)将灌砂枪(11)伸长至水口(13)处；

e)下自动阀门(4)自动开启，定量料斗(3)中的引流砂通过上斜管(5)、下斜管(6)和灌砂枪(11)自动流至钢包(12)的水口(13)内，待定量料斗(3)中的引流砂均灌至水口(13)后，下自动阀门(4)自动关闭；

f)上自动阀门(2)自动开启，通过储料仓(1)向定量料斗(3)加入引流砂，达到一个包次的用砂量时自动关闭上自动阀门(2)，等待下一包次水口(13)灌砂，灌砂枪(11)收缩至钢包(12)的上方；

g)向天车工发送灌砂完毕信号；

h)天车工将钢包(12)吊走。

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