CN102080141B - 用于熔融生铁的预处理设备的自动联结装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种熔融生铁预处理车的自动联结器，在将钢包安装在车上之后，该自动联结器通过搅拌熔融生铁借助氮起泡而能够改善熔融生铁的质量，并且缩短用于去除溶渣所需要的时间。本发明的自动联结装置包括：多个弹性构件，其围绕车侧的配管；安全管，其围绕车侧的配管和弹簧构件；凸缘，其位于安全管的上方，并且具有与车侧的配管的上端连接的通孔；基部，其在弹簧构件的下端处支撑该弹簧构件；以及特氟纶O型环，其附接到凸缘的上端面。另外，在本发明的自动联结装置中，在凸缘的下部和基部的上部中相对弹性构件形成用于支撑弹性构件的凹部，并且弹性构件的上部和下部通过形成在凸缘的下部与基部的上部中的凹部直接支撑。

Description

用于熔融生铁的预处理设备的自动联结装置

技术领域

本发明涉及制钢工艺中的熔融生铁预处理设备的自动联结装置，该自动联结装置通过使钢包内的惰性气体起泡而能够改善熔融生铁的质量。

背景技术

在制钢工艺中，当将生铁从鼓风炉运送到熔炉中时，将生铁放入钢包中，并且用车承载所述钢包。为了缩短制钢工艺，即使在用车承载具有生铁的钢包时，也可增加去除杂质的工艺，该工艺被称作熔融生铁预处理工艺。为进行该熔融生铁预处理工艺而制造的钢包和车被称作熔融生铁预处理设备。熔融生铁预处理工艺是指向钢包内供应惰性气体、使熔融生铁从钢包的下部起泡以分离储如磷、硫磺、气体等物质的过程。这里，用于供应惰性气体的配管通过车侧的配管与钢包侧的配管连接，并且使用联结装置连接车侧的配管和钢包侧的管配。

这样的熔融生铁预处理工艺是决定钢质量的核心工艺。然而，根据传统的联结装置，通常手动地连接车侧的配管和钢包侧的配管，因此在如此手动连接配管的情况下，存在使工作效率大为下降且作业人员可能由于溅出的熔钢等而处于危险状态的缺点。

另外，即使在使用自动（非手动）联结器时，在传统的自动联结器中，由于连接车侧的配管与钢包侧的配管的部分露在外部，因此，当将钢包安装在车上或车移动时因为熔钢或熔渣溅出，因而该设备在连接车和钢包的联结部处被损坏，因此必须频繁更换自动联结器，从而花费大量的时间和费用。

另外，对于熔融生铁预处理设备，在将熔融生铁运送到熔炉中之前通过使钢包倾斜而去除覆盖熔钢的熔渣。即使在去除熔渣时，如果惰性气体可从下部起泡，则也可使气泡效果最大，并且熔渣可容易向钢包的倾斜侧倾斜，因此很容易实现去除熔渣的附加效果。然而，根据传统的熔融生铁预处理设备，如果使钢包倾斜，则自动联结器之间的密封圈负重太大，因此，密封圈被压向一侧，而在另一侧空气泄漏。因此，实际上注入的大约三分之一的惰性气体泄漏，因此存在当使钢包倾斜时不可能搅拌起泡的问题。

另外，即使在联结钢包和车的过程中，当将钢包安装在车上时，钢包侧的配管与车侧的配管之间的左右容许偏差也不大，因此，具有在允许范围内花费大量时间来安装钢包的缺点。另外，在容许公差受限的情况下，由于钢包频繁移动，并且在一辆车中使用多个钢包，并且在长期使用之后钢包的尺寸和形状会发生少许变化，因此更难于将钢包精确地安装在车上。

发明内容

在长期研究之后形成本发明以解决上述问题。本发明的目的是提供一种具有改进质量和产量的自动联结装置，该自动联结装置可防止在倒出熔融生铁时免受储如熔融产品的飞溅或溶渣等杂质的损害，并且可在恶劣的环境条件下操作，因此缩减工作时间。

本发明涉及一种用于联结熔融生铁预处理设备中的钢包侧的配管与车侧的配管的自动联结装置，该装置包括：多个弹性构件，该弹性构件围绕所述车侧的所述配管；安全管，该安全管围绕所述车侧的所述配管和所述弹性构件；凸缘，该凸缘位于所述安全管的上方，并且具有与所述车侧的所述配管的上端连接的通孔；基部，该基部在所述弹性构件的下端支撑该弹性构件；以及特氟纶O形环，该O形环附接到所述凸缘的上端面，其中，在所述凸缘的下部和所述基部的上部中相对所述弹性构件形成用于支撑所述弹性构件的凹部，并且所述弹性构件的下部和上部通过形成在所述凸缘的下部和所述基部的上部中的凹部直接支撑。

而且，本发明涉及一种自动联结装置，其特征在于，在所述O形环的上部中形成多个槽，该多个槽与所述O形环同心。

另外，本发明涉及一种自动联结装置，其特征在于，所述凹部的深度是所述弹性构件的长度的1/10至1/5。

另外，本发明涉及一种自动联结装置，其特征在于，该自动联结装置还包括位于所述车侧或所述钢包侧的所述配管中的止回阀。

另外，本发明涉及一种安装在所述自动联结装置的车中的熔融生铁预处理设备，其中，在钢包的一侧形成安装构件，所述O形环通过所述自动联结装置与所述安装构件的下端面结合，从而，车侧的配管与钢包侧的配管连通，并且所述钢包可通过倾斜设备在联结状态下倾斜。

优选实施方式的详细描述

根据本发明，由于连接车侧的配管和连接钢包侧的配管的部分不暴露到外部，因此，在倒出熔融生铁时即使熔融生铁溅出，诸如熔融产品的飞溅或熔渣等杂质也不与自动联结装置接触。因此，可防止杂质造成的损害，因此可较长时间地使用自动联结装置。

而且，即使车侧的配管和钢包的配管在联结状态下倾斜，由于不向一侧挤压密封圈，因此，惰性气体可在钢包中起泡而不泄漏。如果惰性气体在车的下部起泡，则溶渣被驱动至车倾斜的方向，因此，可容易去除大量溶渣。当以这样的方式将熔融生铁送到熔炉时，可获得高质量的标准化熔融生铁。

另外，由于用于将钢包安装在车上的容许公差极限增大，因此可更容易且较快地将钢包安装在车上。因此，可减少将钢包安装在车上所需要的时间，并且作业也不麻烦。从而，可减少作业时间，因此可提高生产性。

附图说明

图1a是采用自动联结装置的熔融生铁预处理设备的前视图；

图1b是示出熔融生铁预处理设备的图，其中，车通过倾斜装置而倾斜。

图2是示出熔融生铁预处理设备的钢包的图。

图3是其中安装有自动联结装置的车的基部的立体图。

图4是自动联结装置的剖视图。

图5是沿图4的A-A的剖视图。

具体实施方式

参照附图说明本发明的实施方式。

图1a和1b是示出作为整体的熔融生铁预处理设备的图。配管102和安装构件104安装在钢包100处，供应诸如氮、氩等惰性气体的配管202安装在车200侧的基部204处。用于保护车侧的基部204免受熔融生铁或熔渣影响的盖附接到车200。当将钢包100安装在车200上时，钢包侧的配管102和车侧的配管202通过自动联结装置300联结。在图1a和1b中，在车侧的基部204处安装两个自动联结装置300。然而，自动联结装置300的数量不限于此。

STPG高压力配管（Sch＃80）可用作钢包侧的配管102，以应对现场的恶劣条件。车侧的配管202由与钢包侧的配管101相同的材料制成，但是一些配管202可由弹性钢制软管制成，以便钢包倾斜。而且，为了防止逆流，在钢包侧的配管102处使用止回阀116，这类止回阀可同样使用在车侧的配管202处。

而且，如图1b中可看出，在通过自动联结装置300联接钢包100与车200的状态下，可通过倾斜设备使钢包100倾斜。车应足够地倾斜至可容易去除熔渣的程度，本实施方式中的最大倾斜角为35°。

图2是钢包侧的安装构件104的详细图。安装构件104形成在钢包100的一侧。钢包侧的配管102的一端与钢包侧处的安装构件通路连接。由于钢包100频繁移动，因此，优选的是使钢包侧的配管102与钢包侧的安装构件104的构造保持简单且最小化。

图3是本发明的自动联结装置300的安装图。

根据本发明的自动联结装置300构造成在安装钢包100时惰性气体不因所产生的不平衡负载而泄漏。自动联结装置300安装在车侧的基部204处，并与车侧的配管202连接。而且，一对引导构件208倾斜地形成在基部204上，从而相对面在下部处更为靠近。两个引导构件208的下部之间的距离与钢包侧的安装构件104的宽度基本相同。因此，当将钢包100安装在车200上时，钢包100的安装构件104由引导构件208引导，从而钢包侧的安装构件通路108可在自动联结装置300上设置在精确位置。

图4是自动联结装置300的剖视图，图5是图4的沿A-A的剖视图。在图4中，穿过自动联结装置300的配管202被双重安全管306围绕，隔热材料308插在双重安全配管306之间，以防止安全管306内的构成元素在高温时变化。

凸缘310放置在安全管306上方，其中，凸缘310具有通孔，该通孔与车侧的配管202的一端连接，并且车侧的配管202的一端与通孔之间的连接部分通过焊接等加工成从外部密封。因此，当通过车侧的配管202供应惰性气体时，惰性气体从配管202的一端出来，通过凸缘310的通孔311从凸缘310排出，并且通过钢包侧的安装构件的通路108而到达钢包侧的管102并进入钢包中。

O形环314附接到凸缘310的上端面，其中，在凸缘310的上端面上形成突出部312，在O形环314的下部形成与突出部312对应的凹部314，以连接凸缘310与O形环314。在凸缘310与O形环上方放置呈围绕O形环的形式的O形环盖，这防止凸缘310和O形环314向上脱出。

通常，对于O形环，为了有效地压缩而选择具有弹性优良而不是强度优良的材料，但是当选择这样的材料时，存在当车倾斜时容易损坏O形环的风险。因此，本发明的O形环314由强特氟纶（Teflon）材料制成，从而O形环不容易损坏，并且耐受环境热。该材料的使用可防止O形环容易被损坏，因此可节省为更换O形环所花费的时间和精力。

根据本发明的O形环314不像现有技术那样形成有多个O形环，而是形成为一体。尽管使用多个O形环具有允许将钢包安装在车上的偏差较小的缺点，但对密封圈有利。相反地，一体式特氟纶O形环的缺点在于密封，因此为了克服具有小的弹性但大强度的一体式特氟纶O形环的该缺点，本发明大O形环的上部设置多个槽315。当从上方看时，这些多个槽形成与O形环同心的圆。当O形环与钢包侧的安装构件的下部接触时，这能够提供紧密密封。当使用由具有高强度但低弹性的特氟纶材料制成的O形环时，更优选的是形成这样的槽以紧密地密封。另外，由于如果仅在形成多个槽的部分中插入安装构件104的孔则也可以密封，因此可充分增大钢包侧的安装构件104的孔的中心与凸缘310的上部孔之间的水平偏差。

在安全管22与车侧的配管202之间的四个弹性构件302呈围绕配管202的形式，并且间隔开90°。在本实施方式中，弹簧302用作弹性构件302。弹簧302的位置由固定在凸缘310的下部处的轴304决定。当向凸缘310施加负载时，凸缘310与轴304一起向下移动。然后，通过该移动，弹簧302被向下弹性压缩，因此弹簧302的弹性力向上作用。这里，与现有技术不同，本发明不使用围绕各弹簧并防止各弹簧偏离的引导件，从而四个弹簧可独立移动。

以下，详细地说明无弹簧引导件时如何布置弹簧。当安装这样的弹簧引导件时，多个弹簧不能独立移动，而是以相同的方式移动。当钢包仅上下移动时这可能有利，但是当钢包倾斜时却造成泄漏。根据本发明，在凸缘310的下部和基部316的上部形成直径与弹簧的直径对应并具有一定深度的凹部318、320，其中，弹簧302和轴304插入凹部318、320中，以支撑弹簧。

凹部318、320的深度优选为弹簧长度的1/10至1/5。如果凹部318、320的深度小于1/10，则可能降低凹部支撑弹簧的效果，因此，弹簧可能偏离。相反，如果凹部318、320的深度超过1/5，则其阻碍弹簧独立移动。在该情况下，各弹簧的位置由轴决定；并且由于上部仅由凸缘的下部的凹部318支撑，并且下部仅由自动联结器的基部316的上部的凹部320支撑，因此，四个弹簧可根据凸缘的下部的凹部318与自动联结器的基部316的上部的凹部320之间的距离而独立地移动。也就是说，即使钢包倾斜，弹簧沿钢包倾斜的方向的长度也可相对变短，而相反侧的弹簧可相对变长。因此，即使钢包倾斜，不仅倾斜侧而且相反侧的密封都不变松。也就是说，当钢包100倾斜时，由于自动联结器300的四个内部弹簧302可独立移动，因此，可在由自动联结器300联结的整个部分上施加相同的负载。从而，防止车因不平衡的负载而沿一个方向过度倾斜且防止相反侧的惰性气体因密封不足而泄漏的问题。鉴于此，即使在倾斜状态下也可使惰性气体起泡。

根据本发明，由于将O形环形成为一体并且由凹部318、320支撑弹簧而不使用弹簧引导件，因此当将钢包100安装在车200上时，可以施加±300mm的水平偏差，而不是现有技术的±200mm的偏差。因此，能够更容易将钢包100安装在车200上。

以下是自动联结器的操作：

当将自动联结器300安装在基部204中时，O形环314从基端204的上表面突出一定长度。因此，当将钢包100安装在车200上时，安装构件104的下端面与自动联结件300的O形环314接触，并且由于安装构件104的负载，而使O形环314和凸缘310向下移动，因此弹簧302的弹性力向上作用。从而，O形环314被安装构件104的负载和弹簧302的弹性力而压缩。然后，在钢包侧的配管102与车侧的配管202之间形成从外表面密封的空间，因此，当通过车侧的配管202供应惰性气体时，可以防止气体向外部的任何泄漏。

在使钢包沿溶渣口的方向移动之后，当钢包侧的配管102与车侧的配管202联结时，钢包通过倾斜装置而沿溶渣口的方向倾斜。如果钢包处于水平状态下，则通过气泡不能沿一个方向驱动溶渣，但是，如果惰性气体在倾斜状态下起泡，则溶渣将聚集到车倾斜的方向。因此，可容易移除聚集到一侧的大量溶渣。

通过安装能够净化自动联结器300周围的气体的净化器，而能够去除粘附在O形环314中的灰尘。PLC可发出指令，从而当安装钢包100时通过净化气体等可从O形环314自动去除储如灰尘等杂质。

上述本发明的实施方式仅是示例性的，因此本发明并不局限于以上实施方式，而是可以进行各种修改和改进。

Claims (5)

1.一种用于联结熔融生铁预处理设备中的钢包侧的配管和车侧的配管的自动联结装置，该装置包括：

多个弹性构件，该弹性构件围绕所述车侧的所述配管；

安全管，该安全管围绕所述车侧的所述配管和所述弹性构件；

凸缘，该凸缘位于所述安全管的上方，并且具有与所述车侧的所述配管的上端连接的通孔；

基部，该基部在所述弹性构件的下端处支撑该弹性构件；以及

特氟纶O形环，该O形环附接到所述凸缘的上端面，其中

在所述凸缘的下部与所述基部的上部中相对所述弹性构件形成用于支撑所述弹性构件的凹部，并且

所述弹性构件的上部和下部通过形成在所述凸缘的下部和所述基部的上部中的凹部直接支撑。

2.根据权利要求1所述的自动联结装置，其中，

在所述O形环的上部中形成多个槽，该多个槽与所述O形环同心。

3.根据权利要求1所述的自动联结装置，其中，

所述凹部的深度是所述弹性构件的长度的1/10至1/5。

4.根据权利要求1至3的其中之一所述的自动联结装置，该自动联结装置还包括

位于所述钢包侧或所述车侧的所述配管中的止回阀。

5.一种安装在根据权利要求1至3的其中之一所述的自动联结装置的车中的熔融生铁预处理设备，其中

在钢包的一侧形成有插入构件；

所述O形环通过所述自动联结装置来与所述插入构件的下端结合，从而，所述车侧的所述配管与所述钢包侧的所述配管连通，并且

所述钢包能够通过倾斜设备在联结状态下倾斜。 

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