CN102281971B - 用于传送液态金属的钢包长水口运输/存储装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及为液态金属铸造厂提供一种用于运输并存储至少一个钢包长水口(18)的装置(22)，其中该钢包长水口(18)包括能让液态金属通过的沿其轴线延伸的流道。该装置(22)还包括支架(22)，其用于按使用位置存储钢包长水口(18)，以使流道轴线保持竖直，该支架(22)具有当长水口处于使用位置时从外部至长水口侧面的入口(33)。

Description

用于传送液态金属的钢包长水口运输/存储装置

本发明涉及一种浇注液态金属的方法，该液态金属尤其是钢，更具体涉及一种关于在铸造设备内定位钢包长水口的方法。

钢包长水口是一种套管，其包括在本质上是沿轴线延伸的流道，当管子处于使用位置时，其轴线竖直，使钢包等冶金容器内的液态金属流入中间包。长水口插入铸造设备时，其上端和一个与钢包成一体的上游元件相连接，下端浸在中间包内。

在现有技术中，钢包长水口被放置在箱子内运到浇注平台。具体的，钢包长水口放在处于平卧位置的箱子内，其中长水口的流道轴线保持水平。多个长水口通过环绕它们的金属环而被一起固定在箱子内。

已经知道，为了将长水口插入铸造设备，需要通过装卸臂将长水口按其使用位置夹紧，该装卸臂包括绕长水口的夹具，该装卸臂由操作员人工控制。该装卸臂的说明参见文件EP-A1-0 858 851。

为准备进行该项操作的长水口，操作员打开箱子并切断环绕着长水口的金属环。然后长水口可能分散开来放在平台地板上。然后操作员分别放置每个长水口，通过转动这些长水口以使它们处于使用位置。

但是，由于尺寸和用途方面的原因，钢包长水口是很沉重很庞大的部件，往往超过50公斤。搬运这些长水口对操作员来说是一项非常费时费力的工作。这容易延误长水口装入铸造设备的时间，从而导致多种不良后果。

本发明的一个目的是通过提供一种能够用在浇注方法中的钢包长水口运输/存储装置，以弥补上述缺点，简化将钢包长水口装入铸造设备的过程。

为此，本发明的一个目的是提供一种能运输、存储至少一个用于液态金属铸造设备的钢包长水口的装置，钢包长水口具有一个能够让液态金属通过的沿其轴线延伸的流道，该装置包括支架，用于按使用位置存储钢包长水口，以使流道轴线保持竖直，该支架具有当长水口处于使用位置时从外部至长水口侧面的入口。

这样，凭借该装置，钢包长水口在到达浇注平台时是按使用位置放置。因此操作员无需在现场执行把处于平卧位置的长水口移到其使用位置的操作。

此外，由于能够从外部接触装置内的长水口侧面，所以装卸臂能直接抓紧装置内的长水口，将其装入铸造设备，因此，装配长水口前，无需由操作员费力地人工拆下长水口，从而极大地改善操作员的工作条件。

另外，该装置减少了平台上的操作步骤，特别是移动长水口的步骤，从而简化了将长水口插入铸造设备的步骤。因而极大地降低了由于将长水口装入铸造设备的时间过长或难度过大而引起的延误浇注作业的风险。

该装置还具有其它多种优点。尤其是有助于提高钢包长水口的质量和延长其使用寿命。具体地，钢包长水口由铝碳质材料(alumina-graphite)制作，在液态金属温度下(以钢水为例，约为1500℃)该材料易被氧化。因此，钢包长水口设有气密性釉，使其在该温度下具有抗氧化能力。但是，在现有技术中执行的运输长水口以及将长水口包装拆箱的操作过程中，长水口可能会相互碰撞，容易使长水口外表面的釉脱落。局部掉釉的长水口不能耐高温，其使用寿命会缩短。长水口甚至还会在使用过程中断裂，从而使浇注效率大大降低，或者甚至引发工伤事故。本发明所述的装置通过将各个长水口分别存储在限定的空间(在运输过程中该空间相对于长水口是特定的)内解决这些问题，同时不再需要将长水口包装拆箱的操作。因此，长水口在使用前的受损比例大大降低，从而提高了浇注作业的可靠性和利润。

本发明也可以包括一个或更多个下列特征：

-该装置包括相对于支架定位长水口的构件和/或者相对于浇注平台等支撑物定位支架的构件。这些定位构件，尤其在相互匹配的情况下，能简化支架和长水口装卸装置之间的相互作用，长水口装卸装置包括负责抓紧和更换该装置及/或铸造设备内的长水口的机械手。具体地，该机械手能在不设观察构件等精密检测构件的情况下，确定各长水口的正确位置。这能使长水口插入铸造设备的步骤可靠地实现自动化，而且不会大幅增加将长水口插入铸造设备所需的装置成本；

-该装置包括相对于支架固定长水口的构件，这些固定构件最好同时也是长水口的定位构件。因为长水口在运输过程中位置固定，甚至不会碰到限定放置长水口的存储单元的装置外壁，所以固定构件能进一步在运输过程中降低长水口的受损风险。如果固定构件同时构成定位构件，有助于降低装置的复杂性；

-该固定构件包括多个销，优选为三个销，能配合长水口上具有互补形状的槽口。这些槽口可直接设在长水口上面或者设在环绕长水口的框架上面。当装置有三个销时，能使长水口在静定状态下(non-hyperstatic situation)被固定；

-该装置包括通过对应长水口进口的一端悬挂长水口的构件，当长水口处于使用位置时，这些构件构成长水口的上端，从而简化长水口的定位和固定方式。

本发明的另一个目的是提供一种存储浇注液态金属的钢包长水口的设施，其包括至少两个本发明所述的运输/存储装置以及至少一个能在运输/存储装置和铸造设备之间移动长水口的装卸装置。

另外，存储设施还可以包括用于清洁(尤其是通过氧气吹扫方式清洁)长水口的装置。这使得在再次利用长水口以前可以用其清洁长水口，以避免长水口内粘有固态金属，这些附着物可能干扰长水口内的金属流。

该设施还可包括平台，其上设置运输/存储装置以及最好同时设置装卸装置和/或清洁装置，平台和各个运输/存储装置包括在平台上定位运输/存储装置的互补构件(complementary means)。

该设施还包括在浇注平台上安放的至少一个同样的存储装置，该装置中有一个或多个备用长水口。在一个装置的最后一个新的长水口在使用过程中断裂的情况下，这一点特别有用，尤其能预防浇注过程中出现停滞时间。

本发明的另一个目的是提供一种液态金属浇注方法，其包括下列步骤：

-从本发明所述的第一个支架上取下长水口；

-将该长水口插入铸造设备；

-执行浇注作业；

-从铸造设备中取出长水口；

-将长水口放回本发明所述的第二个支架内。

以上所定义的第一个和第二个运输/存储装置可以相同，也可以不同，其中每个装置可能包括一个或多个上述特征。

本方法确保自始至终以简单的方式装卸、存储长水口，从而节省了时间。

此外，凭借该方法，运输/存储装置构成支撑物，以方便地存放用过的长水口从而进行回收，无需由操作员进行该项操作。以回收利用为目的的存储步骤其实是自动进行的，这样操作员无需将长水口以外的各种废物返给从事回收经营的供应商。

另外，本发明使刚刚用过的长水口在保存时不接触操作员或易碎设备，鉴于刚刚用过的长水口温度非常高，所以这一点特别有利，尤其能确保操作员的安全。

在一个具体的实例中，在执行将长水口放回支架的步骤前，对一个或多个其它铸造设备重复插入、浇注和取下步骤。

这样，在将长水口送回支架前，能在多个铸造设备内使用同一长水口。可以利用长水口平均使用寿命方面的客观资料确定长水口必须要装入的铸造设备数量。

在一个具体实例中，在把长水口插入另一台铸造设备前，执行长水口清洁步骤，尤其是通过氧气吹扫的方式进行清洁。

方便地以沿着与长水口流道轴线对应的轴线的角度方向(angularorientation)把长水口插入另一台铸造设备，该角度方向不同于长水口插入前一台铸造设备的角度方向。

这样，由于能改变长水口相对于铸造设备的方向从而更好地分散长水口内壁的磨损，长水口的使用寿命因此得以延长。与装置的上游元件接触的长水口的表面磨损也得以分散。

此外，在第一个拆除步骤前，将运输/存储装置放在平台的预定位置上，以便于利用自动装卸装置更容易地实施该方法。

有利地，对运输/存储装置内的存储单元中是否存有长水口进行检测，在适当的情况下，移走存储在该存储单元内的长水口。这样，避免了由自动装卸装置执行的不必要的移动步骤。

通过阅读下文完全以示例方式给出的说明书并结合附图能更好地理解本发明，附图包括：

-图1是本发明一个实施例所述的钢包长水口存储设施示意图；

-图2是本发明一个具体实施例所述的钢包长水口运输/存储装置透视图，该装置属于图1所示的设备；

-图3是图2所示装置的细部透视图。

图1为钢包长水口存储设施10。该设施靠近铸造设备12，铸造设备包括冶金容器14，冶金容器具体包括用于容纳浇注前液态金属的钢包以及中间包16，中间包使液态金属分配到各种浇注模具内，这些模具位于钢包下游。

设施10的目的是存储钢包长水口18，以使钢包长水口便于装入铸造设备12，在浇注过程中通过长水口18将钢包14内的液态金属输送到中间包16，为此长水口有使钢包内的液态金属流到中间包的流道。

现在对存储设施10进行更详细的说明。存储设施包括平台20，其上放置存储装置，此处为支架22a和22b，每个支架有三个用于存储钢包长水口18的存储单元(location)、能在不同的存储装置和浇注设备12之间移动长水口的装卸装置24、以及尤其是通过氧气吹扫使钢包长水口得到清洗的清洁装置26。

从图1可以看出，运输/存储装置22置于箱内装入存储设施，其各个存储单元内装有长水口。因此，运输/存储装置还用于长水口的运输。

现在根据图2更精确地说明运输/存储装置，具体为设施10的支架22。

可以看出，该运输/存储装置由包含30a、30b和30c三个隔间的支架组成，每个隔间构成用于存储钢包长水口的存储单元。

支架22的设计使30a、30b和30c三个隔间中每个隔间内的长水口处于使用位置，也就是使长水口流道31保持竖直的位置。

每个隔间有三个闭合侧面，即这三个侧面中的每一个侧面均有长水口18处于使用位置时无法通过的外壁，每个隔间在支架的一个面有一个开放侧面，该侧面留有到达各个钢包长水口18的入口33，尤其是当钢包长水口处于使用位置时到达该长水口的侧面，从而使装卸装置能够在支架22内抓住该长水口。

支架22还包括位于30a、30b和30c三个隔间中每个隔间内用于通过长水口进口端悬挂长水口的构件。从图3可以看出，这些构件包括在支架上端突出的销32，用于配合长水口上的槽口。具体的，支架包括销，三个隔间30a、30b、30c中每个隔间均有三个销32，每个销位于隔间的封闭面的上端。销32还用于将长水口正确地固定、定位在每个隔间内，并且相对于支架22固定长水口。

长水口18有四个槽口34，长水口18方形头36的每个侧面上都有一个槽口。销32和槽口34的设计使每个给定的销都能装入任何一个槽口，因而在隔间内无论槽口34与支架22上哪个给定的销配合都能使长水口相对于隔间固定。

从图2可以看出，支架22在其下端还包括带有开孔39的凸耳38。开孔39用于与平台(未在图中显示)上的销进行配合。这样，开孔和销构成构件，用于相对于平台定位存储装置。这使对长水口的抓取变得更容易，能通过装卸装置24很好地确定长水口相对于平台的位置，在采用自动装卸装置的情况下尤其如此。

存储设施并不局限于上述范围。具体地，可以设想在该设施上设置使支架更容易放置在所述设施上的构件，尤其是输送机。另外，该设施可包括额外的存储装置，尤其是备用的存储装置，以便能够，举例来说，存储可能在出现问题时需要用到的新长水口。

同样，该设施可以不设清洁装置26，可以由操作员操作装卸装置24。

另外，每个存储装置22可以有一个或多个隔间，其隔间数量不以三个为限。此外，存储装置22内悬挂长水口的构件可以仅包括两个销。

还可以设想用不同的方式将长水口定位在存储装置内，尤其是，使长水口搁在该装置的底部。存储装置还可以有全部闭合的侧面，其中一个闭合侧面具有可拆卸或可移动的面板，以便提供通向处于使用位置的长水口的侧面的入口。

还可以用存储装置存储不同形状的长水口或者存储由长水口和框架的组合物构成的浇注组件。

相对于平台定位支架的构件可以是任选的，或者其形状不同于上述形状。

此外，放在设施内的两个存储装置22a和22b不需要是相同的。

现在对利用图1所示的设施进行液态金属浇注的方法进行说明。

首先接收包含存储装置22的箱子，然后把全部装置中的一个装置，具体为装置22a送到平台。可以用输送机将其送到平台。平台已放好一个空的装置22b。

接着用支架22a、22b上的互补定位构件(例如配合销的凸耳38的开孔39)在平台上固定支架22a和22b。从而将支架放到平台上的设定位置。

接着，使用装卸装置24移动第一个支架22a存储单元内的长水口。仅当装卸装置24使用常规检测手段已检测到支架的相应存储单元内存有长水口时，才进行该项操作。

装卸装置24撑起长水口以后，长水口被插入铸造设备12，一旦浇注作业完成以后，用装置24从铸造设备12中取出长水口。

然后将长水口插入喷氧清洁装置26，从而清除该长水口内的金属附着物，接着将长水口重新插入新的铸造设备，而新的相同的钢包已经替换了空钢包14。

将长水口重新插入铸造设备和从铸造设备中取出长水口的该项操作可以重复多次。然后，在估计长水口得到充分使用以后，将长水口从铸造设备12中取出，放回第二个支架22b。

然后在第一个支架22a内取下另一个长水口重新开始实施该方法。

当第一个支架22a中无新的长水口余留时，第二个支架22b则装满了用过的长水口。装满用过的长水口的第二个支架22b被运离存储设施使其恢复原状，为此可将支架送到回收站对长水口进行回收。

接着，把第一个支架22a移到曾经存放支架22b的位置，把装有新长水口的新支架移到原来存放支架22a的位置。然后按上述方式继续实施该方法。

作为一种变型，可以设想当装置包括能使装置在铸造设备中采用多种方向的方向控制构件，在插入长水口的第一个步骤中，使长水口以相对于长水口流道轴线的第一个方向插入第一台铸造设备，然后以第二个方向、或者甚至以第三个方向再次插入一台或多台其他铸造设备。

为此，存储设施可以包括一个具体的存储单元，装卸装置将长水口放在该存储单元内并以另一个方向定位长水口。存储设备还可以包括用于改变方向的构件，其包括绕轴旋转的底座，装卸装置24可将长水口放在该底座内。然后该底座可以在枢轴上转动，装卸装置可将长水口控制在与原来相同的方向上，以便将长水口重新插入铸造设备。这种构件可以，举例来说，构成清洁装置的组成部分。

Claims (15)

1.一种用于运输、存储至少一个液态金属铸造设备用钢包长水口(18)的装置，该钢包长水口(18)具有能让液态金属通过的沿轴线延伸的流道，该装置包括支架(22)，设计用于按其流道轴线竖直的使用位置存放钢包长水口(18)，该支架(22)具有当长水口处于使用位置时从外部至长水口侧面的入口(33)，其特征在于，所述装置包括用于相对于支架(22)固定长水口的构件，该固定构件构成用于定位长水口的构件，其中所述固定构件包括多个销(32)，这些销能配合长水口(18)上具有互补形状的槽口(34)，所述多个销为三个销。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述支架(22)包括多个隔间，每个隔间构成用于存储钢包长水口的一个存储单元并且在支架的一侧包括开放侧面，所述开放侧面限定入口(33)，每个隔间还包括三个闭合侧面，所述三个销分别位于所述三个闭合侧面的上端。

3.根据前述权利要求中任何一项所述的装置，包括相对于支撑件定位支架(22)的构件。

4.根据权利要求3所述的装置，所述支撑件为平台(20)。

5.根据权利要求1所述的装置，包括通过长水口进口端悬挂长水口的构件。

6.适合被运输并存储到权利要求1所述的装置内的钢包长水口，其特征在于该长水口包括多个槽口(34)，所述多个槽口为三个槽口，这些槽口能与支架(22)上的销(32)相配合。

7.存储用于液态金属铸造的钢包长水口的设施(10)，其特征在于其包括至少两个根据权利要求1-5中任何一项所述的运输/存储装置(22a、22b)，以及至少一个用于装卸长水口的装置(24)，装置(24)能在运输/存储装置和铸造设备(12)之间移动长水口(18)。

8.根据权利要求7所述的设施(10)，其还包括至少一个用于通过氧气吹扫清洁长水口的装置(26)。

9.根据权利要求7和8之一所述的设施(10)，包括平台(20)，平台上设有运输/存储装置(22a、22b)，且同时设置装卸装置和/或清洁装置(24、26)，该平台和每个运输/存储装置包括用于相对于平台定位运输/存储装置的互补构件(39)。

10.液态金属铸造方法，其特征在于其包括下列步骤：

-从权利要求1所定义的第一个支架(22a)上取下长水口(18)；

-将该长水口(18)插入铸造设备(12)；

-执行铸造作业；

-从铸造设备(12)上取出长水口(18)；以及

-将长水口(18)放回权利要求1所定义的第二个支架(22b)。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在执行放回长水口的步骤之前，对一个或多个其他钢包设备重复插入、铸造及取出步骤。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，在执行把长水口(18)重新插入另一台铸造设备的步骤之前，执行通过氧气吹扫清洁长水口的步骤。

13.根据权利要求11和12中任一项所述的方法，其中以相对于长水口流道轴线的角度方向执行把长水口重新插入其它铸造设备的操作，该方向不同于将长水口插入前一台设备的方向。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，在执行第一个拆卸步骤之前，将运输/存储装置放到平台(20)的预定位置。

15.根据权利要求10所述的方法，其中对于运输/存储装置的存储单元(30a、30b、30c)中是否存有长水口(18)进行检测，在适当的情况下，移走存储在该存储单元内的长水口(18)。