CN103608471A - 制造炉渣卸料门的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造炉渣卸料门的方法，所述炉渣卸料门与电炉中的钢水卸料口分开设置，并打开和关闭用于排放炉渣的炉渣卸料口。制造在炉渣卸料口上竖直地上下移动以打开和关闭炉渣卸料口的炉渣卸料门的方法包括如下步骤：通过锻造形成门本体、通过钻孔而在门本体中形成冷却剂通道、冷却剂入口和冷却剂出口，然后完成通道，即堵塞朝向所述门本体的外表面开放的部分。

Description

制造炉渣卸料门的方法
技术领域
本发明总体上涉及一种制造炉渣卸料门的方法，更特别地涉及一种制造炉渣卸料门的方法，所述方法能够有效制造防止初始炉渣从电炉的炉渣卸料口泄露的炉渣卸料门。
本申请要求2011年9月30日提交的韩国专利申请No.10-2011-0100005的权益，所述专利申请的内容以全文引用方式并入本文。
背景技术
通常，电炉指使用电能加热和熔融金属或合金的炉子。在将废料装入炉子中之后，电弧形式的电流在电极与废料之间产生，以加热并由此熔融废料。
此外，废料中的杂质在电炉的炼钢操作过程中熔化，由此使得氧化物形式的炉渣在钢水上形成。
炉渣漂浮于钢水的表面上，防止钢水的表面被空气氧化，并用于保护所述表面。在炉渣与钢水之间的界面上，发生质量转移和化学反应。
发明内容
技术问题
因此，本发明是在考虑到现有技术中出现的如上问题做出的，且本发明的一个目的是提供一种制造用于电炉的炉渣卸料门的方法，所述卸料门具有优良的冷却性能，由此在炉渣卸料门与炉渣接触时防止炉渣卸料门由于高温而变形。
技术方案
为了实现如上目的，本发明提供了一种制造用于打开或关闭电炉中的炉渣卸料口的炉渣卸料门的方法，所述电炉具有用于排放钢水的钢水卸料口和与所述钢水卸料口分开设置的用以排放炉渣的炉渣卸料口，所述方法包括：
本体形成步骤，所述本体形成步骤形成炉渣卸料门的门本体；
冷却剂通道形成步骤，所述冷却剂通道形成步骤通过钻孔至在所述本体形成步骤中形成的门本体中而形成冷却剂通道、冷却剂入口和冷却剂出口；以及
通道封闭步骤，所述通道封闭步骤封闭在所述冷却剂通道形成步骤中形成的冷却剂通道的开放部分，所述开放部分对所述门本体的外部开放。
有益效果
如上所述，本发明提供了一种制造用于电炉的炉渣卸料门的方法，其在阻止炉渣泄漏的情况下从炉渣有效耗散热量，因此使由于热量所导致的变形和损坏达到最小，并由此确保良好的耐久性和长的使用寿命，因此允许炉渣卸料门长时间地稳定使用。
附图说明
图1为示出了其中根据本发明的用于电炉的炉渣卸料门安装至电炉的一个实施例的示意图；
图2至图4为示出了制造根据本发明的用于电炉的炉渣卸料门的一个方法的视图；
图5至图9为示出了在制造根据本发明的用于电炉的炉渣卸料门的方法中形成冷却剂通道的步骤的视图；
图10为示出了本发明的一个对比实施例的视图；
图11为在模拟本发明的对比实施例时，分析在门本体的前表面上的热分布状态的图；
图12为在模拟根据本发明的用于电炉的炉渣卸料门的门本体时，分析在门本体的前表面上的热分布状态的图；
图13为经受在制造根据本发明的用于电炉的炉渣卸料门的方法中的形成高硬度涂层的步骤的门主体的截面图；以及
图14为示出了在制造根据本发明的用于电炉的炉渣卸料门的方法中的形成增强门的步骤和组装增强门的步骤的视图。
*重要部件的附图标记的描述*
10：门本体           20：门增强本体
30：冷却剂通道       40：通道挡块
50：侧挡块           60:高硬度涂层
100：本体形成步骤   200：冷却剂通道形成步骤
300：通道封闭步骤   400：表面处理步骤
500：增强件制造步骤 600：门组装步骤。
具体实施方式
最佳模式
将参考附图详细描述本发明的优选实施方案。
参照图1，制造根据本发明的用于电炉1的炉渣卸料门的方法涉及制造安装于电炉1的炉渣卸料口1a以打开或关闭炉渣卸料口1a的门主体5的方法。电炉1设置有与炉渣卸料口1a分开的钢水卸料口（未显示），钢水通过所述钢水卸料口排放。根据本发明，炉渣卸料口1a与钢水卸料口（未显示）分开形成，由此仅排放在钢水表面上形成的炉渣，电炉1中的钢水通过所述钢水卸料口排放。
作为一个例子，门主体5设置于电炉1的炉渣卸料口1a的底部，以上下移动从而打开或关闭炉渣卸料口1a。
炉渣卸料口1a与用于从电炉1排放钢水的钢水卸料口分开而在电炉1的预定位置处形成，并用于排放在炼钢操作过程中在电炉1中产生的炉渣2。
门主体5设置于炉渣卸料口1a上，并插入用于引导炉渣2的排放的炉渣卸料引导支撑元件3，以通过门致动装置4上下移动，由此控制炉渣2的排放。
作为一个例子，门致动装置4使用具有连接至门主体5的下表面的活塞杆的液压缸或气动缸，或者使用电动机而将电动机的旋转力转化成直线运动，并由此进行致动。
可设置一个门致动装置4或多个门致动装置4。
尽管液压缸、气动缸和电动机在形状或致动方式上彼此不同，但它们均用于致动门主体5。因此，它们在下文称为液压缸。
液压缸通过控制供应至缸的液压而移动活塞杆，由此上下移动门主体5。
门主体5设置为在电炉1的操作过程中从炉渣卸料引导支撑元件3向上突出，使得门主体的内表面与炉渣2直接接触，由此防止炉渣2的泄露。当门主体向下移动时，门主体的上表面位于炉渣卸料引导支撑元件3的上表面的水平，由此排放炉渣2。内表面指设置于电炉1中的前表面。
门主体5包括门本体10，门本体10限定其中的冷却剂通道30，所述冷却剂通道30穿过所述门主体。
参照图2，制造根据本发明的用于电炉1的炉渣卸料门的方法包括通过锻造形成门本体10的本体形成步骤100。在本体形成步骤100处，由具有高热导率的金属材料制得的产品通过锻造成型为具有矩形形状的门本体10。
门本体10使用具有250或更高的热导率（kcal/℃）的金属或合金。门本体优选由便宜且热导率高的铜形成，或由含有铜的合金材料形成。
本体形成步骤100优选使用锻造，但可使用浇铸。
在本体形成步骤100处，门本体10优选以如下方式形成：引导突出部11从矩形本体的上部的两侧突出。由于门本体10通过锻造成型，因此结构变得紧凑，并且门本体坚固且刚性好。
电炉中的炉渣经过引导突出部11之间。引导突出部防止炉渣通过门本体10的两个侧端泄露，由此允许炉渣稳定排放通过炉渣卸料口。
此外，引导突出部11的接触面，即引导突出部11的内表面为与炉渣接触的表面。
参照图3，在本体形成步骤100之后，进行冷却剂通道形成步骤200，以在门本体10中形成冷却剂通道30、冷却剂入口30a和冷却剂出口30b。
在冷却剂通道形成步骤200处，使用钻孔机将门本体10钻孔，由此形成冷却剂通道30、冷却剂入口30a和冷却剂出口30b，冷却剂经过所述冷却剂通道30，冷却剂通过所述冷却剂入口30a引入冷却剂通道30，且经过所述冷却剂通道30的冷却剂通过所述冷却剂出口30b排放。
冷却剂通道30包括多个水平和竖直通道，以允许门本体10均匀冷却。在冷却剂通道形成步骤200，多个水平和竖直通道通过钻孔而形成。因此，每个通道形成为朝向门本体10的外部开放。
在冷却剂通道形成步骤200，各自具有冷却剂入口30a和冷却剂出口30b的一对冷却剂通道30设置于门本体10的两侧，以由独立的冷却剂通道30分别冷却门本体10各自的部分，由此增加门本体10的冷却效率。
参照图4，除了在冷却剂通道形成步骤200形成的冷却剂通道30的冷却剂入口30a和冷却剂出口30b之外，对外部开放的门本体10的部分在通道封闭步骤300被封闭。
在通道封闭步骤300，将通道挡块40插入在冷却剂通道形成步骤200形成的冷却剂通道30的对门本体10的外部开放的部分中，并将通道挡块40牢固焊接至门本体10，由此封闭对门本体10的外部开放的冷却剂通道30的那部分。
优选地，通道挡块40由与门本体10相同的金属材料制得。
在通道封闭步骤300，冷却剂入口30a和冷却剂出口30b之外的冷却剂通道30的部分被封闭，由此允许将经由冷却剂入口30a引入冷却剂通道30中的冷却剂排放至冷却剂出口30b并循环而不泄露至外部。
在一方面，参照图3和图4，冷却剂通道30包括冷却剂流入管31，将冷却剂引入所述冷却剂流入管31；
多个冷却剂支管32，所述多个冷却剂支管32连接至冷却剂流入管31，并彼此间隔开，由此使由冷却剂流入管31进料的冷却剂经过；以及
冷却剂排放管33，所述冷却剂排放管33连接至每个冷却剂支管32的出口。
此外，冷却剂通道30的一个例子如下。冷却剂流入管31为提供于门本体10的下部以水平设置的下部水平流入管31a。冷却剂支管32为多个竖直支管32a，所述多个竖直支管32a竖直设置以彼此间隔开，且在其下端连接至下部水平流入管31a。冷却剂排放管33可包括上部水平排放管33a、第一侧竖直排放管33b和第二侧竖直排放管33c，所述上部水平排放管33a提供于门本体10的上部以水平设置，并连接至每个竖直支管32a的上端；所述第一侧竖直排放管33b连接至上部水平排放管33a，并在门本体10的侧面竖直设置以向上移动冷却剂；所述第二侧竖直排放管33c连接至第一侧竖直排放管33b以向下排放冷却剂。
参照图5至图9，冷却剂通道形成步骤200包括第一通道形成操作210、通道堵塞操作220、第二通道形成操作230、冷却剂入口形成操作240和第三通道形成操作250。在第一通道形成操作210中，通过水平钻孔门本体10的侧面，从而形成水平设置于门本体10的下部的下部水平流入管31a和水平设置于门本体10的上部的上部水平排放管33a。
在通道堵塞操作220中，侧挡块50插入下部水平流入管31a和上部水平排放管33a中的每一个的对门本体10的侧面开放的部分，由此堵塞开放部分。
在第二通道形成操作230中，通过向下钻孔引导突出部11的上表面，从而形成第一侧竖直排放管33b和第二侧竖直排放管33c，所述第一侧竖直排放管33b竖直设置，并在其下端连接至上部水平排放管33a；所述第二侧竖直排放管33c在引导突出部11中竖直设置以与第一侧竖直排放管33b间隔开，并在其下端延伸至下部水平流入管31a。在引导突出部11的上端处，第一和第二侧竖直排放管33b和33c彼此连接。
在冷却剂入口形成操作240中，通过向上钻孔门本体10的下表面，从而形成与第二侧竖直排放管33c连通的冷却剂出口30b和与下部水平流入管31a连通的冷却剂入口30a。
在第三通道形成操作250中，通过向上钻孔门本体10的下表面，多个竖直支管32a形成以彼此间隔开，每个竖直支管穿过下部水平流入管31a，并在其上端连接至上部水平排放管33a。
在第二通道形成操作230中，第二侧竖直排放管33c形成，以穿过上部水平排放管33a的侧挡块50。
在此情况中，在通道封闭步骤300中，将通道挡块40插入引导突出部11的上部中，所述引导突出部11的上部在第二通道形成操作230中被打开而限定了将第一和第二侧竖直排放管33b和33c彼此连接的通道。
此外，在通道封闭步骤300中，将通道挡块40插入每个竖直支管32a的下端（即当形成竖直支管32a时位于下部水平流入管31a以下的孔）中，由此封闭所述孔。
在如上所述形成的冷却剂通道30中，冷却剂经由冷却剂入口30a引入下部水平流入管31a。
将冷却剂主要引入下部水平流入管31a中，以填充下部水平流入管31a。在填充下部水平流入管31a之后，冷却剂几乎同时供应至多个竖直支管32a，并流动通过竖直支管32a进入上部水平排放管33a。此外，冷却剂以从上部水平排放管33a排放通过第一和第二侧竖直排放管33b和33c的方式循环，由此快速均匀地冷却门本体10。
参照图10，根据对比实施例，两个冷却剂管线设置于门本体10中，从而以之字形方式排列，每个冷却剂管线由单个管道形成。
参照图11，作为一个例子，冷却剂以11m3/h供应至对比实施例的冷却剂管线中。这是显示当在门本体10的前表面与电炉的炉渣接触的相同条件下模拟对比实施例的门本体时，分析在门本体10的前表面上的热分布状态的结果的图。
使用用于热分布分析的模拟程序模拟热分布的分析。图11为灰度图，所述灰度图使用显示器输出在使用模拟程序模拟时根据对比实施例的门本体的前表面的热分布。
对于对比实施例，可以看出门本体的最大温度为273.7℃。由于温度接近300℃，门本体可能变形的危险增加了。
图12为当在与对比实施例相同的条件下模拟图2所示的门本体10时，分析在门本体10的前表面上的热分布状态的图。图12为灰度图，所述灰度图使用显示器输出在使用模拟程序模拟时根据本发明的门本体的前表面的热分布。参照图12，在与对比实施例相同的条件下，可以看出图2的根据本发明的门本体10的最大温度为249.6℃。
参照图13，优选地，制造根据本发明的用于电炉的炉渣卸料门的方法还包括表面处理步骤400，所述表面处理步骤400在与炉渣接触的门本体10的炉渣接触表面上形成高硬度涂层60。
炉渣接触表面包括朝向电炉内部设置的门本体10的前表面和电炉的炉渣经过的引导突出部11的内表面。
高硬度涂层60基于Fe-Cr涂层，形成高硬度涂层的其他变体是可能的。高硬度涂层60使得易于去除固化的炉渣3，并在移除经冷却的炉渣3时使炉渣接触表面上的磨损达到最小。
表面处理步骤400包括焊接涂布操作，所述焊接涂布操作通过焊接而在门本体10的炉渣接触表面上涂布高硬度涂层60；以及
表面研磨操作，所述表面研磨操作研磨在所述焊接涂布操作中所形成的高硬度涂层60。
优选地，表面处理步骤400还包括在焊接涂布操作之前预加热门本体10的预热操作。预热操作在焊接涂布操作之前预加热门本体10，由此在焊接涂布操作中使涂层更牢固地熔合至门本体10的表面上。
在表面处理步骤400中，通过焊接涂布操作而具有不规则且不平整表面的高硬度涂层60通过表面研磨操作而进行研磨和平滑。
在表面处理步骤400中，有可能通过金属喷涂或电镀而形成高硬度涂层60。
参照图14，优选地，制造根据本发明的用于电炉1的炉渣卸料门的方法还包括增强件制造步骤500和门组装步骤600。在增强件制造步骤500中，形成门增强本体20以与门本体10联接，由此增强门本体10。
在门组装步骤600中，在增强件制造步骤500中制得的门增强本体20与门本体10组装。
门本体10由具有高热导率的金属（即铜材料）制得。因此，当门本体上下移动时，门本体可能因外部冲击而变形或受损。
门主体5包括与炉渣直接接触并控制炉渣的排放的门本体10以及联接至门本体10以增强门本体10的门增强本体20，由此防止由于炉渣的高温而导致的热变形，并确保足以用于竖直移动的刚性，由此能够稳定操作。
门增强本体20与门本体10联接，以围绕门本体10的下表面、每个引导突出部11的外表面和每个引导突出部11的上端，由此增强门本体10。
作为一个例子，门增强本体20包括底部安装板21、下部支撑突出部22、引导安装板23和引导支撑突出部24。门本体10的后表面安装至底部安装板21。下部支撑突出部22从底部安装板21的下部突出，以支撑门本体10的下部。多个引导安装板23从底部安装板21向上突出以彼此间隔开，且引导突出部11的后表面安装至所述引导安装板。多个引导支撑突出部24分别从引导安装板23突出，以支撑引导突出部11的上部。使用高强度的钢材料通过浇铸制造所述门增强本体。
阶梯状部分12从门本体10的后表面突出，以通过门增强本体20的底部安装板21暴露。阶梯状部分12包括设置于门本体10的上部的第一阶梯状部分12a以及从所述第一阶梯状部分12a的两端延伸至引导突出部11的前表面的第二阶梯状部分12b。
阶梯状部分12为炉渣接触表面，所述炉渣接触表面与在打开或关闭炉渣卸料口1a时沿着门本体10的后表面向下流动的炉渣2接触。
在本体形成步骤100中，阶梯状部分12在门本体10的后表面上形成。
当炉渣2通过炉渣卸料口1a排放时，炉渣可沿着门本体10的后表面向下流动，并与门本体接触。因此，如上所述，阶梯状部分12优选在门本体10的后表面上形成，以通过门增强本体20的底部安装板21暴露。
在制造根据本发明的炉渣卸料门的方法中，螺栓通孔20a在门增强本体20中形成，以允许螺栓穿过。紧固孔在门本体10中形成，以对应于螺栓通孔20a。由此，门本体10和门增强本体20使用螺栓而彼此组装。
螺栓通孔20a可在增强件制造步骤500中形成，紧固孔可在本体形成步骤100中形成。或者，螺栓通孔20a和紧固孔10a可在门组装步骤600中形成。
门本体10经由多个螺栓与门增强本体20联接成一体以紧固至门增强本体20，由此形成门主体5，所述多个螺栓经过在底部安装板21和引导安装板23中形成的多个螺栓通孔20a。
如上所述，本发明提供了一种制造炉渣卸料门的方法，其使炉渣卸料门（即门主体5）能够在阻止炉渣泄漏的情况下从炉渣有效耗散热量，因此使由于热量所导致的变形和损坏达到最小，并由此确保良好的耐久性和长的使用寿命，因此允许炉渣卸料门长时间地稳定使用。
尽管出于说明的目的已公开了本发明的优选实施例，但是本领域一般技术人员应当理解，各种修改、增加和替代是可能的，并不脱离所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神。

Claims (11)

1.一种制造炉渣卸料门的方法，所述炉渣卸料门用以打开或关闭在具有用以排放钢水的钢水卸料口的电炉中的炉渣卸料口，所述方法包括：
形成炉渣卸料门的门本体；
通过钻孔至所形成的门本体中而形成冷却剂通道、冷却剂入口和冷却机出口；以及
封闭所形成的冷却剂通道的开放部分，其中所述开放部分对所述门本体的外部开放，
其中所述炉渣卸料口与所述钢水卸料口分开设置。
2.根据权利要求1所述的制造炉渣卸料门的方法，其中所述门本体通过锻造形成。
3.根据权利要求1所述的制造炉渣卸料门的方法，其中所述门本体形成为具有引导突出部，所述引导突出部从所述门本体的上部的两侧突出。
4.根据权利要求1所述的制造炉渣卸料门的方法，其中各自具有冷却剂入口和冷却剂出口的一对冷却剂通道在所述门本体的两侧上形成。
5.根据权利要求1所述的制造炉渣卸料门的方法，其中所述冷却剂通道包括：
冷却剂流入管，冷却剂被引入所述冷却剂流入管；
多个冷却剂支管，所述多个冷却剂支管彼此间隔开，并连接至所述冷却剂流入管，以允许由所述冷却剂流入管供给的冷却剂经过；以及
冷却剂排放管，所述冷却剂排放管连接至每个所述冷却剂支管的出口。
6.根据权利要求2所述的制造炉渣卸料门的方法，其中形成冷却剂通道包括：
通过水平钻孔所述门本体的侧面而形成下部水平流入管和上部水平排放管，所述下部水平流入管水平设置于所述门本体的下部，所述上部水平排放管水平设置于所述门本体的上部；
将侧挡块插入所述下部水平流入管和所述上部水平排放管中的每一个的一部分中，其中所述侧挡块对所述门本体的侧面开放以堵塞开放部分；
通过向下钻孔每个引导突出部的上表面而形成第一侧竖直排放管和第二侧竖直排放管以形成第二通道，并在所述引导突出部的上端连接第一和第二侧竖直排放管，其中所述第一侧竖直排放管竖直设置，并在其下端连接至所述上部水平排放管，所述第二侧竖直排放管在所述引导突出部中竖直设置以与所述第一侧竖直排放管间隔开，并穿过所述上部水平排放管的侧挡块以使所述第二侧竖直排放管的下端延伸至所述下部水平流入管；
通过向上钻孔所述门本体的下表面而形成冷却剂出口和冷却剂入口，其中所述冷却剂出口与所述第二侧竖直排放管连通，且所述冷却剂入口与所述下部水平流入管连通；以及
通过向上钻孔所述门本体的下表面而形成间隔开的多个竖直支管，其中所述竖直支管中的每一个穿过所述下部水平流入管，并在其上端连接至所述上部水平排放管。
7.根据权利要求6所述的制造炉渣卸料门的方法，其中在形成所述第二通道时，所述第二侧竖直排放管通过所述上部水平排放管的侧挡块形成。
8.根据权利要求1所述的制造炉渣卸料门的方法，其还包括：
在所述门本体的接触炉渣的炉渣接触表面上形成高硬度涂层。
9.根据权利要求8所述的制造炉渣卸料门的方法，其还包括：
通过焊接而在所述门本体的炉渣接触表面上形成高硬度涂层；以及
研磨在焊接涂布操作中所形成的所述高硬度涂层。
10.根据权利要求8所述的制造炉渣卸料门的方法，其中所述高硬度涂层通过金属喷涂或电镀而在所述门本体的炉渣接触表面上形成。
11.根据权利要求1所述的制造炉渣卸料门的方法，其还包括：
形成联接至所述门本体以增强所述门本体的门增强本体；以及
组装所述门增强本体与所述门本体。
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