CN108859227A - 一种废钢破碎料热压块机以及采用该热压块机的热压工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械领域。一种废钢破碎料热压块机,包括一支架,还包括一冲压机构,冲压机构包括一固定在支架上的压料油缸、一移动梁以及一冲压杆;还包括一推块机构,推块机构包括一固定在支架上的推料油缸以及一滑块;滑块的上表面固定有一耐磨板;还包括一下模,下模设置在冲压机构的正下方,下模上开设有一型腔,下模上还设有用于滑块前后运动的通道,且以耐磨板的上表面为型腔的底面;压块机还包括一水冷装置,水冷装置包括设置在滑块内的滑块水冷管。本装置通过优化压块机的结构,便于实现热态压缩。通过冲压杆实现对废钢破碎料的压缩,通过水冷装置便于实现装置的冷却,防止装置整体的过热,进而保证各部件的正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及机械领域,具体涉及压块机以及热压工艺。
背景技术
废钢破碎料压块机主要用于将废钢破碎料压制成高密度圆柱形饼块,以满足钢厂冶炼要求,并降低运输成本、减小储存空间,同时减少冶炼过程中的烧损,以取得良好的经济效益。目前国内废钢破碎料压块机主要用于冷态压缩形式。冷态压缩形式主要就是将常温下废铁破碎料进行压制。
这种压缩形式存在以下几个问题:1、压缩后饼块的密度低;2、压缩行程长,速度慢;3、物料中的杂质较多,影响炼钢质量。
经实验将高温的废铁破碎料进行压缩后,密度等性能得以提高,但是热压的方式,容易因为装置的过热而影响使用寿命,故目前生产中往往采用冷压的方式,目前不存有防过热的适用于将高温下的废铁破碎料进行压缩的压块机。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供一种废钢破碎料热压块机,以解决上述至少一个技术问题。
针对现有技术存在的问题,本发明提供一种废钢破碎料的热压工艺,以解决上述至少一个技术问题。
本发明的技术方案是:一种废钢破碎料热压块机,其特征在于,包括一支架;
还包括一冲压机构,所述冲压机构包括一固定在所述支架上的压料油缸、一移动梁以及一冲压杆,所述压料油缸的活塞杆的运动方向为竖直方向,所述压料油缸的下方设置有所述移动梁,所述压料油缸的下方设置有所述移动梁,所述压料油缸驱动所述移动梁上下运动,且所述移动梁与所述支架滑动连接所述移动梁的下方安装有所述冲压杆;
还包括一推块机构,所述推块机构包括一固定在所述支架上的推料油缸以及一滑块,所述推料油缸的活塞杆的运动方向为前后方向,所述推料油缸与所述滑块传动连接;
所述滑块的上表面固定有一耐磨板;
还包括一下模,所述下模设置在所述冲压机构的正下方,所述下模上开设有一型腔,所述下模上还设有用于所述滑块前后运动的通道,所述通道位于所述型腔的正下方,且以所述耐磨板的上表面为所述型腔的底面;
所述压块机还包括一水冷装置,所述水冷装置包括设置在滑块内的滑块水冷管、设置在下模内的下模水冷管以及设置在所述移动梁内部的移动梁水冷管,所述水冷装置还包括输送冷却水的供水机构,所述供水机构的出水端与所述滑块水冷管、移动梁水冷管以及下模水冷管三者的进水口导通。
本装置通过优化压块机的结构,便于实现热态压缩。通过冲压杆实现对废钢破碎料的压缩,通过水冷装置便于实现装置的冷却,防止装置整体的过热,进而保证各部件的正常工作。
移动梁上设计移动梁水冷管,用于压料油缸的隔热。下模内设有下模水冷管,冷却降温。滑块上设计滑块水冷管,用于推料油缸的隔热。
工作时,将高温物料加入到型腔口,物料通过自身重力掉进型腔中。当物料堆满型腔一定高度后,压料油缸快速下压,带动冲压杆向下运动,冲压杆在型腔内对物料进行预压缩。当压料油缸达到设定压力时,压料油缸转换成工作模式,对物料进行低速终极压缩。压料油缸达到设定压力时,压料油缸回程一段距离,推料油缸回程,打开型腔下口。压料油缸继续下压,将饼块从腔中推到型腔下方的通道,压料油缸开始回程。推料油缸前进将饼块从通道中推出设备,并关闭型腔下口。压料油缸回程到位,开始下一个工作循环。
采用上述装置进行热压工序后获得的饼块的密度大约为5.9-6.1kg/dm3。
所述下模包括一下模座以及设置在下模座内部的内模套,所述下模座与所述内模套可拆卸连接;
所述内模套上设有上下贯穿的通孔,以所述通孔的内壁为所述型腔的侧壁。
便于当内模套磨损后,进行更换。
所述冲压杆与所述移动梁可拆卸连接。
便于实现不同结构的冲压杆的替换。通过内模套与冲压杆的更换,便于实现不同结构的饼料的更换。
所述耐磨板是一低碳钢板和合金耐磨层固定连接构成的耐磨板。保证耐磨性。合金耐磨层设置在低碳钢板的上方。通过金刚耐磨层还可以实现推料油缸的活塞杆的前后运动实现对饼料下表面的打磨处理。
所述推料油缸的活塞杆与所述滑块铰接。本专利通过铰接的方式,给予活塞杆与滑块之间连接处的活动空间,相较传统的直连固定式,有效的保证了防断性。
所述供水机构包括一存储有冷却水的储水箱,所述储水箱的出水口通过两进一出阀与所述滑块水冷管、移动梁水冷管以及下模水冷管三者的进水口导通,所述滑块水冷管、移动梁水冷管以及下模水冷管三者的进水口均设有一电磁阀;
所述滑块水冷管、移动梁水冷管以及下模水冷管三者的出水口与一用于将流体进行降温的冷却装置的进水口导通,冷却装置的出水口与两进一出阀的另一个进口导通;
所述滑块水冷管、移动梁水冷管以及下模水冷管三者的出水口均设有一电磁阀。
便于通过冷却装置实现对水体的循环利用。所述冷却装置可以是一热交换器,所述滑块水冷管、移动梁水冷管以及下模水冷管三者的出水口与热交换器的制冷通道的进口导通。
作为一种优选方案,所述移动梁水冷管包括铜制直管部以及铜制曲管部,相邻的直管部通过一曲管部相连构成S状弯曲的弯曲管。
所述移动梁水冷管上下两侧均焊接固定有一金属板,所述金属板与所述弯曲管固定连接构成一水冷板;
金属板位于相邻的直管部之间处设有向内凹进的内凹部;
所述移动梁上开设有用于插入所述水冷板的开口,所述水冷板固定在所述开口内。
本专利通过优化金属板的结构,便于增加金属板与移动梁水冷管的接触面积,保证强度的同时,保证隔热效果,水冷板可以作为移动梁内部的加强件。
金属板是自中央至左右两侧向下弯曲的曲板。通过曲板还可以增加与开口之间的接触面,增加隔热区域,便于实现拱桥形,保证支撑强度以及承压效果。
所述型腔是一直径为290-310mm且高度为700mm的圆柱形型腔。便于保证面压。
采用该废铁破碎料热压块机的热压方法,其特征在于,包括如下步骤,
步骤一,加热废铁破碎料,控制加热温度为800-1100℃,将废铁破碎料的温度保持在900-1000℃10分钟至15分钟;
步骤二,将加热后的废铁破碎料注入至下模的型腔;
步骤三,当废铁破碎料堆满型腔一定高度后,压料油缸快速下压,带动冲压杆向下运动,冲压杆在型腔内对物料进行预压缩;
当压料油缸达到设定压力时,压料油缸对物料进行低速下压;
压料油缸达到设定压力时,压料油缸回程一段距离,推料油缸回程,带动滑块运动,进而打开型腔下口;
压料油缸继续下压,将饼块从型腔中推到型腔下方的通道,压料油缸开始回程;
推料油缸前进将饼块从通道中推出设备,并关闭型腔下口;
压料油缸回程到位,开始下一个工作循环;
制成的饼块的密度为5.9-6.1kg/dm3。
步骤三中,压料油缸的快速下压速率为200-250mm/s;
压料油缸的低速下压速率为30-50mm/s。
压料油缸在低速下压时,所述压料油缸的工作压力为20MPa-30MPa。
便于保证饼块密度。
下表为将传统的冷态压缩以及本发明的热压方法制成的产品的实验结果:
出料长度(直径*长度) | 单饼质量(Kg) | 密度(kg/dm3) | |
传统冷态压缩方式 | 300*115 | 45 | 5.55 |
本发明的热压方式 | 300*110 | 46 | 5.93 |
附图说明
图1为本发明废钢破碎料热压块机的局部结构示意图;
图2为本发明废钢破碎料热压块机的一种前视图;
图3为本发明移动梁水冷管的一种结构示意图;
图4为本发明水冷板的一种部分结构示意图;
图5为本发明水冷板的一种剖视图;
图6为本发明水冷装置的部分示意图。
图中:1为压料油缸、2为上梁、3为墙板、4为移动梁、5为导轨、6为冲压杆、7为下模座、8为内模套、9为耐磨板、10为滑块、11为推料油缸、12为下梁,21为直管部,22为曲管部,23为内凹部,24为金属板,31为移动梁水冷管,32为滑块水冷管,33为下模水冷管,34为水泵,35为两进一出阀,36为冷却装置,37为储水箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
参见图1、图2、图3、图4、图5以及图6,一种废钢破碎料热压块机,包括一支架,还包括一冲压机构,冲压机构包括一固定在支架上的压料油缸1、一移动梁4以及一冲压杆6,压料油缸1的活塞杆的运动方向为竖直方向,压料油缸1的下方设置有移动梁4,压料油缸1驱动移动梁4与支架滑动连接,移动梁4的下方安装有冲压杆6;还包括一推块机构,推块机构包括一固定在支架上的推料油缸11以及一滑块10,推料油缸11的活塞杆的运动方向为前后方向,推料油缸11与滑块10传动连接;滑块10的上表面固定有一耐磨板9;还包括一下模,下模设置在冲压机构的正下方,下模上开设有一型腔,下模上还设有用于滑块10前后运动的通道,通道位于型腔的正下方,且以耐磨板9的上表面为型腔的底面;压块机还包括一水冷装置,水冷装置包括设置在滑块10内的滑块水冷管、设置在下模内的下模水冷管以及设置在移动梁4内部的移动梁水冷管,水冷装置还包括输送冷却水的供水机构,供水机构的出水端与滑块水冷管、移动梁水冷管以及下模水冷管三者的进水口导通。
支架包括一墙板3、上梁2以及下梁12,上梁2与下梁均与墙板固定连接。墙板上安装有引导方向为竖直方向的导轨5,移动梁与导轨5滑动连接。
本装置通过优化压块机的结构,便于实现热态压缩。通过冲压杆实现对废钢破碎料的压缩,通过水冷装置便于实现装置的冷却,防止装置整体的过热,进而保证各部件的正常工作。
移动梁4上设计移动梁水冷管,用于压料油缸的隔热。下模内设有下模水冷管,冷却降温。滑块10上设计滑块水冷管,用于推料油缸11的隔热。
工作时,将高温物料加入到型腔口,物料通过自身重力掉进型腔中。当物料堆满型腔一定高度后,压料油缸1快速下压,带动冲压杆6向下运动,冲压杆6在型腔内对物料进行预压缩。当压料油缸1达到设定压力时,压料油缸1转换成工作模式,对物料进行低速终极压缩。压料油缸1达到设定压力时,压料油缸1回程一段距离,推料油缸11回程,打开型腔下口。压料油缸1继续下压,将饼块从腔中推到型腔下方的通道,压料油缸1开始回程。推料油缸11前进将饼块从通道中推出设备,并关闭型腔下口。压料油缸回程到位,开始下一个工作循环。
采用上述装置进行热压工序后获得的饼块的密度大约为5.9-6.1kg/dm3。
下模包括一下模座7以及设置在下模座7内部的内模套8,下模座7与内模套8可拆卸连接;内模套8上设有上下贯穿的通孔,以通孔的内壁为型腔的侧壁。便于当内模套8磨损后,进行更换。
下模座内安装有超声波发射头,超声波发射头的超声波发射面与内模套的外壁相抵。便于通过超声波发射头发射出的超声波经内模套传递给型腔,进一步提高了废钢碎料的密度。在其余参数条件一致的情况下,经超声波处理的废钢碎料的密度提高了0.4kg/dm3左右。
冲压杆6与移动梁4可拆卸连接。便于实现不同结构的冲压杆6的替换。通过内模套8与冲压杆6的更换,便于实现不同结构的饼料的更换。
耐磨板9是一低碳钢板和合金耐磨层固定连接构成的耐磨板9。保证耐磨性。
推料油缸11的活塞杆与滑块10铰接。本专利通过铰接的方式,给予活塞杆与滑块10之间连接处的活动空间,相较传统的直连固定式,便于实现力的分解,有效的保证了防断性,此外,还可以减小热量从滑块传到至推料油缸。
参见图6,供水机构包括一存储有冷却水的储水箱37以及一水泵34,储水箱的出水口通过一两进一出阀35与滑块水冷管32、移动梁水冷管31以及下模水冷管33三者的进水口导通,滑块水冷管32、移动梁水冷管31以及下模水冷管33三者的进水口均设有一电磁阀;滑块水冷管32、移动梁水冷管31以及下模水冷管33三者的出水口与一用于将流体进行降温的冷却装置36的进水口导通,冷却装置36的出水口与两进一出阀35的另一个进口导通;滑块水冷管32、移动梁水冷管31以及下模水冷管33三者的出水口均设有一电磁阀。便于通过冷却装置36实现对水体的循环利用。冷却装置36可以是一热交换器,滑块水冷管32、移动梁水冷管31以及下模水冷管33三者的出水口与热交换器的制冷通道的进口导通。
作为一种优选方案,参见图3,移动梁水冷管包括铜制直管部21以及铜制曲管部22,相邻的直管部21通过一曲管部22相连构成S状弯曲的弯曲管。
参见图4,移动梁水冷管上下两侧均焊接固定有一金属板24,金属板24与弯曲管固定连接构成一水冷板;金属板24位于相邻的直管部21之间处设有向内凹进的内凹部23;移动梁上开设有用于插入水冷板的开口,水冷板固定在开口内。开口的内轮廓与水冷板的外轮廓相匹配。开口可以是前后贯穿移动梁的通孔。本专利通过优化金属板24的结构,便于增加金属板24与移动梁水冷管的接触面积,保证强度的同时,保证隔热效果,水冷板可以作为移动梁4内部的加强件。参见图5,金属板24是自中央至左右两侧向下弯曲的曲板。通过曲板还可以增加与开口之间的接触面,增加隔热区域,便于实现拱桥形,保证支撑强度以及承压效果。金属板也可以是自中央至前后两侧向下弯曲的曲板。通过曲板还可以增加与开口之间的接触面,增加隔热区域,便于实现拱桥形,保证支撑强度以及承压效果。开口是左右贯穿移动梁的通道。滑块水冷管32以及下模水冷管33均可以是一弯曲铜管。滑块上开设有插入滑块水冷管的凹槽,下模上开设有插入下模水冷管的凹槽。
型腔是一直径为290-310mm且高度为700mm的圆柱形型腔。便于保证面压。
采用该废铁破碎料热压块机的热压方法,包括如下步骤,步骤一,加热废铁破碎料,控制加热温度为800-1100℃,将废铁破碎料的温度保持在900-1000℃10分钟至15分钟;步骤二,将加热后的废铁破碎料注入至下模的型腔;步骤三,当废铁破碎料堆满型腔一定高度后,压料油缸快速下压,带动冲压杆向下运动,冲压杆在型腔内对物料进行预压缩;当压料油缸达到设定压力时,压料油缸对物料进行低速下压;压料油缸达到设定压力时,压料油缸回程一段距离,推料油缸回程,带动滑块运动,进而打开型腔下口;压料油缸继续下压,将饼块从型腔中推到型腔下方的通道,压料油缸开始回程;推料油缸前进将饼块从通道中推出设备,并关闭型腔下口;压料油缸回程到位,开始下一个工作循环;制成的饼块的密度为5.9-6.1kg/dm3。
步骤三中,压料油缸的快速下压速率为200-250mm/s;压料油缸的低速下压速率为30-50mm/s。压料油缸在低速下压时,压料油缸的工作压力为20MPa-30MPa。便于保证饼块密度。优选为,步骤三,当压料油缸达到10MPa时,压料油缸对物料进行低速下压;压料油缸达到25MPa时,压料油缸回程一段距离。
下表为将传统的冷态压缩以及本发明的热压方法制成的产品的实验结果:
出料长度(直径*长度) | 单饼质量(Kg) | 密度(kg/dm3) | |
传统冷态压缩方式 | 300*115 | 45 | 5.55 |
本发明的热压方式 | 300*110 | 46 | 5.93 |
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种废钢破碎料热压块机,其特征在于,包括一支架;
还包括一冲压机构,所述冲压机构包括一固定在所述支架上的压料油缸、一移动梁以及一冲压杆,所述压料油缸的活塞杆的运动方向为竖直方向,所述压料油缸的下方设置有所述移动梁,所述压料油缸的下方设置有所述移动梁,所述压料油缸驱动所述移动梁上下运动,且所述移动梁与所述支架滑动连接,所述移动梁的下方固定安装有所述冲压杆;
还包括一推块机构,所述推块机构包括一固定在所述支架上的推料油缸以及一滑块,所述推料油缸的活塞杆的运动方向为前后方向,所述推料油缸与所述滑块传动连接;
所述滑块的上表面固定有一耐磨板;
还包括一下模,所述下模设置在所述冲压机构的正下方,所述下模上开设有一型腔,所述下模上还设有用于所述滑块前后运动的通道,所述通道位于所述型腔的正下方,且以所述耐磨板的上表面为所述型腔的底面;
还包括一水冷装置,所述水冷装置包括设置在滑块内的滑块水冷管、设置在下模内的下模水冷管以及设置在所述移动梁内部的移动梁水冷管,所述水冷装置还包括输送冷却水的供水机构,所述供水机构的出水端与所述滑块水冷管、移动梁水冷管以及下模水冷管三者的进水口导通。
2.根据权利要求1所述的一种废钢破碎料热压块机,其特征在于:所述下模包括一下模座以及设置在下模座内部的内模套,所述下模座与所述内模套可拆卸连接;
所述内模套上设有上下贯穿的通孔,以所述通孔的内壁为所述型腔的侧壁。
3.根据权利要求1所述的一种废钢破碎料热压块机,其特征在于:所述冲压杆与所述移动梁可拆卸连接。
4.根据权利要求1所述的一种废钢破碎料热压块机,其特征在于:所述供水机构包括一存储有冷却水的储水箱,所述储水箱的出水口通过两进一出阀与所述滑块水冷管、移动梁水冷管以及下模水冷管三者的进水口导通,所述滑块水冷管、移动梁水冷管以及下模水冷管三者的进水口均设有一电磁阀;
所述滑块水冷管、移动梁水冷管以及下模水冷管三者的出水口与一用于将流体进行降温的冷却装置的进水口导通,冷却装置的出水口与两进一出阀的另一个进口导通;
所述滑块水冷管、移动梁水冷管以及下模水冷管三者的出水口均设有一电磁阀。
5.根据权利要求4所述的一种废钢破碎料热压块机,其特征在于:所述移动梁水冷管包括铜制直管部以及铜制曲管部,相邻的直管部通过一曲管部相连构成S状弯曲的弯曲管。
6.根据权利要求5所述的一种废钢破碎料热压块机,其特征在于:所述移动梁水冷管上下两侧均焊接固定有一金属板,所述金属板与所述弯曲管固定连接构成一水冷板;
金属板位于相邻的直管部之间处设有向内凹进的内凹部;
所述移动梁上开设有用于插入所述水冷板的开口,所述水冷板固定在所述开口内。
7.根据权利要求6所述的一种废钢破碎料热压块机,其特征在于:金属板是自中央至左右两侧向下弯曲的曲板。
8.根据权利要求2所述的一种废钢破碎料热压块机,其特征在于:所述型腔是一直径为290-310mm且高度为700mm的圆柱形型腔;
下模座内安装有超声波发射头,超声波发射头的超声波发射面与内模套的外壁相抵;
所述推料油缸的活塞杆与所述滑块铰接。
9.采用权利要求1至8中任意一项所述的废铁破碎料热压块机的热压方法,其特征在于,包括如下步骤,
步骤一,加热废铁破碎料,控制加热温度为800-1100℃,将废铁破碎料的温度保持在900-1000℃10分钟至15分钟;
步骤二,将加热后的废铁破碎料注入至下模的型腔;
步骤三,当废铁破碎料堆满型腔一定高度后,压料油缸快速下压,带动冲压杆向下运动,冲压杆在型腔内对物料进行预压缩;
当压料油缸达到设定压力时,压料油缸对物料进行低速下压;
压料油缸达到设定压力时,压料油缸回程一段距离,推料油缸回程,带动滑块运动,进而打开型腔下口;
压料油缸继续下压,将饼块从型腔中推到型腔下方的通道,压料油缸开始回程;
推料油缸前进将饼块从通道中推出设备,并关闭型腔下口;
压料油缸回程到位,开始下一个工作循环;
制成的饼块的密度为5.9-6.1kg/dm3。
10.根据权利要求9所述的热压方法,其特征在于,步骤三中,压料油缸的快速下压速率为200-250mm/s;压料油缸的低速下压速率为30-50mm/s。
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