CN109052151B - 减少废钢装运过程中废钢槽外挂废钢的装置及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种减少废钢装运过程中废钢槽外挂废钢的装置及使用方法，该装置包括支撑梁，支撑梁两侧分别设有两块挡板，每块挡板分别通过两个L型传动梁与支撑梁连接，所述L型传动梁上端与挡板固定连接，L型传动梁下端与支撑梁转动连接。本发明能有效减少废钢坠落时外挂在废钢槽壳上，减少废钢槽外挂废钢坠落，大幅提高生产安全性；并且本发明的装置具有结构简单、无需动力系统、使用及拆卸方便的优点，对于减少钢铁企业吊运废钢时带来的安全隐患具有重要的实践意义。

Description

减少废钢装运过程中废钢槽外挂废钢的装置及使用方法
技术领域
本发明涉及转炉炼钢技术领域，特别是一种减少废钢装运过程中废钢槽外挂废钢的装置及使用方法。
背景技术
安全生产一直是影响钢铁企业形象和发展的难题，钢铁生产过程中工人要面对高温、粉尘、高空坠物等恶劣工作环境，钢铁产品及原料重量大，生产及运输均需要大型设备才能完成，钢铁产品及原料运输过程中即存在安全隐患，稍有不慎就可能危害钢铁工人的生命安全。
转炉是目前国内炼钢生产的主要设备，转炉炼钢的主要原料是铁水和废钢，其中废钢一般通过废钢槽加入转炉内。转炉炼钢的废钢原料有轻废和重废两种，其中重废主要来自钢铁厂铸坯生产过程中的切头、切尾及外购废钢中的大块废钢料，而轻废主要来自外购废钢中的小块废钢料，如拆卸的机械零件，钢铁加工企业切割的小块废料等，一般钢铁企业生产中使用废钢多以轻废为主。
电磁铁作业效率高，使用成本低，是目前钢铁厂将废钢装入废钢槽的主要设备之一，电磁铁在通电状态下将废钢吸住，配合行车将废钢起吊并运输到废钢槽上方，之后电磁铁断电，废钢自由落体到废钢槽内，如此反复实现废钢装入废钢槽。电磁铁吸吊废钢时，在吸住的废钢下端由于离电磁铁较远，吸力较小，从原地起吊到废钢槽上方时极易坠落，特别是使用轻废废钢时，此时电磁铁下方较为蓬松，废钢边运输边坠落是常见现象，当废钢运输到废钢槽周围时坠落，废钢可能外挂在废钢槽壳周围，而不能进入废钢槽内。
转炉需要使用废钢时，将废钢槽放置在废钢附近的地秤上，废钢装入达到需求重量后使用行车将废钢槽悬挂在厂房上空，然后通过行车高空运输到转炉炉前，若运输过程中废钢槽外挂废钢并从废钢槽坠落将给钢铁工人的生命安全带来严重的威胁。
因此，目前在转炉炼钢废钢装运过程中存在废钢易坠落到废钢槽周围，导致废钢外挂在废钢槽壳上的问题，造成废钢槽外挂废钢坠落，对钢铁工人的生命安全带来严重的威胁。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种减少废钢装运过程中废钢槽外挂废钢的装置及使用方法。本发明能有效减少废钢坠落时外挂在废钢槽壳上，减少废钢槽外挂废钢坠落，大幅提高生产安全性；并且本发明的装置具有结构简单、无需动力系统、使用及拆卸方便的优点，对于减少钢铁企业吊运废钢时带来的安全隐患具有重要的实践意义。
本发明的技术方案：减少废钢装运过程中废钢槽外挂废钢的装置，包括支撑梁，支撑梁两侧分别设有两块挡板，每块挡板分别通过两个L型传动梁与支撑梁连接，所述L型传动梁上端与挡板固定连接，L型传动梁下端与支撑梁转动连接。
前述的减少废钢装运过程中废钢槽外挂废钢的装置中，所述支撑梁上设有内凹转轴，L型传动梁通过内凹转轴与支撑梁转动连接，所述内凹转轴内凹深度为2~5cm。
前述的减少废钢装运过程中废钢槽外挂废钢的装置中，所述L型传动梁包括相互垂直的横向梁和竖向梁，横向梁尾部1/4~1/2处设有圆柱形孔，L型传动梁通过圆柱形孔与支撑梁转动连接。
前述的减少废钢装运过程中废钢槽外挂废钢的装置中，所述L型传动梁最大旋转角度α1＞挡板开闭最小旋转角度α2。
前述的减少废钢装运过程中废钢槽外挂废钢的装置中，所述挡板包括外侧垂直面和内侧倾斜面，挡板垂直面高度为50~150cm，挡板倾斜面倾斜角θ＜15°。
前述的减少废钢装运过程中废钢槽外挂废钢的装置中，所述挡板倾斜面下端点到L型传动梁转动圆心的距离R1＞废钢槽上端外侧点到L型传动梁转动圆心的距离R2。
前述的减少废钢装运过程中废钢槽外挂废钢的装置中，所述挡板外层为金属制成，一般为钢材，内层为高比强度聚合物基复合材料，如碳纤维增强树脂基复合材料或芳纶纤维增强树脂基复合材料等。
前述的减少废钢装运过程中废钢槽外挂废钢的装置中，所述支撑梁的截面为圆形，支撑梁两侧下方分别设有4个倒T形支撑脚，所述倒T形支撑脚相同尺寸，倒T形支撑脚上端部与支撑梁固定焊接。
前述的减少废钢装运过程中废钢槽外挂废钢的装置中，所述支撑梁前端设有挂耳架，挂耳架两端设有挂耳，所述挂耳横向距离及尺寸与废钢槽的挂耳对应；挂耳架两侧设置有内凹结构，便于卡住行车挂钩，内凹深度2~5cm；所述支撑梁尾端设有挂环，所述挂环高度及尺寸与废钢槽的挂环对应。
前述的减少废钢装运过程中废钢槽外挂废钢的装置的使用方法，具体使用方法如下：
（a）首先利用行车将废钢槽吊运到上述装置的正上方；
（b）通过将废钢槽的挂环与设在支撑梁尾端的挂环呈一条直线使废钢槽与支撑梁对齐；
（c）以3~20cm/s的速度降落废钢槽，下降过程中保持废钢槽位置对齐；
（d）当废钢槽底部与L型传动梁横向梁尾部接触时，L型传动梁横向梁尾部受到废钢槽向下的压力，此时废钢槽继续下降，同时在该压力的作用下L型传动梁带动挡板向上做圆周运动，使挡板逐渐合拢，当废钢槽下降到最低位置时，左右两侧的挡板合拢包裹在废钢槽周围；
（e）将行车分别与设在支撑梁尾端的挂环及设在挂耳架两端的挂耳连接，使用行车提拉挂耳及挂环，将上述装置运输并放置在地秤上方，行车与上述装置脱离后即可装吊废钢；
（f）废钢吊装完毕后，起吊废钢槽，起吊速度1~10cm/s，此时L型传动梁横向梁尾端部失去向下的压力，左右两侧的挡板在自身重力作用下通过L型传动梁向下做圆周运动，实现左右两侧的挡板散开，同时废钢槽脱离上述装置；
（g）拆卸时，将空废钢槽放入上述装置内，即重复步骤（a）~（e），在左右两侧的挡板合拢的情况下，使用行车提拉左挂耳、右挂耳及尾部挂环，将上述装置运输到存放处，之后重复步骤（f）将废钢槽吊走，此时左右两侧的挡板处于散开状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
（1）通过将该装置包裹在废钢槽周围，大幅减少废钢坠落时外挂在废钢槽壳上废钢的数量，有利于减少钢铁企业吊运废钢时的安全隐患；
（2）本发明的装置结构简单，利用废钢槽自身重力实现挡板的开闭，具有无需额外安装动力系统的优点；
利用废钢槽的重力使L型传动梁横向梁尾部受到向下的压力，在该压力的作用下，L型传动梁以内凹转轴为支点形成杠杆，L型传动梁横向梁尾部受压力向下运动，横向梁另一端部则带动竖向梁向上运动，从而使竖向梁上端部的挡板向上做圆周运动，使挡板逐渐合拢，当废钢槽下降到最低位置时，左右两侧的挡板合拢包裹在废钢槽周围；
起吊废钢槽时，废钢槽对L型传动梁横向梁尾部的压力逐渐减小，此时左右两侧的挡板在自身重力作用下，L型传动梁以内凹转轴为支点形成杠杆，L型传动梁横向梁尾部受压力逐渐减小向上运动，横向梁另一端部受重力作用，则带动竖向梁向下运动，从而使竖向梁上端部的挡板向下做圆周运动，使挡板逐渐散开，废钢槽完成脱离。
通过设计挡板倾斜面下端点到L型传动梁转动圆心的距离R1＞废钢槽上端外侧点到L型传动梁转动圆心的距离R2；以及L型传动梁最大旋转角度α1＞挡板开闭最小旋转角度α2，可保证挡板顺利合拢和散开，避免挡板在合拢和散开的转动过程中，被废钢槽阻挡。
（3）使用钢铁厂现有的行车系统就能实现对本发明的装置进行吊运，且吊运操作过程和吊运废钢槽方法相同，无需对操作人员额外培训，且具有使用和拆卸方便的优点。
综上所述，本发明能有效减少废钢坠落时外挂在废钢槽壳上，减少废钢槽外挂废钢坠落，大幅提高生产安全性；并且本发明的装置具有结构简单、无需动力系统、使用及拆卸方便的优点，对于减少钢铁企业吊运废钢时带来的安全隐患具有重要的实践意义。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的截面示意图；
图3是本发明的原理示意图；
图4是支撑梁的结构示意图；
图5是放置废钢槽的结构示意图。
附图中的标记为：1-支撑梁，2-挡板，3-L型传动梁，4-内凹转轴，5-横向梁，6-竖向梁，7-圆柱形孔，8-倒T形支撑脚，9-挂耳架，10-挂环。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。减少废钢装运过程中废钢槽外挂废钢的装置，如图1至图5所示，包括支撑梁1，支撑梁1两侧分别设有两块挡板2，每块挡板2分别通过两个L型传动梁3与支撑梁1连接，所述L型传动梁3上端与挡板2固定连接，L型传动梁3下端与支撑梁1转动连接。
所述支撑梁1上设有内凹转轴4，L型传动梁3通过内凹转轴4与支撑梁1转动连接，所述内凹转轴4内凹深度为3cm；所述L型传动梁3包括相互垂直的横向梁5和竖向梁6，横向梁5尾部1/4处设有圆柱形孔7，L型传动梁3通过圆柱形孔7与支撑梁1转动连接；所述L型传动梁3最大旋转角度α1＞挡板2开闭最小旋转角度α2；所述挡板2包括外侧垂直面和内侧倾斜面，挡板2垂直面高度为100cm，挡板2倾斜面倾斜角θ为14°；所述挡板2倾斜面下端点到L型传动梁3转动圆心的距离R1＞废钢槽上端外侧点到L型传动梁3转动圆心的距离R2；所述挡板2外层为钢材制成，内层为碳纤维增强树脂基复合材料；所述支撑梁1的截面为圆形，支撑梁1两侧下方分别设有4个倒T形支撑脚8，所述倒T形支撑脚8相同尺寸，倒T形支撑脚8上端部与支撑梁1固定焊接；所述支撑梁1前端设有挂耳架9，挂耳架9两端设有挂耳，所述挂耳横向距离及尺寸与废钢槽的挂耳对应；挂耳架9两侧设置有内凹结构，便于卡住行车挂钩，内凹深度4cm；所述支撑梁1尾端设有挂环10，所述挂环10高度及尺寸与废钢槽的挂环对应。
上述减少废钢装运过程中废钢槽外挂废钢的装置的使用方法，具体使用方法如下：
（a）首先利用行车将自重为10吨、额定装入量50吨的废钢槽吊运到上述装置的正上方；
（b）通过将废钢槽的挂环与设在支撑梁尾端的挂环呈一条直线使废钢槽与支撑梁对齐；
（c）以15cm/s的速度降落废钢槽，下降过程中保持废钢槽位置对齐；
（d）当废钢槽底部与L型传动梁横向梁尾部接触时，L型传动梁横向梁尾部受到废钢槽向下的压力，此时废钢槽继续下降，同时在该压力的作用下L型传动梁带动挡板向上做圆周运动，使挡板逐渐合拢，当废钢槽下降到最低位置时，左右两侧的挡板合拢包裹在废钢槽周围；
（e）将行车分别与设在支撑梁尾端的挂环及设在挂耳架两端的挂耳连接，使用行车提拉挂耳及挂环，将上述装置运输并放置在地秤上方，行车与上述装置脱离后即可装吊废钢；
（f）废钢吊装完毕后，起吊废钢槽，起吊速度7cm/s，此时L型传动梁横向梁尾端部失去向下的压力，左右两侧的挡板在自身重力作用下通过L型传动梁向下做圆周运动，实现左右两侧的挡板散开，同时废钢槽脱离上述装置；
（g）拆卸时，将空废钢槽放入上述装置内，即重复步骤（a）~（e），在左右两侧的挡板合拢的情况下，使用行车提拉左挂耳、右挂耳及尾部挂环，将上述装置运输到存放处，之后重复步骤（f）将废钢槽吊走，此时左右两侧的挡板处于散开状态。
工作原理：利用行车起吊废钢槽，通过废钢槽的重力使L型传动梁3横向梁尾部受到向下的压力，在该压力的作用下，L型传动梁3以内凹转轴4为支点形成杠杆，L型传动梁3横向梁5尾部受压力向下运动，横向梁5另一端部则带动竖向梁6向上运动，从而使竖向梁6上端部的挡板2向上做圆周运动，使挡板2逐渐合拢，当废钢槽下降到最低位置时，左右两侧的挡板2合拢包裹在废钢槽周围；
起吊废钢槽时，废钢槽对L型传动梁3横向梁尾部的压力逐渐减小，此时左右两侧的挡板2在自身重力作用下，L型传动梁3以内凹转轴4为支点形成杠杆，L型传动梁3横向梁5尾部受压力逐渐减小向上运动，横向梁5另一端部受重力作用，则带动竖向梁6向下运动，从而使竖向梁6上端部的挡板2向下做圆周运动，使挡板2逐渐散开，废钢槽完成脱离。
通过设计挡板2倾斜面下端点到L型传动梁3转动圆心的距离R1＞废钢槽上端外侧点到L型传动梁3转动圆心的距离R2；以及L型传动梁3最大旋转角度α1＞挡板2开闭最小旋转角度α2，可保证挡板2顺利合拢和散开，避免挡板2在合拢和散开的转动过程中，被废钢槽阻挡。

Claims (2)

1.减少废钢装运过程中废钢槽外挂废钢的装置，其特征在于：包括支撑梁(1)，支撑梁(1)两侧分别设有两块挡板(2)，每块挡板(2)分别通过两个L型传动梁(3)与支撑梁(1)连接，所述L型传动梁(3)上端与挡板(2)固定连接，L型传动梁(3)下端与支撑梁(1)转动连接；所述支撑梁(1)上设有内凹转轴(4)，L型传动梁(3)通过内凹转轴(4)与支撑梁(1)转动连接，所述内凹转轴(4)内凹深度为2～5cm；所述L型传动梁(3)包括相互垂直的横向梁(5)和竖向梁(6)，横向梁(5)尾部1/4～1/2处设有圆柱形孔(7)，L型传动梁(3)通过圆柱形孔(7)与支撑梁(1)转动连接；所述L型传动梁(3)最大旋转角度α1＞挡板(2)开闭最小旋转角度α2；所述挡板(2)包括外侧垂直面和内侧倾斜面，挡板(2)垂直面高度为50～150cm，挡板(2)倾斜面倾斜角θ＜15°；所述挡板(2)倾斜面下端点到L型传动梁(3)转动圆心的距离R1＞废钢槽上端外侧点到L型传动梁(3)转动圆心的距离R2；所述挡板(2)外层为金属制成，内层为高比强度聚合物基复合材料制成；所述支撑梁(1)的截面为圆形，支撑梁(1)两侧下方分别设有4个倒T形支撑脚(8)，所述倒T形支撑脚(8)相同尺寸，倒T形支撑脚(8)上端部与支撑梁(1)固定焊接；所述支撑梁(1)前端设有挂耳架(9)，挂耳架(9)两端设有挂耳，所述挂耳横向距离及尺寸与废钢槽的挂耳对应；挂耳架两侧设置有内凹结构，内凹深度2～5cm；所述支撑梁(1)尾端设有挂环(10)，所述挂环(10)高度及尺寸与废钢槽的挂环对应。
2.按照权利要求1所述的减少废钢装运过程中废钢槽外挂废钢的装置的使用方法，其特征在于：具体使用方法如下：
(a)首先利用行车将废钢槽吊运到上述装置的正上方；
(b)通过将废钢槽的挂环与设在支撑梁尾端的挂环呈一条直线使废钢槽与支撑梁对齐；
(c)以3～20cm/s的速度降落废钢槽，下降过程中保持废钢槽位置对齐；
(d)当废钢槽底部与L型传动梁横向梁尾部接触时，L型传动梁横向梁尾部受到废钢槽向下的压力，此时废钢槽继续下降，同时在该压力的作用下L型传动梁带动挡板向上做圆周运动，使挡板逐渐合拢，当废钢槽下降到最低位置时，左右两侧的挡板合拢包裹在废钢槽周围；
(e)将行车分别与设在支撑梁尾端的挂环及设在挂耳架两端的挂耳连接，使用行车提拉挂耳及挂环，将上述装置运输并放置在地秤上方，行车与上述装置脱离后即可装吊废钢；
(f)废钢吊装完毕后，起吊废钢槽，起吊速度1～10cm/s，此时L型传动梁横向梁尾端部失去向下的压力，左右两侧的挡板在自身重力作用下通过L型传动梁向下做圆周运动，实现左右两侧的挡板散开，同时废钢槽脱离上述装置；
(g)拆卸时，将空废钢槽放入上述装置内，即重复步骤(a)～(e)，在左右两侧的挡板合拢的情况下，使用行车提拉挂耳架两端的挂耳及所述支撑梁尾端的挂环，将上述装置运输到存放处，之后重复步骤(f)将废钢槽吊走，此时左右两侧的挡板处于散开状态。
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