CN109702178B - 一种用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置及方法，装置包括焊接在钢包外壁上部的四个定位柱，定位柱外端的转轴通过支杆转动支撑有导向座，转轴通过联轴器与第一转动电机的输出轴固连，导向座的上部凸起形成驱动座，导向座中水平滑动连接有半圆形的钢包盖，所包盖的上侧中部固定有齿条，驱动座的内腔中转动限制有驱动齿轮，驱动齿轮的齿部与齿条相互啮合，驱动座的外侧设有第二转动电机，第二转动电机的输出轴穿过驱动座与其内的驱动齿轮固连，钢包盖能够在第二转动电机的驱动下进行水平滑动。本发明结构设计合理，整个加揭盖操作过程中，无需人工操作，装置不会出现掉落情况，所以也不用将装置临时去下，操作方便。

Description

一种用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置及方法

技术领域

本发明涉及冶炼设备技术领域，尤其涉及一种用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置及方法。

背景技术

钢包是炼钢厂必备的承接钢水和冶炼反应的容器，钢包的加热和保温是提高钢水质量和产量的有效措施。钢包通过其上部敞口向外界辐射散热速度是非常快的。有研究表明，在空包状态下包衬的散热速度和包衬表面温度与环境温差的四次方成正比。因此，通过在钢包上增加保温盖可以显著减少这种辐射散热。钢包加盖可减少钢包散热，减少钢水温降，提高钢水质量；可以节省钢包在线烘烤燃气消耗；可以节约保温剂；钢包内冷钢减少，可提高滑动水口开浇率及确保透气砖通畅，提高透气砖寿命，可以达到节能降耗的目的。

目前国内使用的钢包全过程加盖的钢包保温盖，保温盖只在倒渣侧设置有挂钩，在钢包倒渣完毕后需要吊至翻包机上进行翻转清理钢包时，如果翻包机翻转方向和倒渣翻转方向相反，保温盖需要借助专用装置临时取下，由于需要另行添加设备，又增加人工操作，如果设备故障还会影响到炼钢的后续生产，这就限制了使用范围。也有保温盖设计成可实现双向翻转，但是保温盖只是挂在钢包上，随着翻转角度增大保温盖在重力作用下自然下探，为防止保温盖触底脱落则需要对翻包机底部的渣坑进行大幅度的开挖，土建工程量大而且直接影响翻包机基础的稳固。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置及方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置，包括焊接在钢包外壁上部的四个定位柱，位于同侧的两个所述定位柱的轴线相互重合，所述定位柱的外端转动限制有转轴，所述转轴的外侧固定有支杆，位于同侧的两个所述支杆共同支撑有导向座，每侧中的一个所述转轴的外端通过联轴器与第一转动电机的输出轴固连，所述第一转动电机通过电机支架固定于钢包的外壁上部；所述导向座的上部凸起形成驱动座，所述导向座中水平滑动连接有半圆形的钢包盖，所述钢包盖的上侧中部固定有与直边垂直的齿条，所述驱动座的内腔中转动限制有驱动齿轮，所述驱动齿轮的齿部与齿条相互啮合，所述驱动座的外侧设有第二转动电机，所述第二转动电机的下侧固定在导向座上，其输出轴穿过驱动座与其内的驱动齿轮固连，所述钢包盖能够在第二转动电机的驱动下进行水平滑动。

进一步地，上述用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置中，所述第一转动电机、第二转动电机均为能够实现正反转的PLC控制三相异步电动机。

进一步地，上述用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置中，所述导向座、驱动座为由钢材料制成的一体结构，内腔相连通。

进一步地，上述用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置中，两个所述钢包盖对接时能够卡合，其中一个钢包盖的对接面设有截面呈半圆的凸起，另一个钢包盖的对接面设有截面呈半圆的凹槽。

进一步地，上述用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置中，所述钢包盖的下端固定有与其形状配合的耐磨保温层。

进一步地，上述用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置中，所述耐磨保温层为含锆硅酸铝针刺毯。

进一步地，该装置还包括：环境温度传感器和控制装置；

所述环境温度传感器安装在所述钢包所处现场，所述环境温度传感器与所述控制装置连接，所述控制装置与所述第一转动电机、第二转动电机连接。

本发明还提供一种利用所述的用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置进行钢包加揭盖保温的方法，包括：

所述控制装置利用第一转动电机、第二转动电机进行加盖；

所述钢包开始工作，在所述钢包工作过程中，所述环境温度传感器实时采集所述钢包所处现场温度；

若当前工作时长少于预设第一阈值且所述钢包所处现场当前温度高于预设第二阈值，则判定所述钢包加盖时未扣合完全，所述控制装置利用第一转动电机、第二转动电机揭盖，重新加盖；

当炉体需要倒料时，所述控制装置利用第一转动电机、第二转动电机揭盖进行半开式倒料。

进一步地，所述第一阈值是通过如下公式计算得到：

第一阈值=开盖时长+（开盖时长/钢包的总工作时长）*剩余工作时长。

进一步地，所述第二阈值是通过如下公式计算得到：

第二阈值=钢包工作过程中的加热温度*（剩余工作时长/钢包的总工作时长）。

本发明的有益效果是：

本发明结构设计合理，加盖操作时，第一转动电机旋转，使得导向座转动至下端与钢包的上端面相抵，而后第二转动电机旋转，驱动齿轮带动齿条向内运动，进而使得两个钢包盖卡合，封堵住钢包的开口，减少辐射散热。揭盖操作时，第二转动电机反向旋转，驱动齿轮带动齿条向外运动，进而使得两个钢包盖分离，露出钢包的开口；而后第一转动电机反向旋转，使得导向座向外转动至与竖直面平齐，这时即可正常进行钢包倒渣。整个加揭盖操作过程中，无需人工操作，装置不会出现掉落情况，所以也不用将装置临时去下，操作方便。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明中钢包盖向外滑动时的示意图；

图4为本发明中钢包盖转动收纳时的示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-钢包，2-定位柱，3-转轴，4-支杆，5-导向座，6-第一转动电机，7-电机支架，8-驱动座，9-钢包盖，10-齿条，11-驱动齿轮，12-第二转动电机，13-耐磨保温层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-4所示，本实施例为一种用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置，包括焊接在钢包1外壁上部的四个定位柱2，位于同侧的两个定位柱2的轴线相互重合。定位柱2的外端转动限制有转轴3，转轴3的内端设有T形头，定位柱2中设有与T形头配合的T形转槽。转轴3的外侧固定有支杆4，位于同侧的两个支杆4共同支撑有导向座5。每侧中的一个转轴3的外端通过联轴器与第一转动电机6的输出轴固连，第一转动电机6通过电机支架7固定于钢包1的外壁上部。

导向座5中水平滑动连接有半圆形的钢包盖9，钢包盖9的上侧中部固定有与直边垂直的齿条10。驱动座8的内腔中转动限制有驱动齿轮11，驱动齿轮11的齿部与齿条10相互啮合。驱动座8的外侧设有第二转动电机12，第二转动电机12的下侧固定在导向座5上，其输出轴穿过驱动座8与其内的驱动齿轮11固连，钢包盖9能够在第二转动电机12的驱动下进行水平滑动。

加盖操作时，第一转动电机6旋转，使得导向座5转动至下端与钢包1的上端面相抵，而后第二转动电机12旋转，驱动齿轮11带动齿条10向内运动，进而使得两个钢包盖9卡合，封堵住钢包1的开口，减少辐射散热。揭盖操作时，第二转动电机12反向旋转，驱动齿轮11带动齿条10向外运动，进而使得两个钢包盖9分离，露出钢包1的开口；而后第一转动电机6反向旋转，使得导向座5向外转动至与竖直面平齐，这时即可正常进行钢包1倒渣。整个加揭盖操作过程中，无需人工操作，装置不会出现掉落情况，所以也不用将装置临时去下，操作方便。第一转动电机6、第二转动电机12采用市场采购的电机（例如R88M-G），具体结构及电路不是本发明的创新点，在此限定与赘述。

实施例2

本发明实施例提供了一种用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置，在实施例1的基础上，第一转动电机6、第二转动电机12均为能够实现正反转的PLC控制三相异步电动机。

实施例3

本发明实施例提供了一种用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置，在实施例1的基础上，导向座5的上部凸起形成驱动座8，导向座5、驱动座8为由钢材料制成的一体结构，内腔相连通。

实施例4

本发明实施例提供了一种用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置，在实施例1的基础上，两个钢包盖9对接时能够卡合，其中一个钢包盖9的对接面设有截面呈半圆的凸起，另一个钢包盖9的对接面设有截面呈半圆的凹槽，通过卡合能够提高对接时的密封性。

实施例5

本发明实施例提供了一种用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置，在实施例1的基础上，钢包盖9的下端固定有与其形状配合的耐磨保温层13。

实施例6

本发明实施例提供了一种用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置，在实施例5的基础上，耐磨保温层13为含锆硅酸铝针刺毯。

实施例7

本发明实施例提供了一种用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置，在实施例1的基础上，该装置还包括：环境温度传感器和控制装置；

环境温度传感器安装在钢包所处现场，所述环境温度传感器与所述控制装置连接，控制装置与第一转动电机、第二转动电机连接。

本实施例中通过在钢包所处现场安装环境温度传感器和控制装置实现钢包加揭盖保温装置的自动控制，环境温度传感器及控制装置采用市场采购的模块（可以是PLC），具体结构及电路不是本发明的创新点，在此限定与赘述。

实施例8

本发明实施例还提供了利用实施例7的用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置进行钢包加揭盖的方法，包括：

控制装置利用第一转动电机、第二转动电机进行加盖；

钢包开始工作，在钢包工作过程中，环境温度传感器实时采集钢包所处现场温度；

若当前工作时长少于预设第一阈值且钢包所处现场当前温度高于预设第二阈值，则判定钢包加盖时未扣合完全，控制装置利用第一转动电机、第二转动电机揭盖，重新加盖；

当炉体需要倒料时，控制装置利用第一转动电机、第二转动电机揭盖进行半开式倒料。

本实施例中，当前工作时长少于预设第一阈值且钢包所处现场当前温度高于预设第二阈值，表示工作时长少于预设第一阈值加热温度却异常升高，此时可能发生了钢包加盖时未扣合完全，导致钢包内温度扩散至钢包所处现场的情况。因此需要自动控制装置重新扣合，此设定控制条件能够有效检测出加盖时未扣合完全的故障情况，避免继续加热会导致现场发生危险和钢包工作无效。

实施例9

本发明实施例提供了一种钢包加揭盖的方法，在实施例8的基础上，第一阈值是通过如下公式计算得到：

第一阈值=开盖时长+（开盖时长/钢包的总工作时长）*剩余工作时长。

本实施例中提供了第一阈值的一种优选计算方式，通过此计算方式得到的第一阈值，综合考虑了开盖所需的时长、钢包的总工作时长，以及剩余工作时长，计算结果能够有效限定控制装置利用第一转动电机、第二转动电机揭盖，重新加盖的控制条件，避免由于设定值不符合现场实际生产条件而产生的误判。

实施例10

本发明实施例提供了一种钢包加揭盖的方法，在实施例8的基础上，第二阈值是通过如下公式计算得到：

第二阈值=钢包工作过程中的加热温度*（剩余工作时长/钢包的总工作时长）。

本实施例中提供了第二阈值的一种优选计算方式，通过此计算方式得到的第二阈值，综合考虑了钢包工作过程中的加热温度（通常恒定）、钢包的总工作时长，以及剩余工作时长，计算结果能够有效限定控制装置利用第一转动电机、第二转动电机揭盖，重新加盖的控制条件，避免由于设定值不符合现场实际生产条件而产生的误判。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置，其特征在于：包括焊接在钢包外壁上部的四个定位柱，位于同侧的两个所述定位柱的轴线相互重合，所述定位柱的外端转动限制有转轴，所述转轴的外侧固定有支杆，位于同侧的两个所述支杆共同支撑有导向座，每侧中的一个所述转轴的外端通过联轴器与第一转动电机的输出轴固连，所述第一转动电机通过电机支架固定于钢包的外壁上部；所述导向座的上部凸起形成驱动座，所述导向座中水平滑动连接有半圆形的钢包盖，所述钢包盖的上侧中部固定有与直边相垂直的齿条，所述驱动座的内腔中转动限制有驱动齿轮，所述驱动齿轮的齿部与齿条相互啮合，所述驱动座的外侧设有第二转动电机，所述第二转动电机的下侧固定在导向座上，其输出轴穿过驱动座与其内的驱动齿轮固连，所述钢包盖能够在第二转动电机的驱动下进行水平滑动；

还包括：环境温度传感器和控制装置；

所述环境温度传感器安装在所述钢包所处现场，所述环境温度传感器与所述控制装置连接，所述控制装置与所述第一转动电机、第二转动电机连接；

在所述钢包工作过程中，所述环境温度传感器实时采集所述钢包所处现场温度；

若当前工作时长少于预设第一阈值且所述钢包所处现场当前温度高于预设第二阈值，则判定所述钢包加盖时未扣合完全，所述控制装置利用第一转动电机、第二转动电机揭盖，重新加盖；

当钢包需要倒料时，所述控制装置利用第一转动电机、第二转动电机揭盖进行半开式倒料；所述第一阈值是通过如下公式计算得到：

第一阈值＝开盖时长+(开盖时长/钢包的总工作时长)*剩余工作时长；

所述第二阈值是通过如下公式计算得到：

第二阈值＝钢包工作过程中的加热温度*(剩余工作时长/钢包的总工作时长)。

2.根据权利要求1所述的用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置，其特征在于：所述第一转动电机、第二转动电机均为能够实现正反转的PLC控制三相异步电动机。

3.根据权利要求1所述的用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置，其特征在于：所述导向座、驱动座为由钢材料制成的一体结构，内腔相连通。

4.根据权利要求1所述的用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置，其特征在于：两个所述钢包盖对接时能够卡合，其中一个钢包盖的对接面设有截面呈半圆的凸起，另一个钢包盖的对接面设有截面呈半圆的凹槽。

5.根据权利要求1所述的用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置，其特征在于：所述钢包盖的下端固定有与其形状配合的耐磨保温层。

6.根据权利要求5所述的用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置，其特征在于：所述耐磨保温层为含锆硅酸铝针刺毯。

7.利用权利要求1所述的用于钢包全程加盖的改进型加揭盖装置进行钢包加揭盖的方法，其特征在于：包括：

所述控制装置利用第一转动电机、第二转动电机进行加盖；

所述钢包开始工作，在所述钢包工作过程中，所述环境温度传感器实时采集所述钢包所处现场温度；

若当前工作时长少于预设第一阈值且所述钢包所处现场当前温度高于预设第二阈值，则判定所述钢包加盖时未扣合完全，所述控制装置利用第一转动电机、第二转动电机揭盖，重新加盖；

当钢包需要倒料时，所述控制装置利用第一转动电机、第二转动电机揭盖进行半开式倒料；所述第一阈值是通过如下公式计算得到：

第一阈值＝开盖时长+(开盖时长/钢包的总工作时长)*剩余工作时长；

所述第二阈值是通过如下公式计算得到：

第二阈值＝钢包工作过程中的加热温度*(剩余工作时长/钢包的总工作时长)。

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