CN110860679A - 一种lf炉钢包加揭盖装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种LF炉钢包加揭盖装置及其使用方法，包括固定梁支撑机构、移动梁伸缩机构、驱动机构，所述移动梁伸缩机构在固定梁支撑机构上往复运动，在所述固定梁支撑机构上设置固定梁齿条，在移动梁伸缩机构上设置移动梁齿条，所述驱动机构设置在移动梁伸缩机构和固定梁支撑机构之间，驱动机构中的同步齿轮组同时与固定梁齿条、移动梁齿条啮合。本发明通过工厂实际应用，解决了由于LF炉工位安装空间受限，LF炉钢包车轨道垂直于转炉轨道布置，而无法实现在线布置加揭盖装置的情况；通过钢包加盖有效阻断钢水与空气之间的热交换，降低钢包的热辐射损失，降低转炉的出钢温度，降低钢水中夹杂物，提高铸坯质量，提高钢包耐材寿命。

Description

一种LF炉钢包加揭盖装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及属于金属冶炼技术领域，尤其涉及一种LF炉钢包加揭盖装置及其使用方法，主要应用于金属冶炼中钢包的加盖。

背景技术

近年来，如何提高冶炼水平，降低能源消耗，减少生产成本已成为钢铁企业的重要研究课题。在炼钢过程中，钢水温度作为炼钢、连铸工序中重要的技术指标与工艺参数，对炼钢生产水平和铸坯质量具有重要影响。研究表明，钢水热量损失主要有两种途径：一是钢水与耐材之间的热传导；二是钢包顶部开口，钢水向空气中的热辐射。通常条件下，钢包盛接钢水前的包衬温度约为1100℃，远低于钢水温度，钢水注入钢包与包衬接触后，经热传导，包衬温度与钢水温度接近，通常在1500℃左右，导致钢水温度大幅下降，为防止钢水在钢包内凝固，炼钢过程会人为提高转炉出钢温度，通常转炉出钢温度在1650℃～1700℃左右，远高于钢水浇注温度。转炉钢水的出钢温度与铸坯质量密切相关，出钢温度越高，钢中的含氧量越高，导致在出钢脱氧合金化过程中合金的收得率降低，同时还会导致钢中夹杂物大幅上升；另一方面，以150吨钢包为例，烘烤后空包未盛接钢水前5分钟包衬向空气中的热辐射最为严重，约占热辐射损失的40％，这种热损失将导致下一炉钢水温度损失10～15℃。

钢包全程加盖技术可有效阻断钢水与空气之间的热交换，保持空包的耐材温度，显著降低热辐射损失，降低转炉的出钢温度，降低钢中夹杂物，提高铸坯质量，缩短钢包离线烘烤时间，节约钢水保温剂，减少燃气消耗，提高钢包耐材寿命，在炼钢环节节能降耗效果尤为显著。

发明内容

本发明提供了一种LF炉钢包加揭盖装置及其使用方法，属于正向插齿结构形式，本发明适用于短流程、工艺布置紧凑、安装空间受限、LF炉钢包车轨道垂直于转炉钢车轨道布置的工艺布局。解决了由于LF炉工位安装空间受限，而无法实现在线布置钢包加揭盖装置情况；通过钢包加盖有效阻断钢水与空气之间的热交换，显著降低钢包的热辐射损失，降低转炉的出钢温度，降低钢水中夹杂物，提高铸坯质量，缩短钢包离线烘烤时间，节约钢水保温剂，减少燃气消耗，提高钢包耐材寿命，为炼钢厂创造了十分可观的经济效益。

为实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

一种LF炉钢包加揭盖装置，包括固定梁支撑机构、移动梁伸缩机构、驱动机构，所述移动梁伸缩机构在固定梁支撑机构上往复运动，在所述固定梁支撑机构上设置固定梁齿条，在移动梁伸缩机构上设置移动梁齿条，所述驱动机构设置在移动梁伸缩机构和固定梁支撑机构之间，驱动机构中的同步齿轮组同时与固定梁齿条、移动梁齿条啮合。

所述固定梁支撑机构包括固定梁、移动梁托轮、移动梁侧导轮、支撑齿导轮、固定梁齿条，压轮组件，所述固定梁是由两个纵梁和若干横梁焊接而成的箱型框架结构，所述移动梁托轮和移动梁侧导轮安装在两纵梁上，固定梁齿条安装在两纵梁的内侧，在固定梁的尾部横梁上安装液压缸支座，在固定梁前端两纵梁的外侧安装支撑齿导轮，所述压轮组件横跨于移动梁之上布置，所述压轮组件包括压轮横梁、压轮立柱、移动梁压轮，压轮立柱固定在固定梁两纵梁的外侧，压轮横梁固定在压轮立柱顶部，移动梁压轮安装在压轮横梁的底部，移动梁压轮压接在移动梁顶部耐磨衬板上。

所述移动梁伸缩机构包括移动梁、驼峰齿纵梁、移动梁齿条、支撑齿吊梁，所述移动梁是由两个纵梁和若干横梁焊接而成的箱型框架结构，所述支撑齿吊梁固定在移动梁前端两纵梁的外侧，驼峰齿纵梁固定在移动梁前端的中间位置，所述移动梁齿条固定在两纵梁的内侧，在两纵梁的上下表面均设有耐磨衬板。

在所述支撑齿吊梁上铰接支撑齿，在支撑齿吊梁上设置支撑齿弹簧推杆，在所述驼峰齿纵梁上安装驼峰齿。

所述驱动机构包括液压缸、同步齿轮组、所述液压缸安装在固定梁的尾部横梁上，液压缸驱动同步齿轮组往复运动。

一种LF炉钢包加揭盖装置的使用方法，具体如下：

1)座罐过程：钢包由天车吊至坐罐位座罐，此时，加揭盖装置处于待机位，即移动梁完全缩回，支撑齿绕铰点摆至竖直状态。

2)揭盖过程：当钢包座罐结束，移动梁伸出，支撑齿在弹簧推杆及支撑齿自重共同作用下下落，进入揭盖状态，移动梁继续伸出，开始揭盖，移动梁完全伸出，揭盖结束，钢包车驶向精炼位。

3)加盖过程：当精炼结束，钢包车返回座罐位，移动梁缩回，开始加盖，移动梁完全缩回时，支撑齿摆至竖直状态，加盖结束，钢包由天车调运至下一工位。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过工厂实际应用，一方面，将LF炉加揭盖装置布置在钢包座罐位，解决了由于LF炉工位安装空间受限，LF炉钢包车轨道垂直于转炉钢车轨道布置，而无法实现在线布置加揭盖装置的难题；另一方面，通过钢包加盖有效阻断钢水与空气之间的热交换，显著降低钢包的热辐射损失，降低转炉的出钢温度，降低钢水中夹杂物，提高铸坯质量，缩短钢包离线烘烤时间，节约钢水保温剂，减少燃气消耗，提高钢包耐材寿命，为炼钢厂创造了十分可观的经济效益。

针对大部分采用短流程工艺布置的炼钢厂，在实施钢包全程加揭盖的过程中，LF炉区域通常会出现由于安装空间受限，LF炉钢包车轨道垂直于转炉钢车轨道布置，导致LF炉区域布置加揭盖机困难，本发明结合生产实际情况，提出一种可布置在LF炉钢包座罐位的钢包加揭盖装置，充分节省了工位空间，保证了生产的顺行性。

附图说明

图1是LF炉加揭盖装置三维图。

图2是LF炉加揭盖装置揭盖前的避让状态图。

图3是LF炉加揭盖装置揭盖伸出状态图。

图4是移动梁伸缩机构装配图。

图5是固定梁支撑机构装配图。

图6是同步齿轮组与固定梁支撑机构装配图。

图7是同步齿轮组部件装配图。

图中：1-固定梁，2-移动梁托轮，3-移动梁侧导轮，4-移动梁，5-移动梁压轮，6-压轮横梁，7-压轮立柱，8-移动梁齿条，9-固定梁齿条，10-同步齿轮组，11-液压缸，12-驼峰齿，13-支撑齿，14-支撑齿导轮，15-支撑齿弹簧推杆，16-支撑齿吊梁，17-耐磨衬板，18-驼峰齿纵梁，19-液压缸支座。

具体实施方式

本发明具体结构详细说明：

见图1-图6，一种LF炉钢包加揭盖装置，包括固定梁支撑机构、移动梁伸缩机构、驱动机构，所述移动梁伸缩机构在固定梁支撑机构上往复运动，在所述固定梁支撑机构上设有固定梁齿条9，在移动梁伸缩机构上设有移动梁齿条8，所述驱动机构设置在移动梁伸缩机构和固定梁支撑机构之间，驱动机构中的同步齿轮组10同时与固定梁齿条9、移动梁齿条8啮合。

所述固定梁支撑机构包括固定梁1、移动梁托轮2、移动梁侧导轮3、支撑齿导轮14、固定梁齿条9，压轮组件，所述固定梁1是由两个纵梁和若干横梁焊接而成的箱型框架结构，所述移动梁托轮2和移动梁侧导轮3安装在两纵梁上，固定梁齿条9安装在两纵梁的内侧，在固定梁1的尾部横梁上安装液压缸支座19，在固定梁1前端两纵梁的外侧安装支撑齿导轮14，所述压轮组件横跨于移动梁之上布置，所述压轮组件包括压轮横梁6、压轮立柱7、移动梁压轮5，压轮立柱7固定在固定梁两纵梁的外侧，压轮横梁6固定在压轮立柱7顶部，移动梁压轮5安装在压轮横梁6的底部，移动梁压轮5压接在移动梁顶部耐磨衬板上。

所述移动梁伸缩机构包括移动梁4、驼峰齿纵梁18、移动梁齿条8、支撑齿吊梁16，所述移动梁4是由两个纵梁和若干横梁焊接而成的箱型框架结构，所述支撑齿吊梁16固定在移动梁4前端两纵梁的外侧，驼峰齿纵梁18固定在移动梁4前端的中间位置，所述移动梁齿条8固定在两纵梁的内侧，在两纵梁的上下表面均设有耐磨衬板17。移动梁压轮5压接在耐磨衬板17上，移动梁4两纵梁置于移动梁托轮2之上，移动梁侧导轮3布在移动梁4两纵梁外侧。

所述支撑齿吊梁16上铰接支撑齿13，在支撑齿吊梁16上设置支撑齿弹簧推杆15；在移动梁4完全缩回状态，支撑齿13摆至竖直状态，支撑齿弹簧推杆15处于回缩状态，在所述驼峰齿纵梁18上固定驼峰齿12。

支撑齿13末端设置倾斜段、圆弧段和直段三段踏面，在移动梁伸出和缩回的过程中，支撑齿13的三段踏面分别与支撑齿导轮14接触，实现支撑齿13的摆起和下落。

所述驱动机构包括液压缸11、同步齿轮组10、所述液压缸11安装在固定梁1的尾部横梁上，液压缸11驱动同步齿轮组10往复运动。

本发明具体零部件功能详细说明：

固定梁支撑机构以固定梁1为骨架，其上安装移动梁托轮2，用于支撑移动梁4；安装移动梁侧导轮3，用于给移动梁4提供侧向支持力；安装支撑齿导轮14，用于给支撑齿13摆起与落下提供支持力，安装固定梁齿条9，用于与同步齿轮组10共同组成运动执行机构；安装移动梁压轮组件，移动梁压轮5通过压轮横梁6和压轮立柱7安装在固定梁1，用于给移动梁4提供向下的压力。

移动梁伸缩机构以移动梁4为骨架，其上安装驼峰齿纵梁18，用于固定驼峰齿12；安装支撑齿吊梁16，用于给支撑齿13提供支撑和摆动铰点，在支撑齿吊梁16上安装支撑齿弹簧推杆15，用于给支撑齿13在下落过程中提供推力，在支撑齿13摆置竖直状态时，支撑齿弹簧推杆15处于回缩状态；安装移动梁齿条8，用于与同步齿轮组10共同组成运动执行机构；安装耐磨衬板17，用于给移动梁托轮2和移动梁压轮5提供走行踏面。

驱动机构以液压缸11为动力元件，通过液压缸支座19安装在固定梁1尾部横梁上，用于给同步齿轮组10提供驱动力；同步齿轮组10与液压缸11头部铰接，与固定梁齿条9和移动梁齿条8共同组成运动执行机构，一方面，通过同步齿轮组10在固定梁齿条9和移动梁齿条8之间的往复运动，实现移动梁4的伸出与缩回，同步齿轮组10实现两侧齿轮齿条同步啮合，保证两支撑齿13在受偏载作用时，仍能实时同步伸出与缩回。

另一方面，同步齿轮组10与固定梁齿条9、移动梁齿条8共同组成行程放大机构，实现移动梁4的伸缩行程为液压缸11行程的2倍，解决了大行程液压缸压杆失稳问题。

本发明具体实施方法

钢包由天车吊至坐罐位座罐，此时，加揭盖装置处于待机位，即移动梁4完全缩回，支撑齿13摆至竖直状态，支撑齿13直段踏面与支撑齿导轮14接触，钢包座罐结束。液压缸11启动，移动梁4伸出，支撑齿13在支撑齿弹簧推杆15及支撑齿13自重的共同作用下下落进入揭盖状态，移动梁4继续伸出，开始揭盖，钢包盖铰链轴沿插齿斜面上升，并最终寄存在驼峰齿12凹槽内，此时，钢包盖挂耳与钢包铰座轴完全脱开，移动梁4完全伸出至带盖避让位，揭盖结束，钢包车开至精炼位。当精炼结束，钢包车返回至吊罐位，液压缸11启动，移动梁4缩回，开始加盖，钢包盖铰链轴沿插齿斜面下降，直至盖在钢包上，移动梁4完全缩回，支撑齿13摆至竖直状态，加盖结束，带盖钢包由天车吊至下一工位。

Claims (6)

1.一种LF炉钢包加揭盖装置，其特征在于，包括固定梁支撑机构、移动梁伸缩机构、驱动机构，所述移动梁伸缩机构在固定梁支撑机构上往复运动，在所述固定梁支撑机构上设有固定梁齿条，在移动梁伸缩机构上设有移动梁齿条，所述驱动机构设置在移动梁伸缩机构和固定梁支撑机构之间，驱动机构中的同步齿轮组同时与固定梁齿条、移动梁齿条啮合，组成行程放大机构，实现移动梁的伸缩行程为液压缸行程的2倍。

2.根据权利要求1所述的一种LF炉钢包加揭盖装置，其特征在于，所述固定梁支撑机构包括固定梁、移动梁托轮、移动梁侧导轮、支撑齿导轮、固定梁齿条，压轮组件，所述固定梁是由两个纵梁和若干横梁焊接而成的箱型框架结构，所述移动梁托轮和移动梁侧导轮安装在两纵梁上，固定梁齿条安装在两纵梁的内侧，在固定梁的尾部横梁上安装液压缸支座，在固定梁前端两纵梁的外侧安装支撑齿导轮，所述压轮组件横跨于移动梁之上布置，所述压轮组件包括压轮横梁、压轮立柱、移动梁压轮，压轮立柱固定在固定梁两纵梁的外侧，压轮横梁固定在压轮立柱顶部，移动梁压轮安装在压轮横梁的底部，移动梁压轮压接在移动梁的顶部。

3.根据权利要求1所述的一种LF炉钢包加揭盖装置，其特征在于，所述移动梁伸缩机构包括移动梁、驼峰齿纵梁、移动梁齿条、支撑齿吊梁，所述移动梁是由两个纵梁和若干横梁焊接而成的箱型框架结构，所述支撑齿吊梁固定在移动梁前端两纵梁的外侧，驼峰齿纵梁固定在移动梁前端的中间位置，所述移动梁齿条固定在两纵梁的内侧，在两纵梁的上下表面均设有耐磨衬板。

4.根据权利要求3所述的一种LF炉钢包加揭盖装置，其特征在于，在所述支撑齿吊梁上铰接支撑齿，在支撑齿吊梁上设置支撑齿弹簧推杆，在所述驼峰齿纵梁上安装驼峰齿。

5.根据权利要求1所述的一种LF炉钢包加揭盖装置，其特征在于，所述驱动机构包括液压缸、同步齿轮组、所述液压缸安装在固定梁的尾部横梁上，液压缸驱动同步齿轮组往复运动。

6.一种如权利要求1-6所述的LF炉钢包加揭盖装置的使用方法，其特征如下：

1)座罐过程：钢包由天车吊至坐罐位座罐，此时，加揭盖装置处于待机位，即移动梁完全缩回，支撑齿与支撑齿导轮接触，支撑齿绕铰点摆至竖直状态；

2)揭盖过程：当钢包座罐结束，移动梁伸出，支撑齿在弹簧推杆及支撑齿自重共同作用下降落，进入揭盖状态，移动梁继续伸出，开始揭盖，移动梁完全伸出，揭盖结束，钢包车驶向精炼位；

3)加盖过程：当精炼结束，钢包车返回座罐位，移动梁缩回，开始加盖，移动梁完全缩回时，支撑齿摆至竖直状态，加盖结束，钢包由天车调运至下一工位。

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