CN111347015A - 金属浇铸破碎一体机、所用的破碎颚板及所用的破碎装置 - Google Patents

Abstract

本发明针对现有技术采用连续浇铸机进行浇铸时，齿辊式破碎装置设置在出料端的上部，料坯变硬后再对料坯进行碾压式破碎，齿辊的齿比较难深入到料中使得要求动力大，易造成齿的磨损的不足，提供一种金属浇铸破碎一体机、所用的破碎颚板及所用的破碎装置，破碎颚板工作表面设置有横向和纵向压筋并形成网格状，压筋横截面呈顶部为弧形或一字型的三角形，破碎装置包括破碎颚板和破碎驱动装置，破碎驱动装置的输出端连接颚板的背面，金属浇铸破碎一体机包括环行导轨和设置在环形导轨上的浇铸用台车，浇铸机头部和尾部间设置风冷装置、破碎装置和水冷装置，破碎颚板工作表面面向锭模，破碎驱动装置驱动破碎颚板向料坯移动在料坯表面形成压痕。

Description

金属浇铸破碎一体机、所用的破碎颚板及所用的破碎装置

技术领域

本发明涉及冶金行业，特别涉及金属浇铸破碎一体机、所用的破碎颚板及所用的破碎装置。

背景技术

在钢铁的冶炼过程中，需要加入一定量的铁合金添加剂，来提高和改善钢铁的性能和品质。铁合金添加剂通过浇铸制成一定尺寸的颗粒状，常见的铁合金有锰铁合金、铬铁合金等。传统浇铸工艺中，通常采用地坑式浇铸或模具式浇铸，地坑式浇铸单次浇铸量大，但是占用面积大，浇铸后的料坯较大、较厚，破碎困难，并且工人在浇铸过程中危险性高，工作环境恶劣；模具式浇铸的料块均匀，一次成型不用破碎，但是，生产规模小，不能满足大批量生产的需要，而且制作模具的成本较高。在申请日为2018.04.02，申请号为201810283250.9，名称为一种新型铁合金连续浇铸机的中国发明中，公开了一种连续浇铸机，解决了前面两种浇铸工艺存在的问题。该连续浇铸机通过台车体，将熔融状的铁合金由浇铸机头部运送至尾部，运送过程中，经过强制风冷和水冷后形成固态料坯。在该浇铸机的上导轨的上方设置了齿辊式破碎装置，破碎装置对经过其下方的料坯进行破碎，但是，由于破碎装置设置在上导轨靠近尾部星轮上方环形导轨，离浇出料部位较近，已基本形成坯料，因此硬度比较大，靠辊齿深入到料坯中后由辊子对坯料进行碾压破碎，所需的动力要求高，且对辊齿的磨损严重，破碎机需要经常更换齿辊，靠辊齿碾压破碎，破碎的粒度不好保证，因此不仅破碎效果不理想且生产成本比较高，更换齿辊时造成不必要的停产。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术采用连续浇铸机进行浇铸时，齿辊式破碎装置设置在出料端的上部，料坯变硬后再对料坯进行碾压式破碎，齿辊的齿比较难深入到料中使得要求动力大，易造成齿的磨损的不足，提供一种金属浇铸破碎一体机、所用的破碎鄂板及所用的破碎装置。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种金属浇铸破碎一体机所用的破碎颚板，包括颚板本体，在颚板本体的工作表面设置有横向和纵向压筋，横向和纵向压筋形成网格状，所述的压筋的横截面呈顶部为弧形或一字型的三角形，破碎颚板采用耐热钢板或耐热铸铁制成。

一种金属浇铸破碎一体机所用的破碎装置，包括上述破碎颚板，还包括破碎驱动装置，破碎驱动装置的输出端连接颚板的背面，驱动所述颚板直线往复移动。

较佳的，还包括同步装置，所述同步装置包括同步驱动装置和导向装置，所述同步驱动装置驱动所述的破碎驱动装置往复直线移动、从而带动所述破碎颚板直线往复移动。

一种金属浇铸破碎一体机，包括浇铸用台车、环行导轨，所述台车设置在环形导轨上，在浇铸机的头部和尾部间设置风冷装置和水冷装置，台车从浇铸机的头部到尾部环行，在所述风冷装置后水冷装置前设置上述的破碎装置，所述破碎颚板的工作表面面向台车的锭模设置，由破碎驱动装置驱动所述破碎颚板向所述料坯移动在所述料坯表面形成压痕。

较佳的，在浇铸机的尾部设置击打装置，所述击打装置包括架体、驱动装置和击打器，所述击打器与驱动装置的输出端连接，所述驱动装置固定设置在所述架体上，所述驱动装置驱动击打器与出料的料坯发生相对运动并击打料坯表面。

较佳的，所述浇铸机尾部设置有倾斜向下的导料板，所述导料板的倾斜方向与所述料坯由浇铸机尾部的台车上开始下落时的切线方向平行。

较佳的，所述击打器为颚板二，所述颚板二为上述的破碎颚板，所述颚板二与所述导料板平行或成一定夹角设置，所述颚板二上带有突起的一侧端面与所述导料板相对，所述驱动装置驱动所述颚板二沿垂直于所述导料板的方向往复运动，所述突起的端部与所述导料板的最小距离小于料坯的厚度，最大距离大于料坯的厚度。

较佳的，所述击打器为旋转摆锤，所述旋转摆锤设置在所述导料板上方，所述导料板的上端面沿所述旋转轮的外圆周的切线方向设置，当旋转轮转动时，至少与所述台车最近的钢球与台车的距离小于所述料坯的厚度。

较佳的，采用上述的破碎装置，同步往复驱动装置可驱动所述破碎颚板与所述台车同步前移。

采用本发明提供的金属浇铸破碎一体机，由于在风冷装置后设置破碎颚板，由破碎颚板对已初步硬化的料坯进行压制在其表面形成与所需颗粒大小相当的压痕，压痕处形成应力集中点，当料坯经过水冷时，在冷却液的作用下温度骤然下降，因此在设置有压痕的部分形成破碎之处，得到一部分破碎的颗粒，很易于后续处理，由于在颚板本体表面设置网状压筋，因此即使网格在高度方向被腐蚀但网格依然存在，因此，颚板的寿命比较长，再者在风冷后进行压制，料坯表面温度比最初浇铸时低，但表面形成了硬化层，且表面温度低，因此，破碎颚板受热温度较低，不易被损坏。

当设置辅助破碎装置后，由击打器对料坯进行打击，在应力集中的压痕处易断裂，因此，可沿压痕破碎，破碎容易且无需或很少需人工再次处理，提高生产效率，合金颗粒度均匀性好，粒度大小可通过调整颚板上压筋网格大小来控制。

由于在浇铸机尾部出料端设置击打器，料坯经头部运输到尾部的过程中经过风冷、水冷冷却后不仅料的脆性增加，且由于经过水冷后料坯本身内部应力增大，有利于料坯的破碎，通过击打器的击打可将料在应力集中点进行有效破碎，因此破碎效果比较好。

采用本发明结构的颚板二作为击打器，颚板二板体一侧的工作表面设置若干突起，当采用颚板二冲击料坯时，由颚板二上的突起与料坯表面接触形成击打的应力集中点，因此，更易使料破碎；采用本发明结构的旋转摆锤作为击打器时，由于旋转摆锤的外圆周表面上沿圆周表面设置有多排钢球，钢球通过连杆与圆周表面浮动连接，摆锤旋转时，钢球被甩动，多个钢球依次与料坯相遇，钢球遇到料坯时对经过的料坯形成击打，使料破碎。无论采用颚板二还是旋转摆锤打料坯时，料坯与击打器间均为点接触，均为多点受力，受力点上力的强度较大，料坯受到外力的瞬间冲击后，容易从应力较为集中的地方破碎，通过击打的方式对料坯施加瞬间的冲击力，提高了破碎效果，同时，颚板二和旋转摆锤结构简单、轻巧，操作方便。

附图说明

图1为本发明金属浇铸破碎一体机实施例结构示意图；

图2为本发明金属浇铸破碎一体机所用的破碎颚板实施例结构示意图；

图3为本发明金属浇铸破碎一体机所设置的辅助破碎装置实施例结构示意图；

图4为本发明金属浇铸破碎一体机所设置的另一辅助破碎装置实施例结构示意图；

图5为当击打器与导料板成夹角设置时的位置示意图；

图6为同步装置实施例结构示意图；

图7为图6的A-A剖视图；

图8为同步装置另一实施例结构示意图；

图9为图8的侧视图；

附图标记说明

1、风冷装置；2、水冷装置；10、同步装置；11、同步驱动电机；12、丝杆；13、丝杠螺母；14、丝杠固定座；15、直线滑轨；16、滑块一；17、滑块固定座；21、导轨支架；22、直线导轨；23、齿条；24、伺服驱动电机；25、齿轮；26、滑块二；

101、机架；102、头部弯轨；103、下导轨；104、尾部弯轨；105、头轮；106、尾轮；107、锭模；108、轮齿；

110、颚板二；111、突起；112、气缸；113、架体二；114、导料板；115、架体三；116、台车；117、上导轨；

120、旋转轮；121、钢球；122、连杆；123、驱动装置一；124、架体一；

210、转盘；211、棘爪；212、旋转驱动电机；213、支撑装置；

300、破碎装置；301、破碎驱动装置；302、破碎颚板；303、压筋；304、固定座一。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步地描述：

如图1所示，本发明提供一种金属浇铸破碎一体机，包括环形导轨，在环形导轨上设置多个台车116，环形导轨包括头部弯轨102、上导轨117、下导轨103和尾部弯轨104，头部弯轨102对应的位置为上料端，设置有头轮105，尾部弯轨104对应的位置为出料端设置有尾轮106，头轮105和尾轮106上均设置有轮齿108，头部弯轨102设置在头轮105的外圆周上，与头部弯轨102固定连接，尾部弯轨104设置在尾轮106的外圆周上与尾轮106固定连接，一般将头轮105设置成主动轮，台车116前后依次设置在环形导轨内，台车116在轮齿108的驱动下绕环形导轨前行,由驱动装置驱动主动轮。在浇铸机的中部和尾部间设置有风冷装置11和水冷装置22，在风冷装置1后，位于水冷装置2前设置破碎装置300，该破碎装置300包括破碎驱动装置301和破碎颚板302，破碎颚板302如图2所示，破碎颚板302的工作面上设置有纵横交错设置的压筋303，纵横交错的压筋303颚在破碎颚板302的工作面上形成网格，网格的大小与所要得到的合金颗粒的大小相当，比如，当要求的合金颗粒为60*60mm时，则网格的大小为60*60mm±5mm，由破碎颚板302的背面与破碎驱动装置301的输出端连接，破碎颚板302位于台车116的上方，其工作面与平板锭模107的表面相对、平行设置，破碎驱动装置301设置在固定座一304上，破碎驱动装置301驱动破碎颚板302上下往复移动，对合金钢坯料进行冲切，在对合金钢坯料进行冲切时，在合金钢坯料表面留下压痕，压痕的深度越深越好。为保证冲切力和破碎颚板302的使用寿命，破碎颚板302采用耐热钢板或耐热铸铁制成，其网格由横向的压筋303和纵向的压筋303相互交织组成，每个压筋303的横截面均为顶部为尖状的三角型，其顶部的宽度最好为30-60mm，其压筋303的高度最好为10-50mm，压筋303顶部和压筋303壁间最好是光滑圆弧连接，这样可以减少合金钢对于破碎颚板302的腐蚀，破碎驱动装置301最好为液压或气压驱动，也可以是电机驱动。采用本发明结构的属浇铸破碎一体机，由于破碎装置300设置在风冷装置1后，合金坯料经风冷冷却后其表面已具有一定的硬度和脆性，但温度仍然比较高，温度约为1000度左右，因此，当采用坚硬的颚颚板对合金坯料进行冲切时，在合金坯料表面留下压痕，具有压痕的合金坯料经过水冷装置2水冷时产生热胀冷缩，在热胀冷缩下具有压痕处因为应力集中之处，因此，易从设置有压痕处裂开，因此可获得一部分破碎。由于，破碎颚板302上的压筋303顶小底宽，当遇到高温的合金坯料时，顶部被腐蚀，但其压筋303依然存在，仍可在坯料上形成压痕，因此，破碎颚板302比较耐用。

最好设置同步装置10，该同步装置10包括同步导轨和同步驱动装置，同步导轨和同步驱动装置均设置在固定座一304上，同步导轨的延伸方向与上导轨117的延伸方向同向，同步驱动装置为直线往复驱动装置，其输出端连接破碎驱动装置301的壳体，在破碎驱动装置301的壳体上设置有同步滑块，同步滑块与同步导轨滑动连接，同步驱动装置的驱动速度与台车116的运行速度一致。破碎驱动装置301可以是气缸112、液压缸，同步驱动装置可以是丝杠螺母13与同步驱动电机11组成的丝杠螺母驱动装置，也可以是由齿轮25和齿条23与伺服驱动电机24组成的齿轮25齿条23往复驱动装置。图6和图7所示，为丝杠螺母驱动装置结构示意图，丝杆12与直线滑轨15平行设置，固定座一304上固定设置有丝杠固定座14，丝杆12转动连接在丝杠固定座14上，丝杠螺母13与破碎驱动装置301的壳体连接，丝杠螺母13与丝杆12螺纹连接，同步驱动电机11与丝杆12连接驱动丝杆12转动，滑块一16设置在破碎驱动装置301上与直线滑轨15滑动配合连接。图8和图9示出了齿轮25齿条23往复驱动装置结构示意图，其直线导轨22通过导轨支架21固定设置在固定座一304上，直线导轨22的方向与上导轨117的方向一致，齿条23沿直线导轨22设置22，伺服驱动电机24与齿轮25连接，齿轮25与齿条23啮合传动连接，滑块二26设置在破碎驱动装置301的壳体上，破碎驱动装置301的壳体上固定设置有滑块固定座17，滑块二26固定设置在滑块固定座17上，滑块二26与直线导轨22滑动配合连接。

为了进一步增加破碎效果，在尾部设置击打装置作为辅助破碎装置。

击打装置包括击打器、击打器驱动装置以及支撑架体，根据所采用的击打器的结构不同，击打装置可以采用如下不同的实施例：

实施例一：如图3所示，击打装置包括旋转摆锤、驱动装置一123和架体一124，架体一124固定设置在浇铸机尾部，驱动装置一123固定在架体一124上。旋转摆锤包括旋转轮120和钢球121，旋转轮120的轴向长度与台车116的宽度相适应，也就是与料坯的宽度相适应，沿旋转轮120的外圆周均匀设置多个钢球121，钢球121通过连杆122、绳索或弹簧与旋转轮120外圆周浮动连接，优选通过连杆122连接，每个连杆122的长度最好相同，旋转摆锤通过旋转轮120的轮轴与驱动装置一123的输出端固定连接，旋转摆锤设置在浇铸机尾部弯轨104的斜上方，与出料的台车116的位置相对应，台车116上表面与旋转轮120中心的直线距离小于钢球121甩动起来后形成的圆周面的半径、大于钢球121静止时所在圆周面的半径。旋转轮120与尾部弯轨104的中心连线与水平面的夹角优选为45°-60°。工作时，驱动装置一123驱动旋转摆锤转动，钢球121被甩动旋转，当载有料坯的台车116进入到尾部弯轨104后，台车116倾斜下移，在台车116倾斜下移经过旋转轮120的过程中，料坯随台车116向下移动，与甩动的钢球121相遇，钢球121击打料坯，料坯被破碎，在击打完毕后，钢球121被所连接的连杆122牵拉，由于连杆和旋转轮120是铰轴连接至少是活动连接，钢球121沿铸坯上面滑过。旋转轮120的宽度最好与台车116的宽度相同，二者对中设置，旋转轮120逆时针旋转。比如，当所浇铸的合金是锰铁合金时，其料坯的厚度为30-50mm时，采用钢球121的直径为50-80mm，在圆周方向上两相邻钢球121间的间距为200-300mm为宜。

实施例二：如图4所示，击打装置包括颚板二110、振动装置112和架体二113，架体二113固定设置在浇铸机尾部，振动装置112固定在架体二113上，振动装置112的输出端与颚板二110的一侧表面连接，振动装置112可以带动颚板二110朝着出料的台车116的表面往复振动，颚板二110另一侧表面为工作面，设置有多个突起111，多个突起111均匀分布，突起111可以是半球形、锥形或者针状，优选为针状突起111，颚板二110的板本体表面最好大于或等于料坯的表面。颚板二110上各突起111间的间距与所需的添加剂颗粒的尺寸相当，这样通过击打得到的颗粒能满足尺寸要求。采用颚板二110进行破碎时，可以如实施例一一样，在料坯滑落的同时，在台车116上由颚板二110向着台车116击打，对料坯进行破碎；更好地，与出料端的台车116相应位置的下方设置导料板114，导料板114由出料端向下倾斜设置，导料板114倾斜固定在架体三115上，导料板114的上端与滑落的料坯相对应，导料板114的倾斜方向最好与料坯滑落的切线方向平行，料坯由台车116滑落后进入到导料板114上。颚板二110设置在导料板114的上方，带有突起111的一侧朝向导料板114，颚板二110与导料板114平行设置或成夹角a设置，优选a为30-40度，鄂板二沿料坯滑落的切线方向由上方向下方倾斜，这样，当击打器高速震动时，可以使鄂板二与导料板114间形成容纳料坯的空间，充分接收料坯，更充分地破碎物料。振动装置112静止时，颚板二110上突起111的顶部与导料板114之间的距离和合金的粒度大小要求相当，当振动装置112输出端向前振动时，突起111的顶部与导料板114的距离小于料坯的厚度。这样，当料坯滑落至颚板二110下方时，振动装置112输出端伸出使颚板二110与料坯相遇，通过突起111对料坯进行振动击打破碎，破碎后的合金沿导料板114滑至储料槽，当然，架体三115要保证足够的强度和稳定性，以承受颚板二110所施加的冲击力。颚板二110上的突起111最好采用如下尺寸，突起111的高度为10-30mm,，如果是针、棱锥状的，锥状突起111的高度为20-30mm。突起111间的间隔为30-60mm。

如图4所示，优选地，设置棘轮式出料器，出料器设置在浇铸机尾部斜上方与出料的台车116的位置相对应，出料器包括棘轮、旋转驱动电机212和支撑装置213，旋转驱动电机212固定在支撑装置213上，棘轮包括转盘210和棘爪211，棘爪211沿转盘210的外圆周均匀排列，转盘210与旋转驱动电机212的输出端固定连接，转盘210与尾部弯轨104的中心连线与水平面的夹角优选为45°-60°之间，转盘210顺时针旋转。当任意一个棘爪211转动到与出料的台车116距离最近时，棘爪211端部与台车116上表面之间的距离略小于料坯的厚度，这样，棘爪211可以连续不断地向下推动料坯，促进料坯沿切向方向滑落，防止料坯在摩擦力作用下随台车116的运行方向一起运动到浇铸机的下方。

优选地，在实施例一中，设置与实施例二相同结构的导料板114和棘轮式出料器，旋转摆锤设置在导料板114上方，导料板114与旋转轮120的切线方向平行，当料坯在出料器的作用下滑落至导料板114后，通过旋转摆锤对料坯进行击打。

本发明提供一种金属浇铸破碎一体机，该新型浇铸机的尾部设置有击打器，当装载有料坯的台车116由浇铸机头部沿上导轨117运行至尾部后，再沿尾部弯轨104运行至下环形导轨，在台车116由上导轨117进入到尾部弯轨104后，台车116倾斜，料坯由台车116上滑落，当料坯滑落后或滑落的同时，通过击打器将料坯击碎。

采用破碎装置300和辅助破碎装置300相结合时，坯料经风冷后由破碎装置300在坯料表面压制与想得到的颗粒大小形状相当的压痕，再经水冷急剧冷缩，在压痕处初步破碎，再经辅破碎装置300破碎，使破碎效果更好。

Claims (9)

1.一种金属浇铸破碎一体机所用的破碎颚板，其特征在于，包括颚板本体，在颚板本体的工作表面设置有横向和纵向压筋，横向和纵向压筋形成网格状，所述的压筋的横截面为顶部呈弧形或一字型的三角形，破碎颚板采用耐热钢板或耐热铸铁制成。

2.一种金属浇铸破碎一体机所用的破碎装置，其特征在于，包括权利要求1的破碎颚板，还包括破碎驱动装置，破碎驱动装置的输出端连接颚板的背面，驱动所述颚板直线往复移动。

3.如权利要求2所述的金属浇铸破碎一体机所用的破碎装置，其特征在于，还包括同步装置，所述同步装置包括同步驱动装置和导向装置，所述同步驱动装置驱动所述的破碎驱动装置往复直线移动、从而带动所述破碎颚板直线往复移动。

4.一种金属浇铸破碎一体机，包括浇铸用台车、环行导轨，所述台车设置在环形导轨上，在浇铸机的头部和尾部间设置风冷装置和水冷装置，台车从浇铸机的头部到尾部环行，其特征在于，在所述风冷装置后水冷装置前设置权利要求2所述的破碎装置，所述破碎颚板的工作表面面向台车的锭模设置，由破碎驱动装置驱动所述破碎颚板向所述料坯移动在所述料坯表面形成压痕。

5.如权利要求4所述的金属浇铸破碎一体机，其特征在于，在浇铸机的尾部设置击打装置，所述击打装置包括架体、驱动装置和击打器，所述击打器与驱动装置的输出端连接，所述驱动装置固定设置在所述架体上，所述驱动装置驱动击打器与出料的料坯发生相对运动并击打料坯表面。

6.如权利要求5所述的金属浇铸破碎一体机，其特征在于，所述浇铸机尾部设置有倾斜向下的导料板(114)，所述导料板(114)的倾斜方向与所述料坯由浇铸机尾部的台车上开始下落时的切线方向平行。

7.如权利要求6所述的金属浇铸破碎一体机，其特征在于，所述击打器为颚板二(110)，所述颚板二(110)为权利要求1所述的破碎颚板，所述颚板二(110)与所述导料板(114)平行或成一定夹角设置，所述颚板二（110）上带有突起(111)的一侧端面与所述导料板(114)相对，所述驱动装置驱动所述颚板二（110）沿垂直于所述导料板（114）的方向往复运动，所述突起（111）的端部与所述导料板（114）的最小距离小于料坯的厚度，最大距离大于料坯的厚度。

8.如权利要求6所述的金属浇铸破碎一体机，其特征在于，所述击打器为旋转摆锤，所述旋转摆锤设置在所述导料板（114）上方，所述导料板(114)的上端面沿所述旋转轮(120)的外圆周的切线方向设置，当旋转轮（120）转动时，至少与所述台车（116）最近的钢球（121）与台车（116）的距离小于所述料坯的厚度。

9.如权利要求4所述的金属浇铸破碎一体机，其特征在于，采用权利要求3所述的破碎装置，同步往复驱动装置可驱动所述破碎颚板与所述台车同步前移。

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