CN111750676B - 通用安全熔炼装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通用安全熔炼装置。包括熔炼炉排放口，对应于所述排放口的排放塞，活动设于支架上的操控机构，所述操控机构包括联控摆臂，行动操作器，所述联控摆臂与锥体塞之间设有同轴度自适应调整耦合装置，所述行动操作器设有稳态支承限位装置。该通用安全熔炼装置不仅结构特别简单、合理，而且运行操作使用特别简单、方便、安全，实用性强。

Description

通用安全熔炼装置

技术领域

本发明涉及一种熔炼炉，特别涉及一种通用安全熔炼装置。

背景技术

在金属再生熔炼系统中，由于熔炼炉的金属熔炼液的高温，对于熔炼液的排放控制，若采用封闭输送和控制，现有的高温控制阀很难满足控制要求，金属液体容易结渣造成局部卡死堵死使得阀门无法正常工作，而且阀门的可动密封非常困难，使用寿命极短。采用开放式输送和控制，则不仅操作环境非常恶劣，自动控制相关装置也无法保持稳定运行，尤其是无论手动或自动控制，安全问题突出。特别是其排放控制装置的结构的合理性，直接影响其运行使用寿命和安全、生产效率和成本。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种通用安全熔炼装置。该通用安全熔炼装置不仅结构特别简单、合理，而且运行操作使用特别简单、方便、安全，实用性强。

本发明通用安全熔炼装置的技术方案包括熔炼炉排放口，对应于所述排放口的排放塞，活动设于支架上的操控机构，所述操控机构包括联控摆臂，行动操作器，所述联控摆臂与锥体塞之间设有同轴度自适应调整耦合装置，所述行动操作器设有稳态支承限位装置。

所述悬离自平衡活动定位器包括连接于锥体塞的塞杆相应一端的多功能重力平衡体，所述支架为一固定悬臂，所述操控机构通过该悬臂悬挂式设置于相应流槽的上方。

所述同轴度自适应调整耦合装置包括分别开设于所述联控摆臂下部两相垂直的平面上的、与所述锥体塞的塞杆对应的容置导向开放槽和挂钩式开放耦合槽。

本发明通用安全熔炼装置不仅结构简单、合理，制作和使用特别简单、成本低，排放特别安全，实用性很强，而且，其更换、维护、维修也特别简单、方便，不易损坏，使用寿命长，故障率低。

附图说明

图1为本发明一实施例结构示意图；图2为本发明另一实施例结构示意图；图3为本发明联控摆臂一实施例结构示意图；图4本发明排放使用状态图；图5-图7分别为本发明实施例2-4的结构示意图。

具体实施方式

为了便于更好地理解本发明，下面通过实施例结合附图对本发明作进一步地说明。

如图1、4所示。本发明通用安全熔炼装置包括呈径向开设于熔炼炉炉体相应一侧侧壁1上的熔炼液的排放口2，控制阀。其控制阀包括阀芯，相应的操控机构和支架等。其阀芯为对应连接于该排放口2的锥体塞5。对应于排放口2设有流槽14。其支架为一对应位于流槽14上方的、固定连接于熔炼炉相应侧壁上的悬臂3，操控机构通过该悬臂悬挂式对应设置于相应流槽的上方。其锥体塞与熔炼炉的排放口同轴线设置。排放口为相应的锥形。排放口2可以向上或向下倾斜、或者水平设置。

其操控机构包括连接于锥体塞5的联控摆臂4，以及相应的行动操作器等。行动操作器设置有锥体塞开启后的稳态支承限位装置，联控摆臂4呈上下方向设置，行动操作器位于悬臂相应一侧外侧，联控摆臂4上端位于悬臂的开口槽3a内，行动操作器的一端与联控摆臂的上端分别固定于转轴8，联控摆臂和行动操作器通过转轴8旋转式连接于悬臂3。联控摆臂与锥体塞的塞杆6之间设有同轴度自适应调整耦合装置。其通过同轴度自适应调整耦合装置，为锥体塞自定位关闭密封运行构成缓冲余量，如关闭初期，锥体塞受较大冲击阻力时减缓关闭动作和速度，改善和提高锥体塞的关闭性能，同时，可以避免锥体塞因工作温度的变化、使用磨损等情况下，锥体塞的塞入程度变化而导致的关闭密封度不够等问题，以实现锥体塞的运行过程中的自适应准确寻找定位，获得与排放口的更佳配合的关闭密封性能。从根本上改善和提高锥体塞的关闭性能、关闭密封度和安全性能。

本发明其行动操作器质量大于联控摆臂和锥体塞及其塞杆等的总质量。其行动操作器为一两位式自力稳态手操杆7，通过其与稳态支承限位装置配合，以保证锥体塞能够运行于开启和关闭两个稳定状态，即锥体塞的开启后稳态位置、以及关闭密封稳态位置。

行动操作器和锥体塞5分别与联控摆臂于相应竖向平面上相互呈一夹角设置，其夹角可以联控摆臂绕其转轴旋转至相应一稳态位置时，以使锥体塞与排放口两者基本同中心线、或者使锥体塞5塞入排放口2形成关闭时完全吻合密封为准。其各相应夹角可以在60-150度之间选择。

其同轴度自适应调整耦合装置包括沿锥体塞5轴向开设于联控摆臂4下端的、与塞杆对应的容置导向开放槽13，沿转轴8轴向方向开设于联控摆臂4下部的、分别与容置导向开放槽13和塞杆6对应的挂钩式开放耦合槽11，以及转动式连接于塞杆6相对两侧与联控摆臂4的挂钩式开放耦合槽11之间的支承轴12，还包括一悬离自平衡活动定位器。锥体塞由其塞杆经该容置导向开放槽13、挂钩式开放耦合槽11、以及支承轴12自平衡悬挂式全方位活动置于联控摆臂4。

其稳态支承限位装置包括固定连接于悬臂3相应一侧的、与两位式自力稳态手操杆7相应一侧对应的稳态支承限位栓20。锥体塞开启状态下两位式自力稳态手操杆停靠在偏向于转轴的过中心径向垂线的相应一侧（如图4中的左侧）。

其悬离自平衡活动定位器包括固定连接于锥体塞的塞杆自由端的多功能重力平衡体。其多功能重力平衡体为一柄杆式重力平衡体15，柄杆式重力平衡体与锥体塞及其塞杆形成近似V形状结构，其V形形状构造能够获得相对更好的平衡稳定特性。通过柄杆式重力平衡体15配重或调重，可使锥体塞的锥尖端在整个开启运行稳定过程中，始终对应于排放口的出口的轴线的略偏下部位置。其柄杆式重力平衡体可延长至与两位式自力稳态手操杆大致等长。便于在出现开启或关闭特别情况，如遇阻、冻结等问题，或更换锥体塞等情况时，通过柄杆式重力平衡体15实施手动干预。挂钩式开放耦合槽11沿锥体塞打开方向向下倾斜、且其下部往锥体塞打开方向一侧偏离凹陷。其可进一步确保锥体塞推进时的高可靠性。

如图2所示。悬离自平衡活动定位器的调节装置包括设置于多功能重力平衡体上的螺杆部6a，螺接于螺杆部的配重调节螺母21。通过拧旋配重调节螺母在多功能重力平衡体上的位置，即可简单、方便、快速、精准调整调节锥体塞开启状态下与排放口的自定位对应密封的平衡状态。悬离自平衡活动定位器可以通过螺纹连接端6b与锥体塞的塞杆所设的相应内孔螺纹与塞杆6螺接固定。

如图3所示，限幅稳定装置包括联控摆臂的容置导向开放槽自内侧往外侧向下倾斜的倾斜顶壁面13a，该倾斜顶壁面向下倾斜延伸至靠近锥体塞的塞杆6，形成单边喇叭式容置导向开放槽，且容置导向开放槽的顶壁面的靠外侧槽口壁面13b与塞杆6接近或较大间隙配合（以保持锥体塞在排放口全范围摆动为准）。以在保证锥体塞及塞杆能够轻松快速安装或拆卸的情况下，使联控摆臂以靠外侧槽口边缘壁面13b的一线部位限制塞杆活动范围，限制锥体塞向下摆动的振动幅度，可以确保在锥体塞开、关过程中锥体塞转动动作过大而脱出挂钩式开放耦合槽凹槽，或向下触及流槽液体，进而使锥体塞从运行过程中很快形成平衡稳定状态，确保运行安全可靠。

本发明其以完全独立悬挂式自由结构的同轴度自适应调整耦合装置、配合悬离自平衡活动定位器或其多功能重力平衡体，在排放口范围内，其锥体塞的自适应定位范围大，由于锥体塞的全方位高度自由设置，其相对改善和提高了锥体塞的关闭密封性能和效果。安装调试和状态设置相对简单。通过其悬离自平衡活动定位器可使锥体塞在开启的活动状态下，始终对应排放口出口端中心的略下部位置、并始终悬离于流槽上方，锥体塞整个运行过程始终不会接触到流槽熔炼液，提高了安全性，有效延长了使用寿命，而锥体塞运行行程轨迹小，运行的安全稳定性进一步提高。其显著的特点还在于安装拆卸结构非常简单，拆卸时，只需先倾斜塞杆、再往挂钩式开放耦合槽方向倾斜拉出或向下推入即可简单、方便、快速、安全可靠实施装拆，无需任何工具，也无需对锥体塞的相关部件进行分解操作。

运行时，熔炼液排放时，手动提起两位式自力稳态手操杆往上翻转至偏向熔炼炉侧壁处，并稳定于该位置，此时锥体塞开启并跟随手操杆稳定处于相应位置。熔炼炉通过流槽排放熔炼液。将位式自力稳态手操杆从上方靠熔炼炉一侧壁处反方向扳动旋转，两位式自力稳态手操杆通过其自重力将锥体塞推入排放口。进而关闭排放口。两位式自力稳态手操杆的自重力同时大于熔炼液对锥体塞的作用力。

实施例2中，如图5所示，本实施例中，其行动操作器为一自助行动操作器，其自助行动操作器包括重力式多能稳态杆7a，传动线18，重力式多能稳态杆7a，以及两位式旋转驱动器19等。传动线18下端连接于重力式多能稳态杆7a，其另一端收放式连接于收放卷筒19a上。两位式旋转驱动器19可为其输出轴连接于收放卷筒的液压、气动或电动马达。其锥体塞开启后稳态位置、以及关闭密封稳态位置由两位式旋转驱动器19的两行程限位控制。两位式收放旋转驱动器包括电动马达、液动马达。

两位式旋转驱动器19可设置于该重力式多能稳态杆的上方远离熔炼炉炉体的低温区位置。其可以有效提高和延长相关装置部位的运行可靠性、稳定性和使用寿命。传动线可由钢丝构成。重力式多能稳态杆7a的自由端连接有手柄，具备手动与自动两用功能。其可以实现现场、就近、就地、异地和/或远程操作控制功能作用。可以避免现场操作的人身直面高温金属熔炼液的安全问题。

工作时，通过安装于方便操作的相应位置的马达的控制开关，启动两位式旋转驱动器转动，传动线收卷带动重力式多能稳态杆7a一端上升，两位式旋转驱动器达到行程上限时停止转动，锥体塞开启。关闭时，通过操作相应控制开关启动两位式旋转驱动器反转，通过重力式多能稳态杆自重力下压将锥体塞推入排放口，至锥体塞完全关闭后一个时间，两位式旋转驱动器到达行程下限停止。锥体塞在关闭状态下，两位式旋转驱动器与重力式多能稳态杆7a之间的传动线是处于松驰状态。两位式旋转驱动器的两位式控制行程限位控制开关电路可与现有技术类同。

其重力式多能稳态杆7a质量大于联控摆臂和锥体塞及其塞杆等的总质量。以保证锥体塞能够运行于开启和关闭两个稳定状态，其锥体塞的开启后稳态以及关闭密封后的稳态位置由两位式旋转驱动器行程上下限设置确定。

实施例3中，如图6所示。其转轴8设有转移装置，转移装置8a由转轴主体部相应一端延长至流槽的外侧构成，行动操作器包括其一端固定连接于该转移装置8a的力臂7b，以及其一端活动铰接于力臂7b的另一端的刚性操纵杆21，刚性操纵杆21设置有两位式限位稳态器。两位式限位稳态器包括相间隔连接于刚性操纵杆21另一端的上下两行程定位凸体23，以及设置于相应固定体24上的、分别与两行程定位凸体对应的一行程定位挡体25。两行程定位凸体的相互间隔距离或高度等于锥体塞的开、关行程。刚性操纵杆可向上或向下设置，刚性操纵杆的上或下端设有操纵手握部27。固定体24可以是就近就地的建筑体、设备、设施或专设等。

运行时，手握刚性操纵杆的手握部，上或下推动刚性操纵杆，并使两行程定位凸体的相应一个与行程定位挡体25卡接，由行程定位挡体挡住行程定位凸体，将刚性操纵杆定位于此位置，即为锥体塞处于开启或关闭的稳定状态。进而实现转移到流槽外侧的上方或下方就近对锥体塞实施控制。可避免操作人员临近流槽和熔炼炉的高温环境作业。其非常安全、实用。

实施例4中，如图7所示。其锥体塞5的塞杆6通过半丝螺钉28活动铰接于联控摆臂4，锥体塞5与联控摆臂之间设有相应的悬离自平衡活动定位器，其悬离自平衡活动定位器包括一自平衡定位悬离弹簧26，自平衡定位悬离弹簧其两端分别通过设置于联控摆臂和锥体塞的塞杆上的勾接部可快速装拆式活动连接于联控摆臂和锥体塞的塞杆之间。

其排放口可以为向下倾斜或水平状开设。其锥体塞设置呈其锥尖与排放口的出口中心偏下的位置相对应。其勾接部可由分别向相应方向倾斜的、焊接或螺接于联控摆臂和锥体塞上的拉接凸体29构成。半丝螺钉28的中部无螺纹段的直径远小于塞杆的与之配合连接的相应孔连接孔的孔径。以获得锥体塞在绕排放口轴线360度的径向方向上较大范围的偏差度的与排放口对位配合的准确度，进而提高和改善其关闭的密封性能和效果。其结构简单、拆装方便。

运行工作时，手操两位式自力稳态手操杆7使其上翻反向倾斜，锥体塞由联控摆臂带动退出排放口，实施排放熔炼液到流槽，将两位式自力稳态手操杆7顺向往翻转，两位式自力稳态手操杆通过其自重量将锥体塞推压入排放口密封式关闭排放。

其通过调整自平衡定位悬离弹簧的拉力大小，配合塞杆与联控摆臂的的连接间隙，即可十分简单、方便地的调整锥体塞的开启下的悬离位置、状态，使其锥尖端对位于排放口出口中心略偏下部位，而自适应寻找密封定位却又非常的简单。结构构成特别简单，安装调试简单，只需将自平衡定位悬离弹簧自拉接凸体取下、并退出半丝螺钉，即可轻松快速将锥体塞整个拆卸。相反安装也同样简单快速，只需要拧入螺钉，并将平稳弹簧两端挂接于联控摆臂和锥体塞塞杆即可。其相对简单实用。

实施例5中，其两位式驱动装置包括两位式伸缩驱动器，两位式伸缩驱动器为呈上下设置的活塞缸，活塞缸的活塞杆连接于传动线，活塞杆的行和为锥体塞的开、关行程。本例其余结构和相应的控制方式可与上述实施例2类同。

实施例6中，其两位式自力稳态手操杆7自由端相应一侧壁面开设螺纹孔，通过螺纹孔连接一与两位式自力稳态手操杆在水平面上呈一夹角的、相应一端带螺纹接头的转向延伸横臂，通过转向延伸横臂进行变位到流槽外地操作，并根据该转向延伸横臂的材质选择进行调节配重。其操作更为安全、方便。本例其余结构和相应的运行方式可与上述相应实施例类同。

实施例7中，其锥形排放口的出口一端连接有圆形扩径引导收容凹槽，圆形扩径引导收容凹槽自内往外向下倾斜呈倾斜形，形成防锥体塞关闭时熔炼油液向外飞溅，使排放更安全。本例其余结构和相应的运行方式可与上述任一实施例类同。

实施例8中，其锥体塞的大头端设有环形阻挡体，锥体塞的环形阻挡体的内侧周壁绕设有横截面呈弧形的凹陷部。本例其余结构和相应的运行方式可与上述实施例类同。其具有更好的防溅效果。本例其余结构和相应的运行方式可与上述任一实施例类同。

Claims (2)

1.一种通用安全熔炼装置，包括熔炼炉排放口，对应于所述排放口的排放塞，活动设于支架上的操控机构，其特征是所述操控机构包括联控摆臂，行动操作器，所述联控摆臂与锥体塞之间设有同轴度自适应调整耦合装置，所述行动操作器设有稳态支承限位装置；其行动操作器为一两位式自力稳态手操杆，通过其与稳态支承限位装置配合，以保证锥体塞能够运行于开启和关闭两个稳定状态，即锥体塞的开启后稳态位置、以及关闭密封稳态位置；所述联控摆臂和行动操作器通过转轴旋转式连接于悬臂，所述联控摆臂与锥体塞的塞杆之间设有同轴度自适应调整耦合装置，其同轴度自适应调整耦合装置包括沿锥体塞轴向开设于联控摆臂下端的、与塞杆对应的容置导向开放槽，沿转轴轴向方向开设于联控摆臂下部的、分别与容置导向开放槽和塞杆对应的挂钩式开放耦合槽，所述锥体塞由其塞杆经该容置导向开放槽、挂钩式开放耦合槽、以及支承轴自平衡悬挂式全方位活动置于联控摆臂。

2.根据权利要求1所述通用安全熔炼装置，其特征是悬离自平衡活动定位器包括连接于锥体塞的塞杆相应一端的多功能重力平衡体，所述支架为一固定悬臂，所述操控机构通过该悬臂悬挂式设置于相应流槽的上方。

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