CN113084138A - 全自动钢包工作衬整体浇注工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种全自动钢包工作衬整体浇注工艺，该工艺首先检查胎模中各部件是否可以正常运转；将胎模吊入到预浇注的钢包中；由计算机通过升降式滑动轮控制电箱操控放下升降式滑动轮；当胎模停至某一高度时，周向旋转胎模使上下两组全自动激光测距仪测量此高度对应的每个间距测量点的间距，认定胎模定位达到要求，此时控制升降式滑动轮胎模落位该高度，定位完毕；利用天车将胎模盖板吊至胎模上；将浇注料倒入所需浇注位置；浇注料静置养生固化；当浇注料达到预定固化强度时松动脱模，利用天车将胎模盖板吊离胎模后，将胎模吊起完成脱模。本发明在胎膜定位和松动模具过程中实现了远程化和无人化，避免了人员安全事故，且操作过程简便高效。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁智慧制造领域，具体涉及一种全自动钢包工作衬整体浇注工艺。
背景技术
钢包是炼钢工艺中的极其重要的热工容器，其内衬耐火材料主要由永久衬和工作衬两层组成，永久衬绝大多数采用浇注料整体浇注而成，而工作衬分为耐火砖、耐火预制块、及整体耐火浇注料三种类型，其中整体耐火浇注料是上世纪80年代兴起，后被耐火砖和耐火预制块所取代。近年来，随着炼钢低成本冶炼技术的要求，以及耐火浇注料本身材质和浇注技术的大幅进步，钢包工作衬整体浇注技术再次受到钢铁企业的青睐。
钢包整体浇注的施工效果直接影响到钢包运行安全和周转效率，而浇注所用胎模的设计及其浇注过程中的安装、定位、脱模等一系列工序是达到良好施工效果的基础。由于胎膜体积和重量都很大，需要天车将其吊入钢包再进行定位。目前，绝大多数定位操作仍然依靠工人经验进行观察定位，这不仅费时费力且准确度不高，同时操作人员经验水平参差不齐，最终导致无法保证准确浇注层的均匀性。
随着科技的进步，尽管有部分发明试图解决以上问题，但也有明显不足。经检索，专利号为CN2011200307011.6的中国实用新型专利公开了一种机电一体式钢包整体浇注胎模找正装置，该装置其明显的缺陷在于：
1)底部耐火浇注层的中心不易找准，即其定位的基准难以找到；
2)该胎模仅仅适合浇注钢包永久衬，不适合浇注钢包工作衬，原因在于浇注钢包工作衬之前，底部的耐火永久层往往使用多次，表面凸凹不平，该胎膜底部为一块整体钢板，难以将胎模摆成垂直，会导致包壁各处薄厚不一，造成运行安全隐患。
发明内容
本发明针对目前依靠工人经验进行观察定位所引起的费时费力且准确度不高以及脱模时依靠人工进行松动脱模而引起耗费大量人力资源的问题，提供了一种全自动钢包工作衬整体浇注工艺。
为实现上述目的，本发明所设计一种全自动钢包工作衬整体浇注工艺，包括以下步骤：
第一步，检查胎模中各部件是否可以正常运转；
第二步，将上述胎模吊入到预浇注的钢包中；
第三步，由计算机通过升降式滑动轮控制电箱操控放下升降式滑动轮3，使胎模上下移动和周向旋转；
第四步，将整个用后钢包壁工作衬分割成间距测量点且每个间距测量点的横纵坐标分别为x和y；在检测升降式滑动轮上下移动范围内，胎模随着升降式滑动轮上下移动，当胎模停至某一高度时，周向旋转胎模使上下两组全自动激光测距仪测量此高度对应的每个间距测量点的间距L(x，y)，并将数据发射至计算机中汇总，得到该高度时，上层间距测量点的间距集合和下层间距测量点的间距集合；
依次操作直至检测得到每一高度的上层间距测量点的间距集合和下层间距测量点的间距集合；
第五步，在任意高度下的上层间距测量点的间距集合和下层间距测量点的间距集合内，均至少选取任意8个点并以选取点的L(x，y)求和得到L总，然后求其平均值L平均，即得到一组平均值，分别为L上平均和L下平均；
第六步，再将任意高度下，平均值L上平均和L下平均与整体浇注工作衬实际要求间距预设值L预间值继续比较；
当平均值L上平均和L下平均同时大于等于整体浇注工作衬实际要求间距预设值L预间值时，即认定胎模定位达到要求，此时控制升降式滑动轮胎模落位该高度，定位完毕；
第七步，利用天车将胎模盖板吊至胎模上；
第八步，将浇注料倒入所需浇注位置，采用遥控器操控振动电机进行振动，直到达到预期振动效果后结束振动；
第九步，浇注料静置养生固化；
第十步，当浇注料达到预定固化强度时松动脱模，此时采用遥控器操控液压顶起装置将胎模缓慢顶起30-50mm。
第十一步，利用天车将胎模盖板吊离胎模后，将胎模吊起完成脱模。
进一步地，所述胎膜包括胎模主体，所述胎模主体包括胎模盖板和胎模钢胆，所述胎模钢胆底部设置有多个升降式滑动轮，所述胎模钢胆底部开设有多个通孔；
所述胎模钢胆内设置有井字架；所述胎模钢胆内壁上由上至下依次间隔设置有3组振动电机组，每组振动电机组包括由沿胎模钢胆内壁周向方向间隔设置的多个振动电机组成，所述振动电机组之间设置有上下两组全自动激光测距仪组件，每组全自动激光测距仪组件包括由沿胎模钢胆内壁周向方向间隔设置的多个全自动激光测距仪；
所述井字架外壁上设置有多个液压顶起装置，所述液压顶起装置底部对应穿过通孔；
所述井字架上分别安装有用于发射测量数据的激光测距数据发射装置8、用于控制振动电机开关的振动电机无线控制系统、用于控制液压顶起装置开关的液压顶起装置无线控制系统和用于控制滑动轮升降的升降式滑动轮控制电箱(所述振动电机无线控制系统的信号输出端与振动电机的信号输入端连接，所述液压顶起装置无线控制系统的信号输出端与液压顶起装置的信号输入端连接，所述升降式滑动轮控制电箱的信号输出端与升降式滑动轮的信号输入端连接)；
所述激光测距数据发射装置、振动电机无线控制系统、液压顶起装置无线控制系统和升降式滑动轮控制电箱均与上级计算机实现通讯。
再进一步地，所述上组全自动激光测距仪距离胎模底部的高度为胎模总高度H的2/3；下组全自动激光测距仪距离胎模底部的高度为胎模总高度H的2/5。
再进一步地，所述振动电机组由6个振动电机组成。
再进一步地，所述全自动激光测距仪组件由8个全自动激光测距仪。
再进一步地，所述胎模钢胆侧壁的厚度为14-16mm，所述胎模钢胆底部厚度为30mm；所述通孔的直径为650-700mm；所述胎模钢胆底部边沿设置有环形支座；
再进一步地，所述胎模钢胆底面表面设置有安装台，所述井字架设置在安装台上，所述液压顶起装置底部穿过安装台和通孔焊接有钢板；所述钢板的厚度为30mm，直径为600mm。
再进一步地，所述胎模盖板上设置有挂钩。
再进一步地，所述胎模钢胆内部上纵横间隔设置有加强筋。
本发明的有益效果：
1、本发明采用全自动激光测距仪与计算机控制系统配套技术，自动调整胎膜位置，使得浇注层厚度保持高度的均匀性；
2、本发明中胎模底部设计可升降滑动轮，通过计算机显示和控制系统驱动胎膜自动运动，无需操作人员凭借经验进行观察钢包中所需浇注的厚度，避免了操作人员引起的经验误差；
3、本发明在胎膜定位和松动模具过程中实现了远程化和无人化，避免了人员安全事故，且操作过程简便高效；
4、本发明中液压顶起装置底部焊接圆形钢板，增大与钢包底部耐火永久衬的接触面积，减小压强，进而减轻对其的破坏力度；
5、本发明为高温冶炼钢包以及其他冶炼设备向智能化方向发展提供技术指引。
附图说明
图1为本发明的胎模结构主视示意图；
图2为本发明的胎模结构俯视示意图；
图3为本发明的胎模工作原理示意图；
图4为本发明计算机控制示意图；
图中，图中，胎模盖板1、挂钩1.1、胎模钢胆2、通孔2.1、环形支座2.2、加强筋2.3、升降式滑动轮3、井字架4、振动电机组5、振动电机5.1、全自动激光测距仪组件6、全自动激光测距仪6.1、液压顶起装置7、钢板7.1、激光测距数据发射装置8、振动电机无线控制系统9、液压顶起装置无线控制系统10、升降式滑动轮控制电箱11、安装台12、钢包壁永久衬13、钢包底永久衬14、用后工作衬15、全自动激光测厚仪16。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。
如图1～2所示的适用于智能整体浇注钢包工作衬套浇工艺的胎模胎膜包括胎模主体，胎模主体包括胎模盖板1和胎模钢胆2，胎模盖板1上设置有挂钩1.1；
胎模钢胆2侧壁的厚度为14mm，胎模钢胆2底部厚度为30mm；胎模钢胆2内部上纵横间隔设置有加强筋2.3；胎模钢胆2底部边沿设置有环形支座2.2；胎模钢胆2底部设置有多个升降式滑动轮3，胎模钢胆2底部开设有4个直径为700mm的通孔2.1；
胎模钢胆2底面表面设置有安装台12，安装台12上设置有井字架4；
胎模钢胆2内壁上由上至下依次间隔设置有3组振动电机组5，每组振动电机组5包括由沿胎模钢胆2内壁周向方向间隔设置的6个振动电机5.1组成，振动电机组5之间设置有上下两组全自动激光测距仪组件6，每组全自动激光测距仪组件6包括由沿胎模钢胆2内壁周向方向间隔设置的8个全自动激光测距仪6.1；其中，
上组全自动激光测距仪6.1距离胎模底部的高度为胎模总高度H的2/3；下组全自动激光测距仪6.1距离胎模底部的高度为胎模总高度H的2/5。
井字架4外壁上设置有4个液压顶起装置7，液压顶起装置7底部穿过安装台12和通孔2.1焊接有钢板7.1；钢板的厚度为30mm，直径为600mm；井字架4上分别安装有用于发射测量数据的激光测距数据发射装置8、用于控制振动电机开关的振动电机无线控制系统9、用于控制液压顶起装置开关的液压顶起装置无线控制系统10和用于控制滑动轮升降的升降式滑动轮控制电箱11；
激光测距数据发射装置8、振动电机无线控制系统9、液压顶起装置无线控制系统10和升降式滑动轮控制电箱11均与上级计算机实现通讯。
基于上述胎模的全自动钢包工作衬整体浇注工艺(图3～4)，包括以下步骤：
第一步，检查胎模中各部件是否可以正常运转；
第二步，将上述胎模吊入到预浇注的钢包中；
第三步，由计算机通过升降式滑动轮控制电箱操控放下升降式滑动轮3，使胎模上下移动和周向旋转；
第四步，将整个用后钢包壁工作衬分割成间距测量点且每个间距测量点的横纵坐标分别为x和y；在检测升降式滑动轮上下移动范围内，胎模随着升降式滑动轮上下移动，当胎模停至某一高度时，周向旋转胎模使上下两组全自动激光测距仪测量此高度对应的每个间距测量点的间距L(x，y)，并将数据发射至计算机中汇总，得到该高度时，上层间距测量点的间距集合和下层间距测量点的间距集合；
依次操作直至检测得到每一高度的上层间距测量点的间距集合和下层间距测量点的间距集合；
第五步，在任意高度下的上层间距测量点的间距集合和下层间距测量点的间距集合内，均至少选取任意8个点并以选取点的L(x，y)求和得到L总，然后求其平均值L平均，即得到一组平均值，分别为L上平均和L下平均；
第六步，再将任意高度下，平均值L上平均和L下平均与整体浇注工作衬实际要求间距预设值L预间值继续比较；
当平均值L上平均和L下平均同时大于等于整体浇注工作衬实际要求间距预设值L预间值时，即认定胎模定位达到要求，此时控制升降式滑动轮胎模落位该高度，定位完毕；
胎模定位时所浇注的数据如下：
第七步，利用天车将胎模盖板吊至胎模上；
第八步，将浇注料倒入所需浇注位置，采用遥控器操控振动电机进行振动，直到达到预期振动效果后结束振动；
第九步，浇注料静置养生固化；
第十步，当浇注料达到预定固化强度时松动脱模，此时采用遥控器操控液压顶起装置将胎模缓慢顶起30-50mm；
第十一步，利用天车将胎模盖板吊离胎模后，将胎模吊起完成脱模。
其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (9)
1.一种全自动钢包工作衬整体浇注工艺，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，检查胎模中各部件是否可以正常运转；
第二步，将上述胎模吊入到预浇注的钢包中；
第三步，由计算机通过升降式滑动轮控制电箱操控放下升降式滑动轮3，使胎模上下移动和周向旋转；
第四步，将整个用后钢包壁工作衬分割成间距测量点且每个间距测量点的横纵坐标分别为x和y；在检测升降式滑动轮上下移动范围内，胎模随着升降式滑动轮上下移动，当胎模停至某一高度时，周向旋转胎模使上下两组全自动激光测距仪测量此高度对应的每个间距测量点的间距L(x，y)，并将数据发射至计算机中汇总，得到该高度时，上层间距测量点的间距集合和下层间距测量点的间距集合；
依次操作直至检测得到每一高度的上层间距测量点的间距集合和下层间距测量点的间距集合；
第五步，在任意高度下的上层间距测量点的间距集合和下层间距测量点的间距集合内，均至少选取任意8个点并以选取点的L(x，y)求和得到L总，然后求其平均值L平均，即得到一组平均值，分别为L上平均和L下平均；
第六步，再将任意高度下，平均值L上平均和L下平均与整体浇注工作衬实际要求间距预设值L预间值继续比较；
当平均值L上平均和L下平均同时大于等于整体浇注工作衬实际要求间距预设值L预间值时，即认定胎模定位达到要求，此时控制升降式滑动轮胎模落位该高度，定位完毕；
第七步，利用天车将胎模盖板吊至胎模上；
第八步，将浇注料倒入所需浇注位置，采用遥控器操控振动电机进行振动，直到达到预期振动效果后结束振动；
第九步，浇注料静置养生固化；
第十步，当浇注料达到预定固化强度时松动脱模，此时采用遥控器操控液压顶起装置将胎模缓慢顶起30-50mm；
第十一步，利用天车将胎模盖板吊离胎模后，将胎模吊起完成脱模。
2.根据权利要求1所述全自动钢包工作衬整体浇注工艺，其特征在于：所述胎膜包括胎模主体，所述胎模主体包括胎模盖板(1)和胎模钢胆(2)，所述胎模钢胆(2)底部设置有多个升降式滑动轮(3)，所述胎模钢胆(2)底部开设有多个通孔(2.1)；
所述胎模钢胆(2)内设置有井字架(4)；所述胎模钢胆(2)内壁上由上至下依次间隔设置有(3)组振动电机组(5)，每组振动电机组(5)包括由沿胎模钢胆(2)内壁周向方向间隔设置的多个振动电机(5.1)组成，所述振动电机组(5)之间设置有上下两组全自动激光测距仪组件(6)，每组全自动激光测距仪组件(6)包括由沿胎模钢胆(2)内壁周向方向间隔设置的多个全自动激光测距仪(6.1)；
所述井字架(4)外壁上设置有多个液压顶起装置(7)，所述液压顶起装置(7)底部对应穿过通孔(2.1)；
所述井字架(4)上分别安装有用于发射测量数据的激光测距数据发射装置(8)、用于控制振动电机开关的振动电机无线控制系统(9)、用于控制液压顶起装置开关的液压顶起装置无线控制系统(10)和用于控制滑动轮升降的升降式滑动轮控制电箱(11)；
所述激光测距数据发射装置(8)、振动电机无线控制系统(9)、液压顶起装置无线控制系统(10)和升降式滑动轮控制电箱(11)均与上级计算机实现通讯。
3.根据权利要求1所述全自动钢包工作衬整体浇注工艺，其特征在于：所述上组全自动激光测距仪(6.1)距离胎模底部的高度为胎模总高度H的2/3；下组全自动激光测距仪(6.1)距离胎模底部的高度为胎模总高度H的2/5。
4.根据权利要求1所述全自动钢包工作衬整体浇注工艺，其特征在于：所述振动电机组(5)由6个振动电机(5.1)组成。
5.根据权利要求1所述全自动钢包工作衬整体浇注工艺，其特征在于：所述全自动激光测距仪组件(6)由8个全自动激光测距仪(6.1)。
6.根据权利要求1所述全自动钢包工作衬整体浇注工艺，其特征在于：所述胎模钢胆(2)侧壁的厚度为14-16mm，所述胎模钢胆(2)底部厚度为30mm；所述通孔(2.1)的直径为650-700mm；所述胎模钢胆(2)底部边沿设置有环形支座(2.2)。
7.根据权利要求1所述全自动钢包工作衬整体浇注工艺，其特征在于：所述胎模钢胆(2)底面表面设置有安装台(12)，所述井字架(4)设置在安装台(12)上，所述液压顶起装置(7)底部穿过安装台(12)和通孔(2.1)焊接有钢板(7.1)；所述钢板(7.1)的厚度为30mm，直径为600mm。
8.根据权利要求1所述全自动钢包工作衬整体浇注工艺，其特征在于：所述胎模盖板(1)上设置有挂钩(1.1)。
9.根据权利要求1所述全自动钢包工作衬整体浇注工艺，其特征在于：所述胎模钢胆(2)内部上纵横间隔设置有加强筋(2.3)。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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