CN113732257B - 一种连铸中间包保温剂自动投入系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连铸中间包保温剂自动投入系统，包括：中间包包盖，设置于中间包钢液的上方，且中间包包盖的表面开有投入孔；投入装置，设置于中间包包盖的一侧，投入装置内含有投入剂，并按照一定的速率将投入剂通过投入孔投放到钢液内。本发明能够实现保温剂投入的自动化。本发明的系统能够自动启动，将料斗里的保温剂通过管道缓慢、匀速的输送到中间包内，降低操作工的劳动强度，实现保温剂投入的及时性。此外，由于投入过程中间包包盖投入孔可以全程密封，本发明的系统还有效降低了空气对流以及保温剂灰分的乱飘，从而能够改善连铸现场环境。

Description

一种连铸中间包保温剂自动投入系统

技术领域

本发明涉及一种炼钢设备，更具体地说，涉及一种连铸中间包保温剂自动投入系统。

背景技术

连铸生产即连续铸钢生产的简称。在钢铁厂生产各类钢铁产品过程中，使用钢水凝固成型有两种方法：传统的模铸法和连续铸钢法，而在二十世纪五十年代在欧美国家出现的连铸技术是一项把钢水直接浇注成形的先进技术。与传统方法相比，连铸技术具有大幅提高金属收得率和铸坯质量，节约能源等显著优势。

连铸工艺将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。

在连铸生产中，中间包保温剂的主要作用是防止中间包内的钢液发生二次氧化以及保温作用。在钢包将钢流从钢包释放到中间包内时，必须有人工将保温剂投入到中间包内，现在由于人员的精简，这样工作在钢包开浇初期必须进行。所以一线操作工一包一包的投入劳动强度非常大，而且由于单人进行投入作业不可能做到投入上及时性而初始钢液发生二次氧化。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种连铸中间包保温剂自动投入系统

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种连铸中间包保温剂自动投入系统，包括：中间包包盖，设置于中间包钢液的上方，且中间包包盖的表面开有投入孔；投入装置，设置于中间包包盖的一侧，投入装置内含有投入剂，并按照一定的速率将投入剂通过投入孔投放到钢液内。

进一步的，投入装置包括侧面输送管、底部输送管和投入料斗。投入料斗大致呈立方体，投入料斗通过底部输送管连接侧面输送管，且侧面输送管的出口位于中间包包盖的投入孔处。

进一步的，投入装置底部设有倾动驱动变速箱，倾动驱动变速箱控制侧面输送管的倾斜角度和速率。

进一步的，底部输送管上设有底部输送管变速箱，底部输送管变速箱控制底部输送管内的输送速率。

进一步的，底部输送管和侧面输送管内分别设有输送螺旋杆。

进一步的，侧面输送管上设有侧面输送管变速箱，侧面输送管变速箱控制侧面输送管内的输送速率。

进一步的，侧面输送管包括左侧输送管和右侧输送管，左侧输送管和右侧输送管在中间包包盖上分别对应各自的投入孔。

进一步的，左侧输送管和右侧输送管上分别设有左侧输送管变速箱和右侧输送管变速箱；左侧输送管变速箱控制左侧输送管内的输送速率，右侧输送管变速箱控制右侧输送管内的输送速率，且左侧输送管内的输送速率和右侧输送管内的输送速率相互独立。

进一步的，还包括升降平台。升降平台设置于中间包包盖的一侧，升降平台可以在中间包包盖的一侧上下升降；投入装置安装于升降平台上。

进一步的，升降平台上设置多个投入装置，且各个投入装置互相独立。

进一步的，中间包包盖的侧面设置多个升降平台，每个升降平台上设置至少一个投入装置，各个升降平台互相独立，且各个投入装置互相独立。

进一步的，投入剂为中间包保温剂。

在上述技术方案中，本发明能够实现保温剂投入的自动化。本发明的系统能够自动启动，将料斗里的保温剂通过管道缓慢、匀速的输送到中间包内，降低操作工的劳动强度，实现保温剂投入的及时性。此外，由于投入过程中间包包盖投入孔可以全程密封，本发明的系统还有效降低了空气对流以及保温剂灰分的乱飘，从而能够改善连铸现场环境。

附图说明

图1是本发明系统的结构示意图。

图2是本发明系统的一个实施例的结构示意图。

图3是投入装置的整体结构示意图。

图4是投入装置底面的结构示意图。

图5是投入装置输送管道的结构示意图。

图6是本发明系统的另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

参照图1，本发明公开一种连铸中间包保温剂自动投入系统，其基本结构包括中间包包盖11和投入装置12。如图1所示，中间包包盖11是一个大致呈矩形的长方体顶盖，其设置于中间包钢液的上方并且覆盖于钢液的上方。中间包包盖11的表面开有投入孔14，投入孔14的形状及位置不限。投入装置12设置于中间包包盖11的一侧，投入装置12内含有投入剂，并按照一定的速率将投入剂通过中间包包盖11的投入孔14投放到钢液内。

根据连铸工艺的要求，本发明投入剂的典型选择为中间包保温剂，但本发明并不以此为限，除了中间包保温剂之外的其他添加剂同样可以作为投入剂应用于本发明的系统中。

参照图2，投入装置12包括侧面输送管、底部输送管28和投入料斗23。如图2所示，投入料斗23大致呈立方体，投入料斗23通过底部输送管28连接侧面输送管，且侧面输送管的出口位于中间包包盖11的投入孔14处。

作为本发明的一种优选实施方式，侧面输送管的数量可以不仅仅只有一根，例如可以设置为左侧输送管21和右侧输送管22，此时中间包包盖11上可以对应开有2个投入孔14，从而左侧输送管21和右侧输送管22在中间包包盖11上分别对应各自的投入孔。

进一步参照图2，作为本发明的一种优选实施方式，中间包包盖11的一侧还可以设有升降平台15，使得升降平台15可以在中间包包盖11的一侧上下升降，并且将投入装置12安装于升降平台15上。如此一来，在工作时，投入装置12可以在其他位置预先导入投入剂，并且通过升降平台15将投入装置12抬升/降低到中间包包盖11侧面的工作位置，然后投入装置12开始投入操作。

图3示出了投入装置12的一部分具体结构。如图3所示，以投入装置12具有2根侧面输送管，即左侧输送管21和右侧输送管22为例。左侧输送管21和右侧输送管22分别连接到底部输送管28，并且均是可活动的。根据实际工作需要，左侧输送管21和右侧输送管22可以分别处于抬升状态(不工作时)和落下状态(工作时)。图2所示的就是左侧输送管21和右侧输送管22在工作时的落下状态，而图3所示的是左侧输送管21和右侧输送管22均处于半抬升(或者说半落下)的状态。

作为左侧输送管21和右侧输送管22的另一种实施方式，左侧输送管21和右侧输送管22的抬升/落下状态可以是独立的、不同步的，即当左侧输送管21抬升/落下时，右侧输送管22可以独立地处于落下/抬升状态。

继续参照图3，侧面输送管上设有侧面输送管变速箱，侧面输送管变速箱控制侧面输送管内的输送速率。具体来说，左侧输送管21和右侧输送管22上分别设有左侧输送管变速箱24和右侧输送管变速箱(图3中未示出)，左侧输送管变速箱24连接左侧输送变频电机25，右侧输送管变速箱连接右侧输送变频电机(图3中未示出)。左侧输送管变速箱24控制左侧输送管21内的输送速率，同理右侧输送管变速箱控制右侧输送管22内的输送速率，且左侧输送管21内的输送速率和右侧输送管22内的输送速率相互独立。

图4为投入装置12底面的结构示意图，其示出了投入装置12的更多详细结构。如图4所示，底部输送管28上设有底部输送管变速箱26，底部输送管变速箱26控制底部输送管28内的输送速率。底部输送管变速箱26连接输送变频电机27，通过输送变频电机27来调节底部输送管变速箱26的输出速度。

继续参照图4，投入装置12底部还设有倾动驱动变速箱30，倾动驱动变速箱30连接倾动驱动定速电机31，通过倾动驱动定速电机31来调节倾动驱动变速箱30的输出速率。倾动驱动变速箱30的输出端连接输送管倾动动力驱动轴29的一端，输送管倾动动力驱动轴29的另一端设置驱动轴传动齿轮33，驱动轴传动齿轮33连接倾动管34上的倾动管传动齿轮32。上述各个结构构成了倾动驱动变速箱30-输送管倾动动力驱动轴29-倾动管34的传动链，从而控制侧面输送管的倾斜角度和速率。

如图4所示，输送管倾动动力驱动轴29为连接在倾动驱动变速箱30上的一根细长的轴，因此其转速取决于倾动驱动变速箱30的输出。输送管倾动动力驱动轴29通过其末端的驱动轴传动齿轮33和倾动管34上的倾动管传动齿轮32来驱动倾动管34。由图4可见，倾动管34为一节安装在底部输送管28末端的套管，其与侧面输送管固定连接，但可以相对于底部输送管28同轴转动。因此，通过上述传动结构，倾动驱动变速箱30可以最终控制左侧输送管21和右侧输送管22的抬升/降低动作。

作为上述实施方式的一个变化，投入装置12底部的倾动驱动变速箱30可以连接两个独立电机，从而输出两个独立的输出。如此一来，倾动驱动变速箱30可以分别控制左侧输送管21和右侧输送管22，并且实现左侧输送管21和右侧输送管22速率和动作的独立控制。

参照图5，底部输送管、左侧输送管和右侧输送管内分别设有输送螺旋杆。底部输送管内分别设有左侧底部输送螺旋杆40和右侧底部输送螺旋杆50，并且左侧底部输送螺旋杆40和右侧底部输送螺旋杆50分别连接到底部输送管变速箱的输送变频电机47上，利用一个输送变频电机47来同时控制左侧底部输送螺旋杆40和右侧底部输送螺旋杆50的输出速率。另一方面，与底部输送管相连接的左侧输送管41和右侧输送管51内分别设有左侧输送螺旋杆42和右侧输送螺旋杆52。左侧输送螺旋杆42通过位于左侧输送管41底部的左侧输送管变速箱44进行控制，右侧输送螺旋杆52通过位于右侧输送管51底部的右侧输送管变速箱53进行控制。同样的，左侧输送管变速箱44通过输送变频电机45控制其输出速率，右侧输送管变速箱53通过输送变频电机54控制其输出速率。

作为上述实施方式的一个变化，底部输送管可连接两个独立的电机，分别控制左侧底部输送螺旋杆40和右侧底部输送螺旋杆50的速率，从而实现左侧底部输送螺旋杆40和右侧底部输送螺旋杆50的独立控制。

作为上述实施方式的另一个变化，左侧输送螺旋杆42和右侧输送螺旋杆52也可以连接到同一个电机上，从而实现系统结构的简化。

参照图4和图5，在工作状态下，输送变频电机27、47驱动底部输送管变速箱26、46实现左侧底部输送螺旋杆40和右侧底部输送螺旋杆50旋转，从而进一步分别推动保温剂在底部管道内将保温剂输送到左侧输送管21、41和右侧输送管22、51。接下来，以左侧输送管21、31为例，由输送变频电机25、45驱动输送管变速箱24、44驱动左侧输送螺旋杆42将保温剂通过左侧输送管21、41输送到中间包内，右侧同理。

实践中，由于连铸工艺的中间包钢液通常具有一定的长度和宽度，因此中间包包盖的长度也实际比较长，从而单个的投入装置并不能很好地匹配连铸工艺的中间包保温剂的投入效果。

因此，参照图6，作为本发明的一种优选实施方式，中间包包盖11具有一定的长度，沿着中间包包盖11的长度方向上设置有若干个投入装置12、13……，且各个投入装置12、13……互相独立工作。如图6所示，中间包包盖11上开有多个投入孔14，每一个投入装置12、13……分别对应各自的投入孔。与中间包包盖11相匹配，升降平台15的长度也同样进行延长，多个投入装置12、13均设置于升降平台15上。

作为本发明的另一种优选实施方式，与图6的实施方式相类似，中间包包盖11具有一定的长度，沿着中间包包盖11的长度方向上设置有若干个投入装置12、13……。与图6的实施方式不同的是，中间包包盖11的侧面设置多个升降平台，每个升降平台上设置至少一个投入装置，也可以设置多个投入装置，并且各个升降平台互相独立，各个投入装置也互相独立工作。特别的，多个升降平台并非设置在中间包包盖11的同一侧，可以在中间包包盖11的两侧分别设置若干个升降平台，并且每个升降平台上可以设置任意数量的投入装置。

参照图6，本发明的系统有至少2个独立的结构相同的投入装置12、13构成，分别安装在升降平台15的左右侧。每套投入装置12、13的左右各设有独立变频电机驱动的输送变速箱及输送管道。在待机状态下，左侧输送管21、右侧输送管22是90度垂直于升降平台15的。使用时启动倾动驱动定速电机31，通过电机的旋转经过倾动驱动变速箱30将动力传至输送管倾动动力驱动轴29，通过倾动管传动齿轮32与驱动轴传动齿轮33的啮合，将左侧输送管21和右侧输送管22放置到水平位置，水平位置控制通过电气限位控制。

本发明方法与现有技术相比，具有以下特点：

1.有效改善人工投入保温剂的不及时性，防止钢液的二次氧化；

2.自动化程度高；

3.大大降低了工人的劳动强度。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (9)

1.一种连铸中间包保温剂自动投入系统，其特征在于，包括：

中间包包盖，设置于中间包钢液的上方，且中间包包盖的表面开有投入孔；

投入装置，设置于所述中间包包盖的一侧，所述投入装置内含有投入剂，并按照一定的速率将所述投入剂通过所述投入孔投放到钢液内，

其特征在于，所述投入装置包括侧面输送管、底部输送管和投入料斗；

所述投入料斗呈立方体，投入料斗通过底部输送管连接侧面输送管，且所述侧面输送管的出口位于所述中间包包盖的投入孔处，

所述投入装置底部设有倾动驱动变速箱，所述倾动驱动变速箱控制侧面输送管的倾斜角度和速率，

所述底部输送管上设有底部输送管变速箱，所述底部输送管变速箱控制底部输送管内的输送速率，

所述倾动驱动变速箱连接倾动驱动定速电机，通过倾动驱动定速电机来调节倾动驱动变速箱的输出速率，倾动驱动变速箱的输出端连接输送管倾动动力驱动轴的一端，输送管倾动动力驱动轴的另一端设置驱动轴传动齿轮，驱动轴传动齿轮连接倾动管上的倾动管传动齿轮，上述结构构成倾动驱动变速箱-输送管倾动动力驱动轴-倾动管的传动链，从而控制侧面输送管的倾斜角度和速率，

输送管倾动动力驱动轴为连接在倾动驱动变速箱上的一根细长的轴，其转速取决于倾动驱动变速箱的输出，输送管倾动动力驱动轴通过其末端的驱动轴传动齿轮和倾动管上的倾动管传动齿轮来驱动倾动管，倾动管为一节安装在底部输送管末端的套管，其与侧面输送管固定连接，但可以相对于底部输送管同轴转动，通过上述传动结构，倾动驱动变速箱最终控制左侧输送管和右侧输送管的抬升/降低动作。

2.如权利要求1所述的连铸中间包保温剂自动投入系统，其特征在于，所述底部输送管和侧面输送管内分别设有输送螺旋杆。

3.如权利要求1所述的连铸中间包保温剂自动投入系统，其特征在于，所述侧面输送管上设有侧面输送管变速箱，所述侧面输送管变速箱控制侧面输送管内的输送速率。

4.如权利要求1所述的连铸中间包保温剂自动投入系统，其特征在于，所述侧面输送管包括左侧输送管和右侧输送管，所述左侧输送管和右侧输送管在中间包包盖上分别对应各自的投入孔。

5.如权利要求4所述的连铸中间包保温剂自动投入系统，其特征在于，所述左侧输送管和右侧输送管上分别设有左侧输送管变速箱和右侧输送管变速箱；

所述左侧输送管变速箱控制左侧输送管内的输送速率，所述右侧输送管变速箱控制右侧输送管内的输送速率，且左侧输送管内的输送速率和右侧输送管内的输送速率相互独立。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的连铸中间包保温剂自动投入系统，其特征在于，还包括升降平台；

所述升降平台设置于所述中间包包盖的一侧，所述升降平台可以在所述中间包包盖的一侧上下升降；

所述投入装置安装于所述升降平台上。

7.如权利要求6所述的连铸中间包保温剂自动投入系统，其特征在于，所述升降平台上设置多个投入装置，且各个投入装置互相独立。

8.如权利要求7所述的连铸中间包保温剂自动投入系统，其特征在于，所述中间包包盖的侧面设置多个升降平台，每个所述升降平台上设置至少一个投入装置，各个升降平台互相独立，且各个投入装置互相独立。

9.如权利要求1所述的连铸中间包保温剂自动投入系统，其特征在于，所述投入剂为中间包保温剂。

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