CN114309572A - 一种用于冶金生产的具有引流结构的钢水包及清渣方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及浇注设备技术领域，提出了一种用于冶金生产的具有引流结构的钢水包，包括钢包主体，具有储液腔；钢水嘴，设置在所述钢包主体的两侧；挡渣板，为环状结构，设置在所述储液腔内，所述挡渣板与所述钢包主体的内壁之间设置有出液流道；及清渣装置，吊装在行车上，所述钢包主体靠近或远离所述清渣装置，所述清渣装置用于清理钢水表面形成的钢渣；通过上述技术方案，解决了现有技术中钢水包中产生的钢渣易造成产品质量不良的问题。
Description
技术领域
本发明涉及浇注设备技术领域，具体的，涉及一种用于冶金生产的具有引流结构的钢水包及清渣方法。
背景技术
出钢时，1650℃的钢水直接通过钢水包内进行储存，转运；钢水包用于承装钢水后，行车悬吊浇注用，钢水包包括金属外壳，保温层，隔热层和绝缘层，一般绝缘层采用石英砂等材料，耐热性好，不易融化，隔热层为耐高温的金属合金，保温层紧贴金属外壳，防止金属外壳变形，且降低热传导，且炼钢钢水包包口积渣是各种炼钢工艺流程中必须经过的过程。目前国内外处理钢水包包口积渣主要以行车副钩起吊配置有倒钩的吊具，紧贴钢水包内壁或外壁，利用倒钩将钢水包包口积渣清理，再更换为行车主钩将清理掉入钢水包内的残渣倾倒至渣盆内；行车重复起吊过程繁琐、吊具日常维护频繁、需消耗人员劳动力、存在灼烫起重伤害的安全隐患等缺点，这些问题直接影响了钢水包在线运转周期、精炼跨钢水跨行车运行节奏、钢水包热修效率的问题。
现有的钢水包在倾倒钢水的过程中，容易将钢水表皮凝结的钢渣也倾倒进入模具中影响产品质量，或与钢水包粘结，影响后续使用；且在清渣过程中，操作繁琐，导致钢的浪费较大及作业人员存在安全隐患。
发明内容
本发明提出一种用于冶金生产的具有引流结构的钢水包及清渣方法，解决了相关技术中钢水包中产生的钢渣易造成产品质量不良的问题。
本发明的技术方案如下：
一种用于冶金生产的具有引流结构的钢水包，包括
钢包主体，具有储液腔；
钢水嘴，设置在所述钢包主体的一侧；
挡渣板，为环状结构，设置在所述储液腔内，所述挡渣板与所述钢包主体的内壁之间设置有出液流道，且所述挡渣板与所述钢包主体的底部之间具有开口；及
清渣装置，吊装在行车上，所述钢包主体靠近或远离所述清渣装置，所述清渣装置用于清理钢水表面形成的钢渣。
作进一步的技术方案，所述钢水嘴为三角形结构，所述钢包主体与所述挡渣板之间连接有固定杆。
作进一步的技术方案，还包括
导流板，设置在所述钢包主体内壁上，所述导流板位于所述钢包主体与所述挡渣板之间，所述导流板设置有两个，两个所述导流板、所述钢包主体及所述挡渣板之间形成所述出液流道，两个所述导流板之间的距离从所述钢包主体的底部到所述钢水嘴依次减小。
作进一步的技术方案，所述清渣装置包括
清渣头，为板状结构，所述清渣头转动后扫过所述储液腔；
落渣口，设置在所述挡渣板上；
回料板，为槽状结构，设置在所述挡渣板上，具有落渣入口及落渣出口，所述落渣出口伸出至所述钢包主体的外侧。
作进一步的技术方案，所述清渣头设置有两个，两个所述清渣头的转动方向相反，所述清渣头具有收部及挡部，所述收部位弧状结构。
作进一步的技术方案，所述清渣装置还包括
支架，吊装在所述行车上；
主动齿轮，转动设置在所述支架上；
被动齿轮，与所述主动齿轮齿合；
连接杆，设置有两个，一个连接所述主动齿轮与一个所述清渣头，另一个连接所述被动齿轮与另一个所述清渣头。
作进一步的技术方案，所述清渣装置还包括
防护罩，滑动设置在所述支架上，所述驱动电机、所述主动齿轮及所述从动齿轮均设置在所述防护罩内，所述连接杆穿过所述防护罩并用于伸向所述储液腔；
伸缩杆，设置在所述支架与所述主动齿轮之间；
弹簧，套设中所述伸缩杆上，一端与所述支架抵接，另一端与驱动所述防护罩相抵接。
一种用于冶金生产的具有引流结构的钢水包所用的清渣方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过烤包器对所述钢包主体进行加热，在所述钢包主体的储液腔内加入转运的钢液，钢液的高度低于所述挡渣板的高度；
S2：行车吊装所述钢包主体，带动所述钢包主体移动到待浇注的模具旁，行车带动所述钢包主体倾斜，行车吊装所述清渣装置移动到所述钢包主体所在的位置，所述清渣头伸入至所述挡渣板内，伸入钢液的液面15～30cm；
S3：钢液的液面与所述落渣口相切，驱动电机驱动两个所述清渣头转动，带动两个所述清渣头转动，将钢渣聚拢在两个所述清渣头形成的夹角内；同时利用喷洒器将防氧化剂洒进清渣后的钢液上，形成防氧化膜；
S4：行车移动，带动形成夹角的两个所述清渣头沿着所述落渣口及所述回料板移动，使得被带出的钢液沿着所述回料板，穿过所述清渣头上卡刺的间隙回流到所述储液腔内，并沿着所述落渣口及所述挡渣板的内壁直接回流刀所述防氧化膜的下方，钢渣沿回料板被刮出。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明中在钢包主体的储液腔内设置有一个环形的挡渣板，挡渣板的主要成分为石英砂，挡渣板的倾角与钢包主体的侧壁的倾角相同，即挡渣板与钢包主体的侧壁是平行的，在行车上和吊装有清渣装置，在进行钢液倾倒浇注之前，清渣装置先对钢液表层的钢渣进行清理，避免钢渣粘结在钢包主体上，或随着钢液流动到模具内，影响产品的质量，保证了形成产品的钢液中无大块的钢渣；挡渣板的底部与储液腔的底部之间存在间隙，在进行钢液倾倒浇注时，便于钢液从该底部的连通位置流向钢水嘴，未被清渣装置带走的细小钢渣随着钢液液位的下移落在挡渣板上，避免钢渣穿过挡渣板与钢包主体的间隙而从钢水嘴流出，进一步减少了钢液中的钢渣，使得钢液的纯度得到提高。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明钢水包结构示意图；
图2为本发明钢水包结构剖面图；
图3为本发明钢包主体结构示意图；
图4为本发明清渣装置使用时剖视图；
图5为本发明清渣头使用前俯视图；
图6为本发明清渣头使用时俯视图；
图中：10、钢包主体，11、储液腔，12、钢水嘴，20、挡渣板，21、出液流道，22、固定杆，23、导流板，24、落渣口，25、回料板，30、清渣装置，31、清渣头，311、收部，312、挡部，32、支架，33、主动齿轮，34、被动齿轮，35、连接杆，36、伸缩杆，37、弹簧，38、防护罩。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
实施例1
如图1～图6所示，本实施例提出了一种用于冶金生产的具有引流结构的钢水包，包括钢包主体10，具有储液腔11；
钢水嘴12，设置在所述钢包主体10的一侧；
挡渣板20，为环状结构，设置在所述储液腔11内，所述挡渣板20与所述钢包主体10的内壁之间形成有出液流道21，且所述挡渣板20与所述钢包主体10的底部之间具有开口；及
清渣装置30，吊装在行车上，所述钢包主体10靠近或远离所述清渣装置30，所述清渣装置30用于清理钢水表面形成的钢渣。
本实施例中，为了解决了钢水包中产生的钢渣易造成产品质量不良的问题，现在设计一种用于冶金生产的具有引流结构的钢水包，在钢包主体10的储液腔11内设置有一个环形的挡渣板20，挡渣板20的主要成分为石英砂，挡渣板20的倾角与钢包主体10的侧壁的倾角相同，即挡渣板20与钢包主体10的侧壁是平行的，在行车上和吊装有清渣装置30，在进行钢液倾倒浇注之前，清渣装置30先对钢液表层的钢渣进行清理，避免钢渣粘结在钢包主体10上，或随着钢液流动到模具内，影响产品的质量，保证了形成产品的钢液中无大块的钢渣；挡渣板20的底部与储液腔11的底部之间存在间隙，在进行钢液倾倒浇注时，便于钢液从该底部的连通位置流向钢水嘴12，未被清渣装置30带走的细小钢渣随着钢液液位的下移落在挡渣板10上，避免钢渣穿过挡渣板20与钢包主体10的间隙而从钢水嘴12流出，进一步减少了钢液中的钢渣，使得钢液的纯度得到提高，在进行产品铸坯的浇注成型过程中，钢渣等杂质少，形成的铸坯的气孔及缩孔缺陷少，且不会造成钢渣夹杂而使得铸坯断裂的现象，保证了产品铸件的质量稳定性。
如图1～图4所示，所述钢水嘴12为三角形结构，所述钢包主体10与所述挡渣板20之间连接有固定杆22。
本实施例中，为了保证钢液顺利流出，而不会造成泄露，在钢包主体10上设置有一个引流的钢水嘴12，钢水嘴12为三角形的结构，即壶嘴结构，在倾倒钢液的过程中，对钢液起到导流导向的作用，使得钢液沿着这个三角形的钢水嘴12向外流淌，使得流出的钢液在钢水嘴12的位置处聚集为一股细流，并倾倒而下，流进待浇注的模具中，进行成型，完成产品铸坯的生产。
如图1～图3所示，还包括
导流板23，设置在所述钢包主体10内壁上，所述导流板23位于所述钢包主体10与所述挡渣板20之间，所述导流板23设置有两个，两个所述导流板23、所述钢包主体10及所述挡渣板20之间形成所述出液流道21，两个所述导流板23之间的距离从所述钢包主体10的底部到所述钢水嘴12依次减小。
本实施例中，在钢包主体10及挡渣板20之间设置有导流板23，导流板23连接在钢包主体10的内壁上，且导流板23的材质与钢包主体10内壁的材质相同，均为石英砂等耐高温的材料，两个导流板23、钢包主体10及挡渣板20之间形成一个导流渠，其朝向钢水嘴12位置的宽度逐渐减小，使得在其内流淌的钢液由紊流逐步变位层流，减少了钢液的热量损失，尽可能较长时间的保证钢液的浇注温度，使得浇注效果达到最优。
如图1～图6所示，所述清渣装置30包括
清渣头31，为板状结构，所述清渣头31转动后扫过所述储液腔11；
落渣口24，设置在所述挡渣板20上；
回料板25，为槽状结构，设置在所述挡渣板20上，具有落渣入口及落渣出口，所述落渣出口伸出至所述钢包主体10的外侧。
本实施例中，为了将储液腔11内的钢渣在倾倒钢液前进行清除，清渣头31为带卡刺的板状结构，清渣头31转动设置在储液腔11内，在将钢包主体10进行倾倒时，钢包主体10倾斜，然后清渣头31转动将钢液表层的钢渣进行转动拨动，同时行车运动，带动清渣头31移动，使得清渣头31将钢液表层的钢渣聚集在落渣口24所在的位置处，然后行车运动带动钢渣和部分钢液沿落渣口24向回料板25移动，在回料板25上刚渣在清渣头31的作用下沿回料板25继续移动，钢液由于自重及流体向下运动的原理沿回料板25及落渣口24落回到储液腔11内，减少了钢液的损失，除去钢渣后，原先每吨损失重量的3％，现在除去钢渣后每吨的重量损失降低到2％，大大节约了生产的成本，且浇注的钢液中钢渣去除更加干净。
如图1～图6所示，所述清渣头31设置有两个，两个所述清渣头31的转动方向相反，所述清渣头31具有收部311及挡部312，所述收部311位弧状结构。
本实施例中，为了方便清渣头31进行清除钢渣的作业，避免钢渣清除不彻底，设置有两个清渣头，两个清渣头31转动设置在同一连接件上，两个清渣头31初始位置重合，清渣作业时两个清渣头31进行相反方向的转动，然后使得挡部312沿着挡渣板20进行清渣，收部311将钢渣进行收集聚拢，然当两个清渣头31形成一个5°～15°的锐角时，行车带动钢渣头31向回料板25，钢渣被聚拢在两个清渣头31形成的锐角的范围内，便于进行后续的好几种清渣操作，多数情况下一次即可清渣干净，少数情况下，若观察储液腔11的表面还有钢渣残留，再次移动清渣头31进行重复操作一次，可调整两个清渣头31连接位置与钢液表面的相对位置，使得钢渣集中在清渣头31的清理范围之内。
如图1～图4所示，所述清渣装置30还包括
支架32，吊装在所述行车上；
主动齿轮33，转动设置在所述支架32上；
被动齿轮34，与所述主动齿轮33齿合；
连接杆35，设置有两个，一个连接所述主动齿轮33与一个所述清渣头31，另一个连接所述被动齿轮34与另一个所述清渣头31。
本实施例中，吊装在行车上的支架32保证了清渣头31的重量直接被行车承受，避免清渣头31的重量全部压在钢包主体10上，而造成钢包主体10的使用寿命缩短，在支架32上还设置有驱动电机，驱动电机转动带动主动齿轮33转动，主动齿轮33带动从动齿轮34转动，同时主动齿轮33和从动齿轮34分别带动连接杆35转动，从而带动两个清渣头31反向转动，进行清渣收拢，该连接驱动结构使得驱动电机、主动齿轮33及从动齿轮34均离钢液比较远，避免了钢液的热量对其产生影响而造成清渣不良；两个连接杆35之间有一定的距离，避免了两个清渣头31的转动点之间距离过近而在成转动点的卡滞现象，且两个清渣头31在靠近的地方错位放置，使得该部位的钢渣也被收拢到回料板25的方向，一次性清渣完成，避免转动的两处位置之间形成间隙而造成钢渣清理不干净，影响后续质量。
如图1～图4所示，所述清渣装置30还包括
防护罩38，滑动设置在所述支架32上，所述驱动电机、所述主动齿轮33及所述从动齿轮34均设置在所述防护罩38内，所述连接杆35穿过所述防护罩38并用于伸向所述储液腔11；
伸缩杆36，设置在所述支架32与所述主动齿轮33之间；
弹簧37，套设中所述伸缩杆36上，一端与所述支架32抵接，另一端与驱动所述防护罩38相抵接。
本实施例中，在支架32和驱动电机之间还设置有伸缩杆36和套设在伸缩杆36上的弹簧37，弹簧37的一端抵接在支架32上，另一端抵接在驱动电机上，其中，驱动电机、主动齿轮33及被动齿轮34均被固定在一防护罩38内，防护罩38滑动设置在支架32上，在进行清渣作业时，清渣头31将钢渣聚拢到夹角内之后，行车移动，带动清渣头31沿回料板25移动，回料板25为斜向上设置的槽状板，使得钢液从清渣头3之间的间隙内流回到储液腔11内，减少了钢液的损失，为钢厂节约了成本约每年38万元。
一种用于冶金生产的具有引流结构的钢水包所用的清渣方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过烤包器对所述钢包主体10进行加热，在所述钢包主体10的储液腔11内加入转运的钢液，钢液的高度低于所述挡渣板20的高度；
S2：行车吊装所述钢包主体10，带动所述钢包主体10移动到待浇注的模具旁，行车带动所述钢包主体10倾斜，行车吊装所述清渣装置30移动到所述钢包主体10所在的位置，所述清渣头伸入至所述挡渣板20内，伸入钢液的液面15～30cm；
S3：钢液的液面与所述落渣口24相切，驱动电机驱动两个所述清渣头31转动，带动两个所述清渣头31转动，将钢渣聚拢在两个所述清渣头31形成的夹角内；同时利用喷洒器将防氧化剂洒进清渣后的钢液上，形成防氧化膜；
S4：行车移动，带动形成夹角的两个所述清渣头31沿着所述落渣口24及所述回料板25移动，使得被带出的钢液沿着所述回料板25，穿过所述清渣头31上卡刺的间隙回流到所述储液腔11内，并沿着所述落渣口24及所述挡渣板20的内壁直接回流刀所述防氧化膜的下方，钢渣沿回料板25被刮出。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于冶金生产的具有引流结构的钢水包，其特征在于，包括
钢包主体(10)，具有储液腔(11)；
钢水嘴(12)，设置在所述钢包主体(10)的一侧；
挡渣板(20)，为环状结构，设置在所述储液腔(11)内，所述挡渣板(20)与所述钢包主体(10)的内壁之间形成有出液流道(21)，且所述挡渣板(20)与所述钢包主体(10)的底部之间具有开口；及
清渣装置(30)，吊装在行车上，所述钢包主体(10)靠近或远离所述清渣装置(30)，所述清渣装置(30)用于清理钢水表面形成的钢渣。
2.根据权利要求1所述的一种用于冶金生产的具有引流结构的钢水包，其特征在于，所述钢水嘴(12)为三角形结构，所述钢包主体(10)与所述挡渣板(20)之间连接有固定杆(22)。
3.根据权利要求2所述的一种用于冶金生产的具有引流结构的钢水包，其特征在于，还包括
导流板(23)，设置在所述钢包主体(10)内壁上，所述导流板(23)位于所述钢包主体(10)与所述挡渣板(20)之间，所述导流板(23)设置有两个，两个所述导流板(23)、所述钢包主体(10)及所述挡渣板(20)之间形成所述出液流道(21)，两个所述导流板(23)之间的距离从所述钢包主体(10)的底部到所述钢水嘴(12)依次减小。
4.根据权利要求2所述的一种用于冶金生产的具有引流结构的钢水包，其特征在于，所述清渣装置(30)包括
清渣头(31)，为板状结构，所述清渣头(31)转动后扫过所述储液腔(11)；
回料板(25)，为槽状结构，设置在所述挡渣板(20)上，具有落渣入口及落渣出口，所述落渣出口伸出至所述钢包主体(10)的外侧。
5.根据权利要求4所述的一种用于冶金生产的具有引流结构的钢水包，其特征在于，所述清渣头(31)设置有两个，两个所述清渣头(31)的转动方向相反，所述清渣头(31)具有收部(311)及挡部(312)，所述收部(311)位弧状结构。
6.根据权利要求5所述的一种用于冶金生产的具有引流结构的钢水包，其特征在于，所述清渣装置(30)还包括
支架(32)，吊装在所述行车上；
主动齿轮(33)，转动设置在所述支架(32)上；
被动齿轮(34)，与所述主动齿轮(33)齿合；
连接杆(35)，设置有两个，一个连接所述主动齿轮(33)与一个所述清渣头(31)的所述挡部(312)，另一个连接所述被动齿轮(34)与另一个所述清渣头(31)的所述挡部(312)。
7.根据权利要求6所述的一种用于冶金生产的具有引流结构的钢水包，其特征在于，所述清渣装置(30)还包括
防护罩(38)，滑动设置在所述支架(32)上，所述驱动电机、所述主动齿轮(33)及所述从动齿轮(34)均设置在所述防护罩(38)内，所述连接杆(35)穿过所述防护罩(38)并用于伸向所述储液腔(11)；
伸缩杆(36)，设置在所述支架(32)与所述主动齿轮(33)之间；
弹簧(37)，套设中所述伸缩杆(36)上，一端与所述支架(32)抵接，另一端与驱动所述防护罩(38)相抵接。
8.根据权利要求1-7中任一所述的一种用于冶金生产的具有引流结构的钢水包所用的清渣方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过烤包器对所述钢包主体(10)进行加热，在所述钢包主体(10)的储液腔(11)内加入转运的钢液，钢液的高度低于所述挡渣板(20)的高度；
S2：行车吊装所述钢包主体(10)，带动所述钢包主体(10)移动到待浇注的模具旁，行车带动所述钢包主体(10)倾斜，行车吊装所述清渣装置(30)移动到所述钢包主体(10)所在的位置，所述清渣头伸入至所述挡渣板(20)内，伸入钢液的液面15～30cm；
S3：钢液的液面与所述落渣口(24)相切，驱动电机驱动两个所述清渣头(31)转动，带动两个所述清渣头(31)转动，将钢渣聚拢在两个所述清渣头(31)形成的夹角内；同时利用喷洒器将防氧化剂洒进清渣后的钢液上，形成防氧化膜；
S4：行车移动，带动形成夹角的两个所述清渣头(31)沿着所述落渣口(24)及所述回料板(25)移动，使得被带出的钢液沿着所述回料板(25)，穿过所述清渣头(31)上卡刺的间隙回流到所述储液腔(11)内，并沿着所述落渣口(24)及所述挡渣板(20)的内壁直接回流刀所述防氧化膜的下方，钢渣沿回料板(25)被刮出。
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