CN114410885A - 一种减轻转炉加废钢时对炉口撞击的废钢槽及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种减轻转炉加废钢时对炉口撞击的废钢槽及使用方法，通过将废钢槽撞击面设计成斜面，使得废钢槽与炉口撞击时接触面积由传统废钢槽的线接触变为面接触，大幅降低了撞击压强；通过设计在伸缩杆上的弹簧进一步缓冲了撞击时的压力；通过设计在撞击斜面上的滚轴引导废钢槽前端进入转炉，同时撞击斜面边缘导圆角减缓了废钢槽进入转炉时对炉口的摩擦损害，通过利用废钢槽自身重力将撞击斜面缩入废钢槽壳体，既避免了装吊废钢时废钢掉落对撞击斜面的损害，也减轻了废钢落入撞击斜面与废钢槽壳体之间造成撞击斜面被卡住的风险。

Description

一种减轻转炉加废钢时对炉口撞击的废钢槽及使用方法

技术领域

本发明涉及转炉炼钢技术领域，特别是一种减轻转炉加废钢时对炉口撞击的废钢槽及使用方法。

背景技术

转炉是国内炼钢生产的主要设备，转炉炼钢的主要原料是铁水和废钢，其中废钢一般使用废钢槽从转炉炉口加入转炉内。转炉加废钢的基本流程为：先使用天车将装有废钢的废钢槽吊运至转炉平台，然后将废钢槽前端从转炉炉口伸入转炉内，放松挂在废钢槽前端挂耳上的大钩，最后提拉废钢槽尾部挂环，使废钢槽处于倾斜状态，废钢由于自身重力的原因滑落至转炉内。

天车将装有废钢的废钢槽吊运到转炉平台时，废钢槽一般处于水平状态，天车使用铰链及大钩等挂住废钢槽中前端两侧的挂耳，使用依靠钢绳升降的小钩提拉废钢槽尾部挂环，通过以上三点受力使废钢槽在空中处于水平状态。加废钢时废钢槽向炉口运动，由于天车与废钢槽的连接为柔性连接，此时废钢槽在向炉口运动时一般处于晃动状态。

由于增加废钢加入量能有效减少碳排放，随着国家双碳战略的实施，未来会有越来越多的废钢需要回收熔炼，转炉废钢加入量也会越来越多。钢铁厂为了尽量多装废钢，废钢槽尺寸一般在满足能伸入炉内的情况下尽量更宽大。

天车操控室及操作员一般在废钢槽的侧上方，通过眼睛观察废钢槽的位置，装满废钢的废钢槽体积巨大，会严重阻碍操作员的视线，同时废钢槽处于晃动状态，要将废钢槽准确伸入炉内存在很大的难度，此时废钢槽就可能撞击到转炉炉口，废钢越多对炉口撞击的动能越大。同时，如图1所示，传统废钢槽槽壳前段为直角，而加废钢时转炉炉口相对于地面处于倾斜状态，使得废钢槽与炉口存在夹角，撞击时为线接触，撞击面积小，压强大。转炉炉口为水循环冷却结构，受到废钢槽的撞击炉口会变形甚至漏水，一旦漏水就需要停产检修，严重影响正常生产。

因此，目前在使用废钢槽加废钢过程中存在废钢槽撞击转炉炉口，易导致炉口损坏，影响正常生产等问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于，提供一种能减轻转炉加废钢时对炉口撞击的废钢槽及使用方法。本发明能有效减轻废钢槽加废钢时对炉口的撞击，延长炉口寿命，减少生产过程中非正常检修时间。同时本发明的装置具有结构简单、无需动力系统，并能引导废钢槽更顺利伸入炉内的效果，对于钢铁企业安全生产及生产顺行具有重要的实践意义。

本发明的具体技术方案如下：

一种减轻转炉加废钢时对炉口撞击的废钢槽，包括废钢槽壳体，布置在废钢槽壳体两侧的挂耳，尾部挂环及废钢槽头部防撞装置。

进一步地，所述防撞装置包括废钢槽撞击斜面，安装在撞击斜面上的滚轴，内部弹簧，尾部带齿条的伸缩杆，同轴双齿轮及头部带齿条的传动杆。

进一步地，所述废钢槽壳体两侧的挂耳及尾部挂环与传统废钢槽相同，匹配转炉现有天车系统。

进一步地，所述撞击斜面与转炉正常加废钢时的炉口平面平行，即在转炉转动到正常加废钢的角度时，α+β＝90°，其中，α为转炉炉体轴心线与地面垂直线的夹角，β为撞击斜面与地面垂直线的夹角，α为60～80°。

进一步地，所述撞击斜面上布置有滚轴，滚轴外弧线与撞击斜面在同一平面上或略微凸出撞击斜面。

进一步地，所述滚轴有一个或多个，当有多个时，纵向或横向排布在撞击斜面上。

进一步地，所述撞击斜面的边缘为圆角结构。

进一步地，所述撞击斜面的侧面和/或上下两面的中、前段为内凹结构，尾段为平面结构，废钢槽壳体内部设有卡口，与内凹结构匹配，避免撞击斜面被弹簧弹出与废钢槽壳体分离。

进一步地，所述伸缩杆的齿条位置与同轴双齿轮中的大齿轮咬合连接，同轴双齿轮中的大齿轮与小齿轮的直径比大于3:1。

进一步地，所述同轴双齿轮中的小齿轮与传动杆头部的齿条咬合连接，传动杆尾部伸出废钢槽壳体，伸出长度≤10㎝。

本发明还提供一种减轻转炉加废钢时对炉口撞击的废钢槽使用方法，具体使用方法如下：

(a)使用天车将废钢槽降落在废钢装入平台上，此时伸出在废钢槽壳体底部的传动杆在废钢槽自重压力下进入废钢槽，并带动撞击斜面缩入废钢槽壳体内，之后正常将废钢装入废钢槽内；

(b)使用天车挂住装满废钢的废钢槽挂耳和挂环，同步提拉挂耳和挂环，使废钢槽处于水平状态向上提升，此时撞击斜面在弹簧的作用下伸出废钢槽壳体，提升到合适高度后将废钢槽运送到转炉炉前；

(c)将转炉转动至常规加废钢的角度，天车操作员目测后将废钢槽降落至合适的高度及位置，再将废钢槽水平运动到转炉炉口位置，当废钢槽与炉口发生撞击时，在撞击斜面上滚轴的引导下促进废钢槽前端进入转炉，同时天车操作工微调废钢槽的高度及位置，将废钢槽前端伸入转炉内；

(d)适当下降挂住挂耳的大钩，使废钢槽前部处于放松状态，提拉尾部挂环使废钢槽处于倾斜状态，废钢在自身重力作用下滑落至转炉内；

(e)废钢进入转炉后下降尾部挂钩，提拉废钢槽前端挂耳，再次使废钢槽处于水平状态，并将废钢槽从转炉炉口拉出，之后将废钢槽运输到正常准备废钢的位置，准备下一炉废钢。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)通过将废钢槽撞击面设计成斜面，使得废钢槽与炉口撞击时接触面积由传统废钢槽的线接触变为面接触，大幅降低了撞击压强。

(2)通过设计在伸缩杆上的弹簧进一步缓冲了撞击时的压力。

(3)通过设计在撞击斜面上的滚轴引导废钢槽前端进入转炉，同时撞击斜面边缘导圆角减缓了废钢槽进入转炉时对炉口的摩擦损害。

(4)巧妙的设计了撞击斜面的伸缩结构，在废钢槽装废钢时，利用废钢槽自身重力将撞击斜面缩入废钢槽壳体，既避免了装吊废钢时废钢掉落对撞击斜面的损害，也减轻了废钢落入撞击斜面与废钢槽壳体之间造成撞击斜面被卡住的风险。

附图说明

图1为传统废钢槽与转炉炉口撞击示意图

图2为本发明废钢槽与转炉炉口撞击示意图

图3为防撞装置结构图

图中，1为转炉，2为废钢槽，3为撞击斜面，4为滚轴，5为内部弹簧，6为伸缩杆，7为同轴双齿轮，8为传动杆。

具体实施方式

为了更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。下述的实施例仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。

如图1-3所示，本实施例提供了一种废钢槽2，该废钢槽2可以减轻转炉加废钢时对炉口的撞击，所述废钢槽2包括废钢槽壳体，布置在废钢槽壳体两侧的挂耳，尾部挂环及废钢槽头部防撞装置。所述防撞装置包括废钢槽撞击斜面3、滚轴4、内部弹簧5、伸缩杆6、同轴双齿轮7、传动杆8。所述滚轴4可以是一个或多个，安装在撞击斜面3上。根据本发明的另一个实施例，所述滚轴4可以是一排，也可以是多排，均匀分布在撞击斜面上。所述滚轴4的外弧线与撞击斜面3在同一平面上或略微凸出撞击斜面。所述撞击斜面3与转炉正常加废钢时的炉口平面平行，即在转炉转动到正常加废钢的角度时，α+β＝90°，其中，α为转炉炉体轴心线与地面垂直线的夹角，β为撞击斜面与地面垂直线的夹角。根据本发明的一个实施例，转炉倾斜α为70°，调整废钢槽的撞击斜面的β为30°，尽量避免转炉炉口与废钢厂的点碰撞或线碰撞。

根据本发明的一种实施例，所述撞击斜面3的边缘为圆角结构，包括上、下、左、右边缘均为圆角结构。所述撞击斜面3的两侧面的中、前段为内凹结构，尾段为平面结构，废钢槽壳体内部设有卡口，与内凹结构匹配；根据本发明的另一个实施例，所述撞击斜面3的上下两面的中、前段为内凹结构，或者上下左右四面的中、前段为内凹结构。

所述伸缩杆6的齿条位置与同轴双齿轮7中的大齿轮咬合连接，同轴双齿轮中的大齿轮与小齿轮的直径比大于3:1，根据本发明的一个具体实施例，同轴双齿轮中的大齿轮与小齿轮的直径比为4:1，所述同轴双齿轮7中的小齿轮与传动杆8头部的齿条咬合连接，传动杆8尾部伸出废钢槽壳体。

某厂采用该减轻转炉加废钢时对炉口撞击的废钢槽进行转炉加废钢操作，具体包括以下步骤：

(a)使用天车将废钢槽2降落在废钢装入平台上，此时伸出在废钢槽壳体底部的传动杆8在废钢槽2自重压力下进入废钢槽2，并带动撞击斜面3缩入废钢槽壳体内，之后正常将废钢装入废钢槽2内；

(b)使用天车挂住装满废钢的废钢槽挂耳和挂环，同步提拉挂耳和挂环，使废钢槽2处于水平状态向上提升，此时撞击斜面3在内部弹簧5的作用下伸出废钢槽壳体，提升到合适高度后将废钢槽2运送到转炉1炉前；

(c)将转炉1转动至α＝70°，天车操作员目测后将废钢槽2降落至合适的高度及位置，再将废钢槽2水平运动到转炉炉口位置，废钢槽2与炉口发生撞击，在撞击斜面3上滚轴4的引导下促进废钢槽2前端进入转炉1，同时天车操作工微调废钢槽2的高度及位置，将废钢槽2前端伸入转炉1内；

(d)适当下降挂住挂耳的大钩，使废钢槽2前部处于放松状态，提拉尾部挂环使废钢槽2处于倾斜状态，废钢在自身重力作用下滑落至转炉1内；

(e)废钢进入转炉1后下降尾部挂钩，提拉废钢槽2前端挂耳，再次使废钢槽2处于水平状态，并将废钢槽2从转炉1炉口拉出，之后将废钢槽2运输到正常准备废钢的位置，准备下一炉废钢。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种减轻转炉加废钢时对炉口撞击的废钢槽，其特征在于，包括废钢槽壳体、布置在废钢槽壳体两侧的挂耳、尾部挂环及废钢槽头部防撞装置。

2.如权利要求1所述废钢槽，其特征在于，所述防撞装置包括废钢槽撞击斜面，安装在撞击斜面上的滚轴，内部弹簧，尾部带齿条的伸缩杆，同轴双齿轮及头部带齿条的传动杆。

3.如权利要求2所述废钢槽，其特征在于，所述撞击斜面与转炉正常加废钢时的炉口平面平行，即在转炉转动到正常加废钢的角度时，α+β＝90°，其中，α为转炉炉体轴心线与地面垂直线的夹角，β为撞击斜面与地面垂直线的夹角。

4.如权利要求2所述废钢槽，其特征在于，所述撞击斜面上布置有滚轴，滚轴外弧线与撞击斜面在同一平面上或凸出撞击斜面。

5.如权利要求2所述废钢槽，其特征在于，所述撞击斜面边缘为圆角结构。

6.如权利要求2所述废钢槽，其特征在于，所述撞击斜面的侧面和/或上下两面的中、前段为内凹结构，尾段为平面结构，废钢槽壳体内部设有卡口，与内凹结构匹配，避免撞击斜面被弹簧弹出与废钢槽壳体分离。

7.如权利要求2所述废钢槽，其特征在于，所述伸缩杆的齿条位置与同轴双齿轮中的大齿轮咬合连接，同轴双齿轮中的大齿轮与小齿轮的直径比大于3:1。

8.如权利要求2所述废钢槽，其特征在于，所述同轴双齿轮中的小齿轮与传动杆头部的齿条咬合连接，传动杆尾部伸出废钢槽壳体，伸出长度≤10cm。

9.如权利要求2-8任一项所述的减轻转炉加废钢时对炉口撞击的废钢槽的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)使用天车将废钢槽降落在废钢装入平台上，此时伸出在废钢槽壳体底部的传动杆在废钢槽自重压力下进入废钢槽，并带动撞击斜面缩入废钢槽壳体内，之后正常将废钢装入废钢槽内；

(b)使用天车挂住装满废钢的废钢槽挂耳和挂环，同步提拉挂耳和挂环，使废钢槽处于水平状态向上提升，此时撞击斜面在弹簧的作用下伸出废钢槽壳体，提升到合适高度后将废钢槽运送到转炉炉前；

(c)将转炉转动至常规加废钢的角度，天车操作员目测后将废钢槽降落至合适的高度及位置，再将废钢槽水平运动到转炉炉口位置，当废钢槽与炉口发生撞击时，在撞击斜面上滚轴的引导下促进废钢槽前端进入转炉，同时天车操作工微调废钢槽的高度及位置，将废钢槽前端伸入转炉内；

(d)适当下降挂住挂耳的大钩，使废钢槽前部处于放松状态，提拉尾部挂环使废钢槽处于倾斜状态，废钢在自身重力作用下滑落至转炉内；

(e)废钢进入转炉后下降尾部挂钩，提拉废钢槽前端挂耳，再次使废钢槽处于水平状态，并将废钢槽从转炉炉口拉出，之后将废钢槽运输到正常准备废钢的位置，准备下一炉废钢。

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