CN115156486A - 炉前随流孕育装置及其孕育方法 - Google Patents

Abstract

一种炉前随流孕育装置，属于熔炼技术领域，用以解决炉前随流孕育人为干涉因素多造成的孕育不准确的问题，包括框架、储料斗、称量装置、孕育斗和输送装置；所述所述框架设置在地面上；所述储料斗设置在所述框架上方，从而实现储料斗位置高处的目的；所述称量装置设置在所述储料斗下方，用以称量当次孕育需要的孕育剂的量；所述孕育斗设置在所述储料斗下方，用以盛装当前次孕育需要的孕育剂；所述输送装置一端与所述孕育斗的出料端相连、另一端向外延伸，以方便快速准确的实现当前次金属液的孕育。实现了随流孕育对准时和定量孕育的要求，保证了孕育的均匀性。

Description

炉前随流孕育装置及其孕育方法

技术领域

本发明涉及金属液熔炼技术领域，特别涉及金属液熔炼过程中的随流孕育技术。

背景技术

在铸造熔炼生产过程中，铁水出炉浇注前或者浇注过程中需要对铁水进行孕育处理，以此来促进金属液的石墨化、细化晶粒及降低白口倾向。

目前传统的炉前孕育方式有以下几种：①手动称量孕育剂后埋包或者撒入铁水表面进行粗放式的孕育，此种孕育的其孕育效果不均匀，且孕育剂的消耗量较大，增加生产成本；②手动控制导流槽上的漏斗进行随流孕育，这种方式较第一种有很大改善，但是孕育的均匀性主要通过人工和漏斗的出料口口径确定，基于人为因素的介入使得孕育效果不稳定，同时对作业人员的人身安全有很大的安全隐患；③螺旋控制孕育剂下流速度的孕育装置，这种方案能够让孕育剂按照设定好的流速均匀下料，但是需要每次孕育时都要人工提前称量孕育剂，再添加到料斗中，再有作业人员控制孕育，虽然实现了孕育剂下料均匀；但由于金属液出液是人为控制的，这就造成定量的孕育剂无法满足不定量的金属液的问题。

发明内容

有鉴于以上炉前随流孕育无法精准控制的问题，有必要提出一种炉前随流孕育装置及其孕育方法，从而实现随流孕育的自动化，避免或减少人为因素干扰。

一种炉前随流孕育装置，包括框架、储料斗、称量装置、孕育斗和输送装置；所述所述框架设置在地面上；所述储料斗设置在所述框架上方，从而实现储料斗位置高处的目的；所述称量装置设置在所述储料斗下方，用以称量当次孕育需要的孕育剂的量；所述孕育斗设置在所述储料斗下方，用以盛装当前次孕育需要的孕育剂；所述输送装置一端与所述孕育斗的出口相连、另一端向外延伸，以方便快速准确的实现当前次金属液的孕育。

进一步地，所述储料斗通过支架设置在所述框架上，所述储料斗的上端设有储料入口，所述储料斗的下端设有储料出口，用以承接用于孕育的孕育剂。

更进一步地，所述储料斗中还设有重量传感器，所述重量传感器用以称量储料斗中孕育剂的重量，若储料斗中储料斗中孕育剂的存储量不足一次孕育所需孕育剂的重量，则向所述储料斗中添加孕育剂；也即，若储料斗中剩余孕育剂的重量低于一次孕育所需孕育剂的重量，则向储料斗中补充孕育剂。

进一步地，所述称重装置包括闸阀、称重仪，所述闸阀设置在所述储料出口上，起到关闭或者打开所述储料出口的作用；所述称重仪设置在所述孕育斗上，用以称量从所述储料斗通过所述闸阀落入所述孕育斗中的孕育剂的重量，当落入所述孕育斗中孕育剂的重量满足当次金属液对孕育剂的需求量时，所述闸阀关闭。

更近一步地，为了使所述称重仪称取的孕育剂的重量满足孕育剂的需要量，需要使所述称重仪尽可能处于水平状态，所述称重仪通过三点支撑结构设置在所述孕育斗内；或者可以直接采用三支点传感器作为称重仪。

进一步地，所述输送装置包括输送机构、驱动机构、输料管，所述输送机构的一端与所述孕育斗的出口相连、另一端与所述输料管的一端相连，所述输料管的另一端延伸至浇包、熔炼炉或者导流槽上方，也即所述输料管的另一端延伸至可以将孕育剂散落到金属液中的位置处，从而实现对金属液的孕育。

更进一步地，为了控制所述驱动机构将定量的孕育剂通过所述输料管加入金属液中对金属液进行孕育，所述输送装置上还设有金属液出液检测件，当所述金属液出液检测件检测到金属液出液时，所述输送装置开始输送孕育剂。

更进一步地，所述输料管上还是设有旋转机构，所述旋转机构用以使所述输料管在竖直面内旋转一定的角度，从而改变所述输料管延伸端的方向，也即改进孕育剂的输送方向，实现为不同位置的金属液属于孕育剂的目的。同时，为了使所述输料管固定在确定的位置处，所述旋转机构可以被锁定在确定的位置处，从而保证孕育剂下料位置的准确性。

进一步地，所述炉前随流孕育装置，还包括上料装置，所述上料装置架设在所述框架上，用以将孕育剂从低处运送到所述储料斗中；所述上料装置的上料出口与所述储料入口相对应，从而方便承接来自所述上料装置的孕育剂。

更具体地，所述上料装置为架设在所述框架上的斗式提升机，所述斗式提升机设有上料入口、上料出口和上料电机，孕育剂从所述上料入口进入所述斗式提升机，经过所述上料电机的运输，从所述上料出口输出。

进一步地，所述炉前随流孕育装置，还包括控制模块，所述控制模块与所述称重装置、输送装置和上料装置电连接，从而实现两者间信息和指令的互通，从而实现整个所述炉前随流孕育装置的自动化，避免了人为因素的干预，提升了金属液孕育效果的一致性和准确性。

作为本技术方案的一种补充，当一次孕育需要多种孕育剂时，在所述框架上方可以设置若干所述储料斗和称量装置，从而满足每种不同的孕育剂单独称量的目的，实现了称量的准确性。

更进一步地，所述称量装置与所述输送装置之间通过管路相连，从而将不同的孕育剂通过一个所述输送装置输出给金属液。

一种炉前随流孕育方法，包括：

1)上料装置将孕育剂从低处输送到所述储料斗中；

2)所述称量装置接到称量指定重量的孕育剂的指令后，打开闸阀，使储存在所述储料斗中的孕育剂通过所述闸阀和闸阀下方的称重仪进入所述孕育斗中；

3)所述输送装置接到输送孕育剂的指令后，将孕育斗中的孕育剂输送到需要孕育的金属液中，完成对金属液的孕育。

本发明技术方案的有益效果：实现了随流孕育对准时和定量孕育的要求，保证了孕育的均匀性。

附图说明

图1和图2一种炉前随流孕育装置结构示意图；

图3是图2A位置结构示意图；

其中，1-框架；2-储料斗；3-称量装置；301-闸阀；302-称重仪；4-孕育斗；5-输送装置；501-输送机构；502-驱动机构；503-输料管；6-上料装置；7-旋转机构。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，结合附图对发明内容的技术方案进行详细说明，显而易见地，以下描述是本发明的一些典型实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的解决方案。

为了解决炉前随流孕育无法及时、准确加入孕育剂的问题，本发明提出了一种炉前随流孕育装置，包括框架1、储料斗2、称量装置3、孕育斗4和输送装置5，所述框架1用以将储料斗2置于高处，以方便对熔炼炉中的金属液进行随流孕育；所述称量装置3设置在所述储料斗2下方，用以将储料斗2中的孕育剂按照设定的量输送到所述孕育斗4中，所述孕育斗4用以存储一次孕育所需的孕育剂的量；所述输送装置5用以在指定的条件或者时间里，将所述孕育斗4中的孕育剂输送到需要孕育的金属液中，从而实现对金属液的及时孕育。实施例一：一次孕育，仅需要一种孕育剂的情况。

如图1和图2所示，为本发明所述随流孕育装置，包括框架1、置于框框1上的储料斗2、置于储料斗2下方的称量装置3、置于称量装置3下方的孕育斗4和与所述孕育斗4出口相连的所述输送装置5，从而实现将孕育剂从孕育剂库中输送到需要孕育的金属液中，实现对金属的及时孕育。

所述框架1由四个设立在地面上的立柱和设置在立柱顶部的平台构成；且所述框架上还设有供作业人员上至所述平台的梯子。

所述储料斗2通过支架设置在所述平台上，所述储料斗2上端设有储料入口，用以承接孕育剂；所述储料斗2下端设有储料出口，所述储料出口设置为锥形，以方便孕育剂的下落；所述储料出口与所述称重装置3相连。更优地，为了避免储料斗2中的孕育剂无法满足一次孕育需要的孕育剂的量，在所述储料斗2中还设有重量传感器，所述重量传感器用以称量所述储料斗2中剩余孕育剂的中重量。

所述称重装置3包括闸阀301和称重仪302，所述闸阀301设置在所述储料斗2的储料出口上，一方面可以起到封闭所述储料出口的目的，另一方面，用以控制孕育剂从储料斗2中下落到孕育斗4中；所述称重仪302设置在所述孕育斗外侧壁上，用以称量落入所述孕育斗4中的孕育剂的重量；且所述闸阀301与所述称重仪302之间电连接，当所述孕育斗中孕育剂的重量达到设定的重量后，关闭所述闸阀301，也即停止向所述孕育斗4中输送孕育剂。更优地，为了使称重仪302能够准确的称量孕育剂，也即为了保持所述称重仪302始终处于水平的位置，所述称重仪302为三支点传感器；也可以是采用三点支撑的结构，将所述称重仪302设置在所述孕育斗4外侧壁上。更进一步地，为了避免一个所述称重仪302称量的不准确，在所述孕育斗4外侧壁同一高度上沿周均匀布设有若干所述称重仪302，在本实施例中，在述孕育斗4外侧壁同一高度上沿周均匀布设有三个所述称重仪302，取若干所述称重仪302的称重数值的平均值为当次孕育剂的实际重量值。

所述孕育斗4的入口敞开的置于所述闸阀301下方，当闸阀301接到向孕育斗4中释放定量的孕育剂的指令后，闸阀301的驱动电机打开闸阀，使储存在储料斗2中的孕育剂通过所述闸阀301直接通过敞开的孕育斗4的入口落入所述孕育斗4中，当设置在所述孕育斗4外侧壁的称重仪302检测的孕育剂的实际重量值符合设定重量值的范围时，关闭所述闸阀301，也即停止向所述孕育斗中加孕育剂。更优地，为了方便控制孕育斗4中孕育剂的落出时间，在所述孕育斗4的出口上还设有阀门，所述阀门用以控制孕育斗4的出口的开合。

所述输送装置5包括输送机构501、驱动机构502和输料管503，所述输送机构501一端与所述孕育斗4的出口相连、另一端与所述输料管503相连，所述输送机构501中设有可旋转的螺旋杆，所述螺旋杆与所述驱动机构502相连，所述驱动机构502驱动所述螺旋杆旋转，从而将来自所述孕育斗4的孕育剂从所述输送机构501的一端输送到与所述输料管503相连的另一端，孕育剂从所述输送机构501中落入所述输料管503中，实现将孕育剂从所述孕育斗4输送到待孕育的金属液中的目的，也即实现了对金属液的定量、定时孕育；所述输料管503与所述输送机构501相连的一端设有接料斗，所述接料斗与所述输送机构501可以是直接相接连接，也可以是间接相隔连接，以实现承接来自输送机构501的孕育剂；所述输料管503的另一端延伸至需要孕育的金属液处，以方便将孕育剂洒落到金属液中，对金属液进行孕育。

作为本实施例的一种改进，为了提升所述炉前随流孕育装置的使用范围，在所述输料管503上设置旋转机构7，所述旋转机构7可以驱动所述输料管503沿竖直方向为轴进行旋转，从而可以改变所述输料管503延伸端的方向，也即可以实现对设置在不同位置处熔炼炉的金属液进行孕育，也即可以在所述输料管503能够延伸到的地方，设置至少两个熔炼炉。更优地，为了方便调整所述输料管503的位置，所述旋转机构7还设有延伸到所述框架1底部的旋转柄，实现作业人员可以在地面上旋转所述输料管503的角度，避免了作业人员高空作业的风险。

作为本实施例的另一种改进，为了方便将低处的孕育剂输送到设置在框架1的平台上的所述储料斗2中，所述炉前随流孕育装置还包括上料装置6，所述上料装置6为搭设或者架设在所述框架上的斗式提升机，所述斗式提升机在靠近地面的方向上设有上料入口，相对的远离所述上料入口的所述斗式提升机的另一端设有上料出口，所述上料出口与所述储料斗2的储料入口相对应，孕育剂从而所述上料出口流出落入所述储料斗2的储料入口，实现向所述储料斗2添加孕育剂的目的；且为了将孕育剂从上料入口提升到上料出口，所述斗式提升机还设有上料电机。

作为本实施例的另一种改进，为了提高所述炉前随流孕育装置的自动化程度，所述炉前随流孕育装置还包括控制模块，所述控制模块与所述储料斗2、称量装置3、孕育斗4、输送装置5、上料装置6之间电连接，以实现接收来自各个模块的实际检测信息和向各个模块发送或者传递各类执行指令，从而避免了人为因素对随流孕育过程的干预，提升了金属液随流孕育的准确性、及时性和一致性。

作为本实施例的另一种改进，所述输送装置5的输料管503可以设置为若干管路，每个管路的延伸方向不同，从而实现将相同的孕育剂加入到不同位置处的金属液中，实现了对同种金属液多炉、多包位置的孕育。

一器双管的功能，即该装置能够兼顾左右两台电炉的出铁孕育作业。

实施例二：一次孕育，需要两种及以上种类孕育剂的情况。

当一次孕育需要不止一种孕育剂时，只有一个所述储料斗2就无法满足一次孕育的需求了，为了满足至少两种孕育剂同时孕育金属液的需求，所述炉前随流孕育装置包括框架、至少两个储料斗2、两套称重装置3、两个孕育斗4和输送装置5，所述储料斗2在高度上并行设置在设置在所述框架平台上的所述支架上，两个所述孕育斗4的出口通过管道与所述输送装置5的输送机构501相连，从而将需要的各种孕育剂均输送到所述输料管503中，由所述输料管503将各种孕育剂输送到金属液中，完成对金属液的孕育。

如实施例一所述的炉前随流孕育装置的随流孕育方法，从初次使用所述装置方面讲，包括如下内容：

1)控制模块向上料装置发送上料指令，上料装置依据上料指令，将定量的孕育剂输送到储料斗中；

2)当储料斗中的孕育剂量达到设定的最大重量时，储料斗中的重量传感器向控制模块发出满聊信号；控制模块向上料装置发出停止添料指令；

3)依据设定的单次孕育需要的孕育剂的重量，打开称重装置的闸阀，向孕育斗中下落孕育剂，当称重仪检测到下落到孕育斗中的孕育剂的量达到设定的重量时，向控制模块反馈停止落料信号；

4)控制模块接到停止落料信号后，向闸阀发出关闭闸阀指令，闸阀关闭，停止向孕育斗中下落孕育剂；

5)当孕育斗和输送装置接收到来自控制模块的孕育指令后，孕育斗打开阀门将定量的孕育剂下落到输送装置中，输送装置将孕育剂通过输送机构和输料管运送到待孕育的金属液中，完成对金属液的孕育。

更进一步地，在步骤5)中，所述输送装置能够根据金属液的流速和流量实时调整孕育速度，也即所述驱动机构502驱动所述输送机构501改变输送速度，从而改变输送的孕育剂的量，实现洒落的孕育剂的量与金属液的比例维持在设定的比例范围内。

通过本发明所述炉前随流孕育装置向金属液中加入孕育剂，实现了炉前随流孕育的自动化，避免了人为孕育带来的不确定性，提升了炉前随流孕育的准确性、一致性和及时性。

以上实施例仅是对本发明技术方案的一种典型应用的描述，在合理的、不需要付出创造性劳动的基础上，还可以进行合理的拓展。

Claims (10)

1.一种炉前随流孕育装置，其特征在于，包括框架、储料斗、称量装置、孕育斗和输送装置；所述所述框架设置在地面上；所述储料斗设置在所述框架上方；所述称量装置设置在所述储料斗下方；所述输送装置一端与所述孕育斗的出口相连、另一端向外延伸。

2.如权利要求1所述的炉前随流孕育装置，其特征在于，所述储料斗通过支架设置在所述框架上，所述储料斗的上端设有储料入口，所述储料斗的下端设有储料出口。

3.如权利要求2所述的炉前随流孕育装置，其特征在于，所述储料斗中还设有重量传感器，所述重量传感器用以称量储料斗中孕育剂的重量。

4.如权利要求2所述的炉前随流孕育装置，其特征在于，所述称重装置包括闸阀、称重仪，所述闸阀设置在所述储料出口上，用以开启和关闭所述储料出口；所述称重仪设置在所述孕育斗上，用以称量从所述储料斗通过所述闸阀落入所述孕育斗中的孕育剂的重量。

5.如权利要求4所述的炉前随流孕育装置，其特征在于，所述称重仪以三点支撑的方式设置在所述孕育斗的外侧壁上。

6.如权利要求4所述的炉前随流孕育装置，其特征在于，所述输送装置包括输送机构、驱动机构、输料管，所述输送机构的一端与所述孕育斗的出口相连、另一端与所述输料管的一端相连，所述输料管的另一端延伸待孕育金属液上方。

7.如权利要求6所述的炉前随流孕育装置，其特征在于，所述输送装置上还设有金属液出液检测件，所述金属液出液检测件用以检测金属液是否为出液状态。

8.如权利要求7所述的炉前随流孕育装置，其特征在于，述输料管上还是设有旋转机构，所述旋转机构用以使所述输料管在竖直面内旋转一定的角度。

9.如权利要求1所述的炉前随流孕育装置，其特征在于，所述炉前随流孕育装置，还包括上料装置，所述上料装置架设在所述框架上，用以将孕育剂从低处运送到所述储料斗中。

10.一种炉前随流孕育方法，其特征在于，包括：

上料装置将孕育剂从低处输送到所述储料斗中；

称量装置接到称量指定重量的孕育剂的指令后，打开闸阀，使储存在所述储料斗中的孕育剂通过所述闸阀和闸阀下方的称重仪进入所述孕育斗中；

输送装置接到输送孕育剂的指令后，将孕育斗中的孕育剂输送到需要孕育的金属液中，完成对金属液的孕育。

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