CN115625786A - 一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，属于钢铁冶金机械与生产自动化技术领域。本发明包括以下操作步骤：制备一与混铁车炉口形状相配合的外轮廓板，所述外轮廓板具有一定的厚度；在所述外轮廓板内侧焊接多根纵横交错的加强筋板；然后在所述外轮廓板内部铺设相配合的主板，并在所述主板的内侧铺设一层龟甲网，将所述龟甲网通过耐火料浇筑于主板内侧。针对于现有技术中的问题，本发明拟提供一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，制造得到的炉盖，其安装维护方便、成本低，操作简便，不仅具有优良的耐高温性能，且不易受热变形开裂。

Description

一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，更具体地说，涉及一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法。

背景技术

目前低碳环保政策的实施，对钢铁企业的各个环节均提出了较高的要求，近几年前国内绝大多数大型钢厂都是使用混铁车运输铁水，而混铁车在运输铁水过程中，因敞口运输，不仅产生大量的烟尘，污染环境同时造成能源损失大。

由于混铁车承担的是高温铁水，存在炉口结渣以及倾翻等问题，虽有个别企业进行了混铁车加盖的尝试，但未能成功，故行业内对混铁车加盖的使用持谨慎和观望的态度，接受度不高。针对以上痛点和现实情况，发明人积极进行技术研发，成功开发出一款混铁车加盖机器人的炉盖系统及其制造方法，其耐高温性能优良，不易受热变形开裂，不仅能够有效减少烟尘排放，降低铁水的热损失和炼钢成本，且安装维护方便、成本低，操作简便。

经检索，有关混铁车加盖的使用技术已有相关专利文献公开，如中国专利申请号为：202120435466X，公开了一种混铁车伸缩式自动加盖装置，属于混铁车运输加盖领域，包括伸缩支架和固定架，伸缩支架的空腔内配合设置有伸缩推杆，伸缩推杆尾端与推送动力相连并由其驱动在伸缩支架内进退，伸缩推杆前端安装有炉盖；固定架设于伸缩支架一侧，并通过铰链支座与伸缩支架的一端铰接，伸缩支架的另一端连接有升降推杆，升降推杆与升降动力相连并由其驱动升降。

发明内容

1、要解决的技术问题

针对于现有技术中的问题，本发明拟提供一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，制造得到的炉盖，其安装维护方便、成本低，操作简便，不仅具有优良的耐高温性能，且不易受热变形开裂。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

本发明的一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，包括以下操作步骤：

S1:制备一与混铁车炉口形状相配合的外轮廓板，所述外轮廓板具有一定的厚度；

S2:在所述外轮廓板内侧焊接多根纵横交错的加强筋板；

S3:然后在所述外轮廓板内部铺设相配合的主板，并在所述主板的内侧铺设一层龟甲网，将所述龟甲网通过耐火料浇筑于主板内侧。

作为本发明更进一步的改进，步骤S3中在主板的内侧喷涂一层高温绝热涂层，且所述高温绝热涂层的厚度为8mm～12mm。

作为本发明更进一步的改进，步骤S3中耐火料浇筑时在龟甲网的内外两侧均形成一层耐火料层，且龟甲网内侧的耐火料层与外轮廓板的底部边缘位置保持齐平。

作为本发明更进一步的改进，按照烘烤工艺曲线对所制备的炉盖进行烘烤，去除耐火料中的结晶水，其中烘烤工艺曲线要求为先将炉盖以升温速度v1匀速升温至100℃，再以升温速度v2升温至200℃后保温4h～6h，最后以升温速度v3升温至350℃后保温4h～6h。

作为本发明更进一步的改进，升温速度v1＜v2＜v3，且v1为8℃/h～12℃/h。

作为本发明更进一步的改进，将所述龟甲网布置于所述外轮廓板的内部中心区域，并通过L型锚固件将所述龟甲网固定于主板内侧。

作为本发明更进一步的改进，在所述主板内侧未铺设龟甲网的位置焊接Y型锚固件，并通过所述Y型锚固件将耐火料层固定于主板内侧。

作为本发明更进一步的改进，步骤S2中的加强筋板包括沿外轮廓板内部中心位置设置的主筋板，且所述主筋板沿外轮廓板的径向延伸。

作为本发明更进一步的改进，加强筋板还包括与主筋板呈平行分布的横向筋板，以及与主筋板呈垂直分布的纵向筋板。

作为本发明更进一步的改进，还包括步骤S4:将制备好的炉盖通过销轴固定于炉盖座上，并将所述炉盖座固定于机器人伸缩臂的伸缩端。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，该炉盖主要从结构形式、焊缝要求、强度计算、耐火材料选择、热处理技术，五个方面进行设计，保证零件功能和使用寿命要求，零件设计完成后经过现场使用实验，功能和强度完全符合要求。

(2)本发明的一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，按照烘烤工艺曲线对所制备的炉盖进行烘烤，去除耐火料中的结晶水，炉盖在低温区缓慢升温，并在100℃和200℃进行保温4h～6h，充分排出耐火材料内部的水份，保证了炉盖在投用时不发生爆裂现象，避免损坏炉盖内衬结构，保证了炉盖的使用寿命。

(3)本发明的一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，龟甲网位于外轮廓板的内部中心区域，能够有效增加炉盖中心区域的结构强度，将龟甲网通过L型锚固件点焊固定于主板内侧后再浇注耐火料，能够有效增加耐火料的使用寿命，且耐火材料不易剥落，使用寿命长，将龟甲网用于炉盖的耐磨材料衬里，增强了与衬里材料的锚固能力，保证炉盖的结构强度和耐高温性能。

附图说明

图1为本发明中炉盖的主视结构示意图；

图2为本发明中炉盖的俯视结构示意图；

图3为本发明中炉盖筋板的布置结构示意图；

图4为本发明中炉盖龟甲网的布置结构示意图；

图5为本发明中炉盖的剖视结构示意图；

图6为本发明中炉盖主板的结构示意图；

图7为本发明中炉盖耐火料烘烤工艺曲线图。

图中：

1、炉盖；110、主筋板；111、H型钢板；120、外轮廓板；130、主板；140、连接部；150、透气孔；160、龟甲网；101、斜筋板；102、横向筋板；103、纵向筋板；104、Y型锚固件；105、L型锚固件；106、高温绝热涂层；107、耐火料；2、炉盖座；3、伸缩臂；4、销轴。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

结合图1-图7，本实施例的一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，包括以下操作步骤：

S1:制备一与混铁车炉口形状相配合的外轮廓板120，如图1所示，本实施例中外轮廓板120具有一定的厚度，所述外轮廓板120构成炉盖1的主体外部框架结构；

S2:在所述外轮廓板120内侧焊接多根纵横交错的加强筋板，具体地，如图2和图3所示，本实施例中加强筋板包括沿外轮廓板120内部中心位置设置的主筋板110，且所述主筋板110沿外轮廓板120的径向延伸。所述主筋板110包括沿径向延伸的一对H型钢板141，且呈平行对称分布，能够有效加强外轮廓板120中心区域的结构强度，避免炉盖1在高温铁水的侵蚀作用下向两侧发生倾斜，能够有效防止炉盖1变形。

本实施例中主筋板110的一端与外轮廓板120的内侧壁相连，所述主筋板110的另一端通过连接部140与外轮廓板120相连，所述连接部140呈U型结构，且所述连接部140的内侧延伸至外轮廓板120内部，所述连接部140的外侧延伸超过外轮廓板120的边缘位置并与炉盖座2相连，所述连接部140与炉盖座2之间通过联销4相连，且炉盖座2远离炉盖1的一侧端部与机器人伸缩臂3相连，本实施例中连接部140的设计能够更好的将炉盖1与炉盖座2连接在一起，使得连接处的结构更加牢固稳定，能够有效避免炉盖1在高温铁水的侵蚀下向一侧倾斜，有效提升了炉盖1的使用寿命和结构强度。

本实施例中加强筋板还包括与主筋板110呈平行分布的横向筋板102，以及与主筋板110呈垂直分布的纵向筋板103，横向筋板102与纵向筋板103呈纵横交错排布，能够进一步增加炉盖1主体框架架构的稳定性，有效提升了炉盖1的结构强度。本实施例中连接部140的U型开口两侧还设置有与纵向筋板103相连的斜筋板101，即在连接部140的宽度方向两外侧分别对称设有一对斜筋板101，能够进一步增加炉盖1的结构强度。本实施例中主板130选用304不锈钢，所述主筋板110、横向筋板102、纵向筋板103以及斜筋板101均选用机械强度较高的Q355B钢，通过加强筋板和耐火材料的有效组合，保证炉盖1的结构强度和耐高温性能。

S3:然后在所述外轮廓板120内部铺设相配合的主板130，并在所述主板130的内侧铺设一层龟甲网160，将所述龟甲网160通过耐火料107浇筑于主板130内侧。具体地，如图4所示，本实施例中将所述龟甲网160布置于所述外轮廓板120的内部中心区域，并通过L型锚固件105将所述龟甲网160固定于主板130内侧；在所述主板130内侧未铺设龟甲网160的位置焊接Y型锚固件104，并通过所述Y型锚固件104将耐火料层固定于主板130内侧。

本实施例中龟甲网160位于所述外轮廓板120的内部中心区域，能够有效增加炉盖1中心区域的结构强度，将龟甲网160通过L型锚固件105点焊固定于主板130内侧后再浇注耐火料107，能够有效增加耐火料107的使用寿命，且耐火材料不易剥落，使用寿命长，将龟甲网160用于炉盖1的耐磨材料衬里，增强了与衬里材料的锚固能力，保证炉盖1的结构强度和耐高温性能。其中Y型锚固件104的设计能够增强其他未铺设龟甲网160区域耐火料107与主板130之间的连接稳定性，进而有效提升炉盖1的使用寿命和结构强度。

本实施例中在主板130的内侧喷涂一层高温绝热涂层106，且所述高温绝热涂层106的厚度为8mm～12mm，具体地，本实施例中高温绝热涂层106的厚度为8mm。步骤S3中耐火料107浇筑时在龟甲网160的内外两侧均形成一层耐火料层，且龟甲网160内侧的耐火料层与外轮廓板120的底部边缘位置保持齐平。本实施例中主板130上还开设有多个与外界相连通的透气孔150，通过透气孔150的设计，能够保证耐火材料在高温环境下水蒸气可以及时排出，避免耐火材料因气体膨胀而开裂，有效提升了耐火材料的使用寿命和结构强度。本实施例中主板130选用304不锈钢，所述主筋板110、横向筋板102、纵向筋板103以及斜筋板101均选用机械强度较高的Q355B钢，通过加强筋板和耐火材料的有效组合，保证炉盖1的结构强度和耐高温性能。

如图7所示，本实施例中按照烘烤工艺曲线对所制备的炉盖1进行烘烤，去除耐火料107中的结晶水，其中烘烤工艺曲线要求为先将炉盖1以升温速度v1匀速升温至100℃，再以升温速度v2升温至200℃后保温4h～6h，最后以升温速度v3升温至350℃后保温4h～6h。其中炉盖1升温至200℃后保温4h，升温至350℃后保温4h，升温速度v1＜v2＜v3，且v1为8℃/h～12℃/h。具体地，本实施例中v1为8℃/h，v2为13℃/h，v3为18℃/h。炉盖1在低温区缓慢升温，并在100℃和200℃进行保温4h～6h，充分排出耐火材料内部的水份，保证了炉盖1在投用时不发生爆裂现象，避免损坏炉盖1内衬结构，保证了炉盖1的使用寿命。

本实施例在焊缝要求上，主板130与外轮廓板120、主筋板110均采用连续焊缝，主板130与辅助筋板(横向筋板102、纵向筋板103以及斜筋板101)之间采用断续焊，待主板30、外轮廓板120、主筋板110以及辅助筋板、透气孔150焊好后，在外轮廓板120内部焊接锚固件和龟甲网160，然后再按照技术要求依次涂抹耐火材料，在耐火材料选择上，炉盖1主体框架焊好后在内部焊接锚固件，其中龟甲网160用L型锚固件105固定，其他区域焊接Y型锚固件104，并在主板130内侧主板130一层喷涂高温绝热涂层106，待高温绝热涂层106干燥后浇筑高温绝热涂层106。该炉盖1主要从结构形式、焊缝要求、强度计算、耐火材料选择、热处理技术，五个方面进行设计，保证零件功能和使用寿命要求，零件设计完成后经过现场使用实验，功能和强度完全符合要求。

步骤S4:将制备好的炉盖1通过销轴4固定于炉盖座2上，并将所述炉盖座2固定于机器人伸缩臂3的伸缩端，通过机器人伸缩臂3的伸缩运动能够实现混铁车炉口的盖紧或打开，其结构简单，安装维护方便、成本低，操作简便。

实施例2

本实施例的一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，其基本操作步骤与实施例1保持一致，其不同之处在于，本实施例中按照烘烤工艺曲线对所制备的炉盖1进行烘烤，去除耐火料107中的结晶水，其中烘烤工艺曲线要求为先将炉盖1以升温速度v1匀速升温至100℃，再以升温速度v2升温至200℃后保温6h，最后以升温速度v3升温至350℃后保温6h。其中升温速度v1＜v2＜v3，且v1为10℃/h，v2为15℃/h，v3为20℃/h。

实施例3

本实施例的一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，其基本操作步骤与实施例1保持一致，其不同之处在于，本实施例中按照烘烤工艺曲线对所制备的炉盖1进行烘烤，去除耐火料107中的结晶水，其中烘烤工艺曲线要求为先将炉盖1以升温速度v1匀速升温至100℃，再以升温速度v2升温至200℃后保温5h，最后以升温速度v3升温至350℃后保温5h。其中升温速度v1＜v2＜v3，且v1为9℃/h，v2为14℃/h，v3为19℃/h。

还包括本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，其特征在于：包括以下操作步骤：

S1:制备一与混铁车炉口形状相配合的外轮廓板(120)，所述外轮廓板(120)具有一定的厚度；

S2:在所述外轮廓板(120)内侧焊接多根纵横交错的加强筋板；

S3:然后在所述外轮廓板(120)内部铺设相配合的主板(130)，并在所述主板(130)的内侧铺设一层龟甲网(160)，将所述龟甲网(160)通过耐火料(107)浇筑于主板(130)内侧。

2.根据权利要求1所述的一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，其特征在于：步骤S3中在主板(130)的内侧喷涂一层高温绝热涂层(106)，且所述高温绝热涂层(106)的厚度为8mm～12mm。

3.根据权利要求2所述的一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，其特征在于：步骤S3中耐火料(107)浇筑时在龟甲网(160)的内外两侧均形成一层耐火料层，且龟甲网(160)内侧的耐火料层与外轮廓板(120)的底部边缘位置保持齐平。

4.根据权利要求3所述的一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，其特征在于：按照烘烤工艺曲线对所制备的炉盖(1)进行烘烤，去除耐火料(107)中的结晶水，其中烘烤工艺曲线要求为先将炉盖(1)以升温速度v1匀速升温至100℃，再以升温速度v2升温至200℃后保温4h～6h，最后以升温速度v3升温至350℃后保温4h～6h。

5.根据权利要求4所述的一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，其特征在于：升温速度v1＜v2＜v3，且v1为8℃/h～12℃/h。

6.根据权利要求1-5任一一项所述的一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，其特征在于：将所述龟甲网(160)布置于所述外轮廓板(120)的内部中心区域，并通过L型锚固件(105)将所述龟甲网(160)固定于主板(130)内侧。

7.根据权利要求6所述的一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，其特征在于：在所述主板(130)内侧未铺设龟甲网(160)的位置焊接Y型锚固件(104)，并通过所述Y型锚固件(104)将耐火料层固定于主板(130)内侧。

8.根据权利要求7所述的一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，其特征在于：步骤S2中的加强筋板包括沿外轮廓板(120)内部中心位置设置的主筋板(110)，且所述主筋板(110)沿外轮廓板(120)的径向延伸。

9.根据权利要求8所述的一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，其特征在于：所述加强筋板还包括与主筋板(110)呈平行分布的横向筋板(102)，以及与主筋板(110)呈垂直分布的纵向筋板(103)。

10.根据权利要求1所述的一种用于混铁车加盖装置的炉盖系统的制造方法，其特征在于：还包括步骤S4:将制备好的炉盖(1)通过销轴(4)固定于炉盖座(2)上，并将所述炉盖座(2)固定于机器人伸缩臂(3)的伸缩端。

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