CN215628109U - 卧式钢包吹氩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了卧式钢包吹氩装置，包括横向对接时连通的送氩组件和接氩组件，其发明核心在于：通过弹性组件和曲面支撑组件安装送氩组件，能够解决卧式钢包吹氩装置中因接氩组件磨损、偏载等原因造成送氩组件与接氩组件的轴线不在同一水平直线上，即未对准对中时，通过弹性组件上下左右微调送氩组件，同时通过曲面支撑组件形成杠杆支撑，以确保送氩组件的中心轴线与接氩组件的中心轴线在同一水平直线上，完成送氩组件与接氩组件的对准对中过程，达到严丝合缝的密封效果，不仅提高了吹氩效率、吹氩效果，更进一步提高了精炼钢的产量和质量。

Description

卧式钢包吹氩装置

技术领域

本实用新型涉及钢铁冶金炼钢技术领域，特别是涉及一种卧式钢包吹氩装置。

背景技术

钢包吹氩是使氩气通过“发泡”形式对钢水产生强烈的翻滚作用，一是使得钢包内的钢水被充分搅拌，均匀钢水成分和温度；二是有效完成杂质上浮，防止钢水裸露造成吸氧、吸氮以及钢水卷渣的问题；三是完成合金及成分调整、喂线搅拌、真空脱气脱硫等工序，降低钢水中氢、氧、氮的质量分数，去除有害气体和夹杂物，最终改善钢水质量。因此，钢包吹氩是钢水精炼、洁净钢生产工艺中的关键环节。

现有技术中，钢包吹氩环节，最开始是采用人工方式手动对接，该方式需要工人爬到钢包车上，在盛满钢水的钢包旁进行对接作业，不仅将工人暴露于危险作业环境，容易被掉落的钢渣砸伤、喷溅的钢水烫伤，存在较大的安全隐患，还大大降低了精炼工序的冶炼效率，甚至出现对接不完善、偏移、不稳等现象，造成吹氩设备损坏、吹氩失败等后果。

随着设备改进，出现了很多自动对接的吹氩装置，但是其结构都是吹氩装置和接氩装置在上下垂直方向上的自动对接，该方式虽然提高了吹氩装置的对接效率和有效性，提高了生产效率，但是垂直方向的力度把控不好，容易造成坐包冲击、偏载超载等，导致吹氩装置接头和密封面受损，产生永久形变，不仅影响密封效果，影响吹氩质量，而且5-7天就需要更换一次配件，造成极大的生产成本和浪费。

因此，申请号为202010564747.5的实用新型专利，公开了一种水平横移式钢包全自动接氩系统及其控制方法，其从根本上推出了一种水平横移式的吹氩装置，但是其进气系统(送氩装置)直接固定在钢包车上，不能微调以适应氩气接收装置的连接头，可能造成进气系统和氩气接收装置没有对准，即密封失效，而出现氩气泄露，影响吹氩质量，进而影响钢水精炼质量。因此，如何提供一种高效高质的水平横移卧式吹氩装置，是目前钢水精炼领域中一个亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为提供一种高效高质的水平横移卧式吹氩装置，本实用新型提供了一种卧式钢包吹氩装置，包括：横向对接时连通的送氩组件10和接氩组件20；所述送氩组件10，设置在钢包车A上；所述接氩组件20，设置在钢包B上；还包括：弹性组件30和曲面支撑组件40；所述弹性组件30的一端设置在钢包车A上，所述弹性组件30的另一端与所述送氩组件10连接；所述曲面支撑组件40，设置在所述送氩组件10的下方，用于支撑所述送氩组件10。

进一步地，所述弹性组件30，包括：弹簧31和分别与所述弹簧31的两端连接的第一安装座32和第二安装座33；所述第一安装座32的另一端与所述钢包车A连接；所述第二安装座33的另一端与所述送氩组件10连接。

进一步地，所述曲面支撑组件40，包括：支撑座41、设置在所述支撑座41上的转轴42以及可绕所述转轴42活动的转筒43。

进一步地，所述送氩组件10，包括：送氩气管11、与所述送氩气管11连通的气缸12、设置在所述气缸12内可伸缩的活塞杆13和设置在所述活塞杆13末端的送氩接头14；所述活塞杆13和所述送氩接头14中空设置，以与所述送氩气管11连通。

进一步地，所述送氩组件10，还包括：依次设置在所述活塞杆13和所述送氩接头14之间的密封件15和可伸缩元件16。

进一步地，所述送氩组件10，还包括：感应元件17和传感元件18；

所述感应元件17设置在所述活塞杆13的末端；

所述传感元件18，设置在所述感应元件17在所述活塞杆13处于初始位置时的上方。

进一步地，所述接氩组件20，包括接氩本体21和接氩气管22，所述接氩本体21朝向所述送氩接头14的一面为喇叭口；所述接氩本体21中空设置，以与所述送氩接头14和所述接氩气管22连通。

进一步地，所述喇叭口处的表面还设置有接氩套筒23；所述接氩套筒23中空设置，以与所述送氩接头14和所述接氩气管22连通。

本实用新型提供的卧式钢包吹氩装置，核心在于通过弹性组件30和曲面支撑组件40安装送氩组件10，能够解决卧式钢包吹氩装置中因接氩组件磨损、偏载等原因造成送氩组件与接氩组件的轴线不在同一水平直线上，即未对准对中时，通过弹性组件30上下左右微调送氩组件10，同时通过曲面支撑组件40形成杠杆支撑，以确保送氩组件10的中心轴线与接氩组件20的中心轴线在同一水平直线上，完成送氩组件10与接氩组件20的对准对中过程，达到严丝合缝的密封效果，不仅提高了吹氩效率、吹氩效果，更进一步提高了精炼钢的产量和质量。

附图说明

图1为本实用新型卧式钢包吹氩装置的一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型卧式钢包吹氩装置在停止状态下的一个实施例的结构示意图；

图3为本实用新型卧式钢包吹氩装置在工作状态下的一个实施例的结构示意图；

图4为本实用新型卧式钢包吹氩装置的一个实施例的立体图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供了一种卧式钢包吹氩装置，包括：横向对接时连通的送氩组件10和接氩组件20。其中，送氩组件10，设置在钢包车A上；接氩组件20，设置在钢包B上。本实用新型的关键核心在于，还包括：弹性组件30和曲面支撑组件40。其中，弹性组件30的一端设置在钢包车A上，弹性组件30的另一端与送氩组件10连接；曲面支撑组件40，设置在送氩组件10的下方，用于支撑送氩组件10。

本实用新型卧式钢包吹氩装置，使用过程中，先通过天车调运钢包B，从羊角之间缓慢下降，落座到钢包车A上，即完成钢包B的落座和接氩组件20的定位；工作人员仅需手动或自动控制送氩组件10平移，完成送氩组件10与接氩组件20间的水平自动对接。相对于现有技术及背景技术中提及的专利申请而言，一方面区别于传统垂直对接形式，实现水平横向上的卧式对接，能够很大程度上避免钢包落下时，接氩组件20与送氩组件10之间的碰撞，避免二者因碰撞而造成的部件损坏(原垂直对接装置中：因偏载导致的吹氩装置的接触面损坏所造成的故障率占到了所有故障的46％；因钢包底部刮碰而导致吹氩装置组件损坏所造成的故障率占到了所有故障的13％；吹氩装置无故障漏气的故障率占到了所有故障的23％；在此基础上，备件5-7天就需更换一次，既浪费时间、提高成本，又降低了生产效率)，大大提高了吹氩装置整体的机械寿命，降低了生产成本；另一方面能通过弹性组件30和曲面支撑组件40配合安装送氩组件10，对送氩组件10形成类杠杆作用，在送氩组件10和接氩组件20横向对接时，出现因接氩组件20磨损、坐包冲击、偏载超载等原因而导致送氩组件10的中心轴线与接氩组件20的中心轴线不在同一水平直线上，造成对接不准甚至未对中的情况时，通过弹性组件30上下左右及时调整送氩组件10，同时通过曲面支撑组件40形成杠杆支撑，以确保送氩组件10的中心轴线与接氩组件20的中心轴线在同一水平直线上，完成送氩组件10与接氩组件20的对准对中过程，达到严丝合缝的密封效果(原有吹氩装置对接是否成功，需要观察员现场配合天车操作工，肉眼观测对接状态，但是由于钢包落座时缝隙狭小，难以找到合适的观察位置，且肉眼观察存在视觉偏差，导致整个过程需要进行大量微调，调整时间在40S以上；现有吹氩装置对接成功，不需要观察员介入，只需要天车操作工使钢包落座完成，即可通过电动按钮完成装置的自动对接，对接过程可以在5S内完成，整个过程不需要微调，节约了35S以上的时间)，不仅提高了吹氩效率，还提高吹氩效果，进一步提高精炼钢的产量和质量。

具体的，如图1-3所示，弹性组件30，可选但不仅限于包括：弹簧31和分别与弹簧31的两端连接的第一安装座32和第二安装座33；第一安装座32的另一端与钢包车A连接；第二安装座33的另一端与送氩组件10连接。值得注意的，该弹性组件30仅以此弹簧31为例，并不以此为限，所有具有前后伸缩、上下弯曲性能的材质都可，在此不作一一说明。

更为具体的，如图4所示，曲面支撑组件40，可选但不仅限于包括：支撑座41、设置在支撑座41上的转轴42以及可绕转轴42活动的转筒43。更为具体的，如图4所示，支撑座41可选但不仅限于为矩形结构，上端一体成型圆弧凹槽，用于卡合放置转轴42；转轴42可选但不仅限于为圆柱形，直接放置在转筒42上，通过螺钉、螺栓或其它固定件固定安装；转筒43可选但不仅限于为中空的圆柱体，中空部分穿设在转轴42内。值得注意的，曲面支撑组件40的具体结构，以及其组成部分(支撑座41、转轴42、转筒43)的具体形状、尺寸并不以上述文字说明和附图4为限，仅以此示例说明；此外，曲面支撑组件40的具体数量和布局位置可根据其上设置的送氩组件10的结构、重量等任意设定，可选但不仅限于在送氩组件10的下方居中设置一个曲面支撑组件40，或者在送氩组件10下方的两侧均匀设置两个曲面支撑组件40(如图4所示)。

在该实施例中，选用支撑座41、转轴42和转筒43构成曲面支撑组件40，结构稳定牢固，且可根据弹性组件30上下左右移动，而类杠杆似的上下左右调节送氩组件10，配合严丝合缝，确保送氩组件10和接氩组件20对接时位于同一水平面上，保障吹氩质量，提高精炼钢质量。

更为具体的，送氩组件10，可选但不仅限于包括：送氩气管11、与送氩气管11连通的气缸12、设置在气缸12内可伸缩的活塞杆13和设置在活塞杆13末端的送氩接头14；活塞杆13和送氩接头14中空设置，以与送氩气管11连通。

在该实施例中，进一步优化了送氩组件10的具体结构，氩气接通后(工作状态下)氩气从送氩气管11进入气缸12，推动活塞杆13前伸(如图3所示)，直到送氩接头14与接氩组件20接触后，若送氩接头14与接氩组件20在同一水平面上，则完成对接步骤；若送氩接头14与接氩组件20不在同一水平面上，则通过弹性组件30和曲面支撑组件40完成对接步骤；此时，气缸12内的氩气压力持续升高，通过送氩接头14，流经接氩组件20到达钢包透气砖，完成吹氩步骤。氩气断开后(停止状态下)，没有了氩气的推力，气缸12内的活塞杆13在内置弹簧作用下向左回缩，使得送氩接头14与接氩组件20分离，直至活塞杆13回到初始位置(如图2所示)。

更为具体的，送氩组件10，可选但不仅限于还包括：依次设置在活塞杆13和送氩接头14之间的密封件15和可伸缩元件16。更为具体的，密封件15可选但不仅限于为钢球，用于密封活塞杆13的中空部分；可伸缩元件16可选但不仅限于为弹簧，用于活动支撑密封件15。

在该实施例中，增设的密封件15和可伸缩元件16可形成活塞杆13与送氩接头14之间的单向阀，防止氩气泄露。具体的，在氩气接通，送氩组件10和接氩组件20完成对接后，气缸12内的氩气压力持续升高，需要达到一个临界压力值，克服可伸缩元件16(弹簧)的弹性形变力，才能顶开密封件15(钢球)，让活塞杆13与送氩接头14连通，使氩气通过送氩接头14，流经接氩组件20到达钢包透气砖；在氩气断开后，没有了氩气的推力，可伸缩元件16将因弹性形变力恢复原样，密封件15将堵住活塞杆13的中空部分，断开活塞杆13与送氩接头14之间的连通，达到密封效果。

更为具体的，如图2、3所示，送氩组件10，还包括：感应元件17和传感元件18。其中，感应元件17设置在活塞杆13的末端；传感元件18，设置在感应元件17在活塞杆13处于初始位置时的上方。在氩气断开时(停止状态下，如图2所示)，活塞杆13处于初始位置，感应元件17在传感元件18的检测区间内，传感元件18能够感应到感应元件17的存在，信号接通，传感元件18将该接通信号发送给终端，即可告知工作人员此停止状态，钢包可调入或调离；在氩气接通时(工作状态下，如图3所示)，活塞杆13向前伸出，此时感应元件17离开传感元件18的检测区间，传感元件18不能感应到感应元件17的存在，信号断开，传感元件18将该断开信号发送给终端，即可告知工作人员此工作状态，钢包不可调离。在该实施例中，传感元件18可随时监测吹氩装置的工作状态，实时告知工作人员，避免在工作状态下，即吹氩过程中，调离钢包，造成吹氩不充分以及氩气泄露现象，影响精炼钢质量和效率。

更为具体的，如图2所示，接氩组件20，包括接氩本体21和接氩气管22，接氩本体21朝向送氩接头14的一面为喇叭口；接氩本体21中空设置，以与送氩接头14和接氩气管22连通。

在该示例中，进一步优化了接氩组件20的具体结构，接氩本体21喇叭口的接触面，更有利于送氩接头14落入喇叭口中，达到严丝合缝的密封效果。

更为具体的，如图2所示，接氩组件20喇叭口处的表面还设置有接氩套筒23；接氩套筒23中空设置，以与送氩接头14和接氩气管22连通。

在该实施例中，增设的接氩套筒23能够有效避免接氩本体21磨损，影响密封效果，进一步提高吹氩效果。值得一提的是，当接氩套筒23使用一段时间后，出现磨损时，可紧紧更换接氩套筒23，以节省配件更换的成本，无需更换接氩组件20整体。更为优选的，接氩套筒23，可选但不仅限于为锥面铜套筒。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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

Claims (8)

1.一种卧式钢包吹氩装置，包括：横向对接时连通的送氩组件(10)和接氩组件(20)；所述送氩组件(10)，设置在钢包车(A)上；所述接氩组件(20)，设置在钢包(B)上；其特征在于，还包括：弹性组件(30)和曲面支撑组件(40)；所述弹性组件(30)的一端设置在钢包车(A)上，所述弹性组件(30)的另一端与所述送氩组件(10)连接；所述曲面支撑组件(40)，设置在所述送氩组件(10)的下方，用于支撑所述送氩组件(10)。

2.根据权利要求1所述的卧式钢包吹氩装置，其特征在于，所述弹性组件(30)，包括：弹簧(31)和分别与所述弹簧(31)的两端连接的第一安装座(32)和第二安装座(33)；所述第一安装座(32)的另一端与所述钢包车(A)连接；所述第二安装座(33)的另一端与所述送氩组件(10)连接。

3.根据权利要求1所述的卧式钢包吹氩装置，其特征在于，所述曲面支撑组件(40)，包括：支撑座(41)、设置在所述支撑座(41)上的转轴(42)以及可绕所述转轴(42)活动的转筒(43)。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的卧式钢包吹氩装置，其特征在于，所述送氩组件(10)，包括：送氩气管(11)、与所述送氩气管(11)连通的气缸(12)、设置在所述气缸(12)内可伸缩的活塞杆(13)和设置在所述活塞杆(13)末端的送氩接头(14)；所述活塞杆(13)和所述送氩接头(14)中空设置，以与所述送氩气管(11)连通。

5.根据权利要求4所述的卧式钢包吹氩装置，其特征在于，所述送氩组件(10)，还包括：依次设置在所述活塞杆(13)和所述送氩接头(14)之间的密封件(15)和可伸缩元件(16)。

6.根据权利要求5所述的卧式钢包吹氩装置，其特征在于，所述送氩组件(10)，还包括：感应元件(17)和传感元件(18)；

所述感应元件(17)设置在所述活塞杆(13)的末端；

所述传感元件(18)，设置在所述感应元件(17)在所述活塞杆(13)处于初始位置时的上方。

7.根据权利要求6所述的卧式钢包吹氩装置，其特征在于，所述接氩组件(20)，包括接氩本体(21)和接氩气管(22)，所述接氩本体(21)朝向所述送氩接头(14)的一面为喇叭口；所述接氩本体(21)中空设置，以与所述送氩接头(14)和所述接氩气管(22)连通。

8.根据权利要求7所述的卧式钢包吹氩装置，其特征在于，所述喇叭口处的表面还设置有接氩套筒(23)；所述接氩套筒(23)中空设置，以与所述送氩接头(14)和所述接氩气管(22)连通。

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