CN217433038U - 一种铁合金清洁浇铸系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于冶金工程技术领域，公开了一种铁合金清洁浇铸系统，以解决现有技术生产浇铸作业中存在的技术问题，该浇铸系统包括电炉，电炉侧部设有出铁轨道，出铁轨道上装有铁水包转运小车，出铁轨道连接有翻包机对接轨道，翻包机对接轨道端头处装有翻包机，翻包机上方设有烟尘捕集装置，靠近翻包机处设有环形轨道，环形轨道上装有可自动运行的锭模小车，环形轨道上还设有喷雾冷却装置、锭模倾翻机等，本实用新型有效提高了作业效率，改善了工作环境与生态环境，降低了车间内的粉尘浓度，提高了铁合金浇铸作业的自动化程度，降低了作业人员的参与程度，有效避免了高温高粉尘对作业人员的危害，更安全更高效，大大降低工人职业病发病率。

Description

一种铁合金清洁浇铸系统

技术领域

本实用新型涉及冶金工程技术领域，具体涉及一种铁合金清洁浇铸系统。

背景技术

铁合金行业是重要的工业基础行业，近年来随着钢铁行业的发展，全国铁合金产量持续攀升，铁合金价格连续上涨，当前铁合金生产企业的效益普遍较好，许多铁合金生产企业改建扩建项目不段增多。目前我国拥有2000家左右的铁合金企业，2021年全国共生产铁合金3475.5万吨。但国内铁合金生产企业仍然以中小企业占主体，大多数企业炉型较小，生产能力落后，产业集中度较低，能源消耗大、行业整体机械化、自动化程度比较低，环境污染严重。

铁合金行业属于高耗能行业，低水平重复建设问题突出，企业装备水平，能源利用效率参差不齐，节能形式严峻。随着国家各项的环保政策及产业政策的落地实施，铁合金行业的粗放式生产模式必将被改变，铁合金生产工艺装备及生产过程的自动化程度将迎来较大的改造升级，以便于推动铁合金行业提高能源利用效率，促进行业转型升级。

目前，大部分铁合金生产企业的生产浇铸作业都是采用行车提吊铁水包，在固定锭模上浇铸的作业模式，浇铸作业过程中需要作业人员不断的通过观察来决定操过程，同时也需要多个作业人员相配合才能完成浇铸作业，生产浇铸工艺粗放、装备简陋，生产浇铸过程中铁水飞溅严重，锭模重复利用周期短，浇铸烟尘大、存在严重的职业健康危害与安全隐患，现有技术无法解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术生产浇铸作业中存在的技术问题，提供了一种安全、高效的全自动铁合金清洁浇铸系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种铁合金清洁浇铸系统，包括电炉，电炉侧部设有出铁轨道，出铁轨道上装有铁水包转运小车，铁水包转运小车上装有铁水包，所述出铁轨道连接有翻包机对接轨道，翻包机对接轨道端头处装有翻包机，翻包机上方设有烟尘捕集装置，靠近翻包机处设有环形轨道，环形轨道上装有可自动运行的锭模小车，环形轨道沿锭模小车运行方向依次装有一组喷雾冷却装置、锭模倾翻机、另一组喷雾冷却装置，锭模倾翻机侧部设有合金盘小车，合金盘小车安装在合金收集小车轨道上。且铁水包转运小车、翻包机及锭模小车、锭模倾翻机、合金盘小车上均装有控制其运行的控制单元。

进一步地，翻包机包括机座，机座的两侧装有机架，机架的上部铰接有翻转架，翻转架的一侧铰接有油缸，油缸的另一端铰接在机座上，且翻转架上开设有卡槽，卡槽与设置在铁水包上的轴配合。

进一步地，烟尘捕集装置包括密闭集烟罩，密闭集烟罩的顶部装有浇铸烟尘管道，浇铸烟尘管道管路上连接有除尘器，除尘器出口管路上连接有引风机，引风机的出口连接有排放烟囱。

进一步地，浇铸烟尘管道上还连接有出铁烟尘管道，出铁烟尘管道与电炉的出铁口烟罩连接。

进一步地，喷雾冷却装置包括冷却水管，冷却水管上连接有雾化干管，雾化干管上间隔布置有多个雾化支管。

进一步地，铁水包转运小车上装有用于安装铁水包的支撑架，支撑架上间隔装有多个定位块，定位块的内侧装有滚珠，支撑架的底部装有重量传感器，铁水包转运小车靠近翻包机的一侧装有第一位置传感器。

进一步地，机架靠近锭模小车的一侧装有第二位置传感器，所述锭模小车一侧装有第三位置传感器，锭模小车另一侧装有第四位置传感器；所述环形轨道靠近翻包机处设有多个浇筑区位置传感器，环形轨道靠近喷雾冷却装置处装有多个冷却区位置传感器，环形轨道靠近锭模倾翻机处装有多个翻模位置传感器。

进一步地，出铁轨道为V型出铁轨道，且出铁轨道与翻包机对接轨道之间设有转运辅助轨道，且出铁轨道与转运辅助轨道之间、转运辅助轨道与翻包机对接轨道之间均通过铁水包转向盘连接。

进一步地，雾化干管与雾化支管之间装有第一电磁阀，雾化干管与冷却水管之间装有第二电磁阀。

进一步地，排放烟囱处装有检测仪，所述除尘器管路与浇铸烟尘管道之间、除尘器管路与出铁烟尘管道之前均装有电动阀门。

本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：

该系统在有限的区域内可实现多台电炉连续生产作业，生产浇铸过程自动，不会造成铁水飞溅，通过喷雾冷却装置对锭模进行冷却，可有效提高浇铸作业过程中的作业效率，通过烟尘捕集装置对浇铸过程中产生的烟尘进行了有效捕集，改善操作工人工作环境与周边生态环境，降低了生产车间内的粉尘浓度，提高了铁合金浇铸作业的自动化程度，本实用新型降低了作业人员的参与程度，有效避免了高温高粉尘对作业人员的危害，更安全更高效，大大降低工人职业病发病率。

本实用新型通过油缸与翻转架铰接，当载有铁水包的铁水包转运小车行至翻包机处时，通过翻转架上的卡槽与铁水包上的轴卡装，油缸动作，推动翻转架即可将铁水包倾斜，结构原理简单，操作平稳可靠。

本实用新型的密闭集烟罩通过将烟气收集进入浇铸烟尘管道，在引风机的作用下，流经除尘器除尘后，从排放烟囱排出，达到净化烟气的目的。

本实用新型在铁水包转运小车的支撑架定位块内侧安装滚珠，可与铁水包配合，使得铁水包动作不受限，可使铁水包在铁水包转运小车上进行周向任意角度旋转，并在支撑架的底部安装重量传感器，重量传感器采集铁水包重量信息作为铁水包转运小车启动、停止的信号。铁水包转运小车一侧的第一位置传感器进行距离监测，对铁水包转运小车定位。

本实用新型的出铁轨道为V型出铁轨道可在两侧出铁，通过铁水包转向盘可实现调整铁水包转运小车的运行方向。

本实用新型在排放烟囱处装安装检测仪可监测排出的粉尘浓度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的侧视图。

附图标记含义如下：1.电炉；2.出铁轨道；3.铁水包转运小车；31.重量传感器；32.支撑架；33.定位块；34.第一位置传感器；4.铁水包；5.转运辅助轨道；6.铁水包转向盘；7.翻包机；71.机架；72.油缸；73.翻转架；74.第二位置传感器；75.机座；8.翻包机对接轨道；9.密闭集烟罩；10.锭模小车；101.锭模；102.第三位置传感器；103.第四位置传感器；11.环形轨道；111.环形轨道电接点；112.轨道固定块；12.浇筑区位置传感器；121.铸锭冷却区位置传感器；122.翻模位置传感器；123.锭模冷却区位置传感器；13.喷雾冷却装置；131.冷却水管；132.雾化干管；133.第一电磁阀；134.第二电磁阀；135.雾化支管；14.锭模倾翻机；15.合金盘小车；151.合金盘；16.合金收集小车轨道；17.浇铸烟尘管道；171.绝缘接头；18.电动阀门；19.出铁烟尘管道；20.除尘器；21.引风机；22.排放烟囱；23.出铁口；221.检测仪。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1-2所示，一种铁合金清洁浇铸系统，包括电炉1，电炉1侧部设有出铁轨道2，出铁轨道2上装有铁水包转运小车3，铁水包转运小车3上装有铁水包4，铁水包转运小车3上固定有用于安装铁水包4的支撑架32，支撑架32上间隔固定有多个定位块33，定位块33的内侧装有滚珠，支撑架32的底部装有重量传感器31，铁水包转运小车3靠近翻包机7的一侧装有第一位置传感器34。出铁轨道2连接有翻包机对接轨道8，出铁轨道2为V型出铁轨道，且出铁轨道2与翻包机对接轨道8之间连接有转运辅助轨道5，且出铁轨道2与转运辅助轨道5之间、转运辅助轨道5与翻包机对接轨道8之间均通过铁水包转向盘6连接。出铁轨道2、转运辅助轨道5、翻包机对接轨道8均采用安全电压供电方式，且均固定于混凝土基础上，出铁轨道2、转运辅助轨道5、翻包机对接轨道8与混凝土基础之间均设有绝缘层，绝缘层可采用陶瓷绝缘材料。

翻包机对接轨道8端头处装有翻包机7，翻包机7包括机座75，机座75的两侧装有机架71，机架71的上部铰接有翻转架73，翻转架73的一侧铰接有油缸72，油缸72的另一端铰接在机座75上，且翻转架73上开设有卡槽76，卡槽76与设置在铁水包4的轴41配合。机架71由钢结构和型材组焊成型，机座75由混凝土和预埋锚栓组成。机架71靠近锭模小车10的一侧装有第二位置传感器74。

翻包机7上方设有烟尘捕集装置，烟尘捕集装置包括密闭集烟罩9，密闭集烟罩9的顶部装有浇铸烟尘管道17，且密闭集烟罩9与浇铸烟尘管道17之间通过绝缘接头171连接，浇铸烟尘管道17管路上连接有除尘器20，除尘器20出口管路上连接有引风机21，引风机21的出口端连接有排放烟囱22，排放烟囱22处装有检测仪221，检测仪221采用LD-GTZB粉尘浓度检测仪，浇铸烟尘管道17上还连接有出铁烟尘管道19，出铁烟尘管道19与出铁轨道2的上方的电炉1出铁口烟罩连接，除尘器20管路与浇铸烟尘管道17之间、除尘器20管路与出铁烟尘管道19之前均装有电动阀门18，集烟罩内设置有温度传感器。

密闭集烟罩9由下部集烟罩和上部集烟罩组成，下部集烟罩和上部集烟罩之间设置有绝缘层和连接件，下部集烟罩由型材、钢板焊接组成钢结构框架，钢结构框架上设置隔板，下部集烟罩内侧设置耐高温隔热层；左右两侧设置有锭模小车10通道和观察口，后侧设置有铁水包转运小车3进出口。上部集烟罩内侧设置有耐高温隔热层，集烟罩上部顶端设置导流罩，集烟罩上部设置有成角度的烟尘出口，烟尘出口处设置有电动阀。

靠近翻包机7处设有环形轨道11，环形轨道11上设有环形轨道电接点111，环形轨道11采用安全电压供电方式，环形轨道11通过等间距设置的若干轨道固定块112固定于混凝土基础上，且环形轨道11与混凝土基础之间设有绝缘层。环形轨道11上装有可自动运行的锭模小车10，锭模小车10一侧装有第三位置传感器102，锭模小车10另一侧装有第四位置传感器103，锭模小车10内装有锭模101，环形轨道11沿锭模小车10运行方向装有喷雾冷却装置13、锭模倾翻机14，锭模倾翻机14侧部设有合金盘小车15，合金盘小车15安装在合金收集小车轨道16上。

喷雾冷却装置13包括冷却水管131，冷却水管131上连接有雾化干管132，雾化干管132上间隔布置有多个雾化支管135。雾化干管132与雾化支管135之间装有第一电磁阀133，雾化干管132与冷却水管131之间装有第二电磁阀134。

且铁水包转运小车3、铁水包转向盘6、翻包机7及锭模小车10、锭模倾翻机14、合金盘小车15上均装有控制其运行的控制单元，控制单元包括PLC控制系统，PLC控制系统采用西门子smart200，PLC控制系统与铁水包转运小车3、铁水包转向盘6、翻包机7、锭模小车10、锭模倾翻机14、合金盘小车15上的供电模块连接，PLC控制系统还与铁水包转运小车3上的重量传感器31、第一位置传感器34连接，PLC控制系统与翻包机7上的第二位置传感器74连接、与锭模小车10上的第三位置传感器102、第四位置传感器103连接、与环形轨道11处的浇筑区位置传感器12、铸锭冷却区位置传感器121、翻模位置传感器122、锭模冷却区位置传感器123连接，与喷雾冷却装置13的第一电磁阀133、第二电磁阀134连接、烟尘捕集装置上的电动阀门18温度传感器连接、与排放烟囱22处的检测仪221连接与沿转运辅助轨道5处的多个位置传感器连接。

本实用新型工作原理如下：

铁水包转运小车3到达电炉1的出铁口23处，进行出铁作业。根据设置在铁水包转运小车3上的重量传感器31来控制出铁作业。重量传感器31检测到铁水包4的重量并分多段进行报警提醒，当满足设定值后，同时根据设定的间隔时间完成出铁作业，铁水包转运小车3自动从出铁口23处沿出铁轨道2、转运辅助轨道5及翻包机对接轨道8运行，通过沿转运辅助轨道5设置的位置传感器，可控制铁水包转运小车3的行走速度，当铁水包转运小车3到达翻包机7处时，铁水包转运小车3停止运行。铁水包4两侧的轴41与翻包机7的翻转架73两侧的卡槽76对接，在液压油缸72的驱动下，翻转架73带动铁水包4倾翻，铁水包4开始进行浇铸作业，此时锭模小车10已形成浇铸等待区。

环形轨道11供电电源开关信号和铁水包转运小车3上的重量传感器31信号相连接，出铁完成后轨道自动供电，铁水包转运小车3沿翻包机对接轨道8、转运辅助轨道5、出铁轨道2回位到电炉1处继续出铁作业。

锭模小车10自动在环形轨道11上运行，在锭模小车10运行的环形轨道11沿途，沿锭模小车10自动运行方向设置若干浇筑区位置传感器12、铸锭冷却区位置传感器121、翻模位置传感器122、锭模冷却区位置传感器121，形成锭模小车10运行速度监测带，当锭模小车10自动运行至翻包机7的浇铸区域时，以最低运行速度运行，当锭模小车10通过浇铸工作区后，逐渐提速至正常运行状态。

翻包机7倾翻铁水包4浇铸作业过程中，锭模小车10在沿运行方向形成浇铸等待区，当前面一辆锭模小车10在减速运行时，后面一辆锭模小车10根据安装在头部的第四位置传感器103和尾部的第三位置传感器102的位置信号，进行减速运行，并顺序运行至浇铸等待区，等待浇铸作业。通过锭模小车10在浇铸作业区运行的时间来控制每台锭模小车10的铁合金浇铸量。浇铸作业完成的锭模小车10运行出浇铸作业区，通过浇铸作业区终点的浇筑区位置传感器12监测后，逐渐提速至正常运行状态。

浇铸完成的锭摸小车10走出浇铸作业区后，通过铸锭冷却区进入点的冷却区位置传感器121时，锭摸小车10减速运行至喷雾冷却装置13下方，第一电磁阀133、第二电磁阀134根据设定的时间逐个进行动作，雾化支管135开始对锭模小车10上的铸锭进行喷淋冷却。后续进入铸锭冷却区的锭模小车10同上进行喷雾冷却。当锭模小车10运行出铸锭冷却区后，经过铸锭冷却区终点的铸锭冷却区位置传感器121后逐渐提速至正常运行状态。

当冷却后的锭模小车10通过翻模区进入翻模位置传感器122后减速运行，运行到锭模倾翻机14下方时停止运行，进行翻模作业，后续运行进翻模区的锭模小车10，当前面锭模小车10在减速运行时，后面锭模小车10根据安装在头部的第四位置传感器103和尾部的第三位置传感器102的位置信号，同时进行减速运行，并顺序运行至翻模区，等待翻模作业。等锭模倾翻机14回位后，翻模位置传感器122传递信号，锭模小车10重新启动，并逐渐提速运行出翻模区域。后续锭模小车10进行翻模作业。锭模倾翻机14将合金铸锭卸至合金盘151中，并通过合金盘小车15将合金锭运至成品库房储存。

运行出翻模区的锭摸小车10以正常运行状态运行进锭模冷却区，第一电磁阀133、第二电磁阀134根据设定的时间逐个进行动作，对锭模101进行喷淋冷却，锭模小车10运行出锭模冷却区后通过冷却区终点的锭模冷却区位置传感器123进入浇铸等待区，等待下一轮浇铸作业。

Claims (10)

1.一种铁合金清洁浇铸系统，包括电炉（1），电炉（1）侧部设有出铁轨道（2），出铁轨道（2）上装有铁水包转运小车（3），铁水包转运小车（3）上装有铁水包（4），其特征是：所述出铁轨道（2）连接有翻包机对接轨道（8），翻包机对接轨道（8）端头处装有翻包机（7），翻包机（7）上方设有烟尘捕集装置，靠近翻包机（7）处设有环形轨道（11），环形轨道（11）上装有可自动运行的锭模小车（10），环形轨道（11）沿锭模小车（10）运行方向依次装有一组喷雾冷却装置（13）、锭模倾翻机（14）、另一组喷雾冷却装置（13），锭模倾翻机（14）侧部设有合金盘小车（15），且铁水包转运小车（3）、翻包机（7）及锭模小车（10）、锭模倾翻机（14）、合金盘小车（15）上均装有控制其运行的控制单元。

2.根据权利要求1所述的一种铁合金清洁浇铸系统，其特征是：所述翻包机（7）包括机座（75），机座（75）的两侧装有机架（71），机架（71）的上部铰接有翻转架（73），翻转架（73）的一侧铰接有油缸（72），油缸（72）的另一端铰接在机座（75）上，且翻转架（73）上开设有卡槽（76），卡槽（76）与设置在铁水包（4）上的轴（41）配合。

3.根据权利要求2所述的一种铁合金清洁浇铸系统，其特征是：所述烟尘捕集装置包括密闭集烟罩（9），密闭集烟罩（9）的顶部装有浇铸烟尘管道（17），浇铸烟尘管道（17）管路上连接有除尘器（20），除尘器（20）出口管路上连接有引风机（21），引风机（21）的出口连接有排放烟囱（22）。

4.根据权利要求3所述的一种铁合金清洁浇铸系统，其特征是：所述浇铸烟尘管道（17）上还连接有出铁烟尘管道（19），出铁烟尘管道（19）与电炉（1）的出铁口烟罩连接。

5.根据权利要求4所述的一种铁合金清洁浇铸系统，其特征是：所述喷雾冷却装置（13）包括冷却水管（131），冷却水管（131）上连接有雾化干管（132），雾化干管（132）上间隔布置有多个雾化支管（135）。

6.根据权利要求5所述的一种铁合金清洁浇铸系统，其特征是：所述铁水包转运小车（3）上装有用于安装铁水包（4）的支撑架（32），支撑架（32）上间隔装有多个定位块（33），定位块（33）的内侧装有滚珠，支撑架（32）的底部装有重量传感器（31），铁水包转运小车（3）靠近翻包机（7）的一侧装有第一位置传感器（34）。

7.根据权利要求6所述的一种铁合金清洁浇铸系统，其特征是：所述机架（71）靠近锭模小车（10）的一侧装有第二位置传感器（74），所述锭模小车（10）一侧装有第三位置传感器（102），锭模小车（10）另一侧装有第四位置传感器（103）；所述环形轨道（11）靠近翻包机（7）处设有多个浇筑区位置传感器（12），环形轨道（11）靠近喷雾冷却装置（13）处装有多个冷却区位置传感器（121），环形轨道（11）靠近锭模倾翻机（14）处装有多个翻模位置传感器（122）。

8.根据权利要求1或6所述的一种铁合金清洁浇铸系统，其特征是：所述出铁轨道（2）为V型出铁轨道，且出铁轨道（2）与翻包机对接轨道（8）之间设有转运辅助轨道（5），且出铁轨道（2）与转运辅助轨道（5）之间、转运辅助轨道（5）与翻包机对接轨道（8）之间均通过铁水包转向盘（6）连接。

9.根据权利要求5所述的一种铁合金清洁浇铸系统，其特征是：所述雾化干管（132）与雾化支管（135）之间装有第一电磁阀（133），雾化干管（132）与冷却水管（131）之间装有第二电磁阀（134）。

10.根据权利要求4所述的一种铁合金清洁浇铸系统，其特征是：所述排放烟囱（22）处装有检测仪（221），所述除尘器（20）管路与浇铸烟尘管道（17）之间、除尘器（20）管路与出铁烟尘管道（19）之前均装有电动阀门（18）。

Images