CN86106697A - 浇包输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于浇注区(45)的浇包输送装置，适用于连续铸造、锭模铸造和混合铸造。这种装置有独立的同轴支臂，可支承浇包(14)，并使其连续旋转360°。这种旋转支臂(27)也可在熔炉(11)旁的出钢工位(43)操作浇包(14)。

Description

本发明是一种用于浇注区的浇包输送装置。更确切地说，本发明提供的装置可独立地将浇包从电炉或其他类型的熔炉边的出钢位置送到浇注位置，其间可经过一些中间工位，以对钢或其他熔料进行精炼或对浇包进行清理。

本装置可用于连续铸造区、锭模铸造区或混合铸造区，可带或不带应急浇注区。

目前做法是将浇包置于熔炉下，注满钢水后送到浇注区。浇包用桥式吊车或沿轨道运输。如必要时，在到达浇注区前，或返回熔炉前经过一系列辅助工序。

这种方法有一些缺点：各工序的时间不协调，而且比较长，各种工序未标准化，而且没有一种最佳的过程控制。

因此，取得的效果距理论上应得的效果相差甚远，因为上述各种因素都有一系列缺点。首先是工序缺乏标准化、停歇时间长和缺乏连续的自动的过程控制。

GB677，023已经为人所知，它介绍了一种沿圆形轨道输送浇包的系统，使用桥式吊车或提升机。浇包沿圆形轨道通过一系列工序，但GB677，023没有清楚地说明浇包是如何操纵的（旋转、倾侧、翻转等）。

GB677，023的这种系统除了需要单独的起重设备（大型吊车或起重机）以外，还受到许多限制，主要有以下几种：由于需要提升浇包而很难与连续铸造密切地配合使用;各种操作不能精确地定时，因而不能很好地适合制造周期的要求;同时要用许多浇包以保证系统所需的处理时间;需用围护设施（9号），而这是不适合现代化铸造系统的;占地面积很大，不经济;而且，GB677，023並未公开其浇包操纵（包括倾斜、翻转等操作）系统的细节。

由于GB677，023系统不适合现代铸造设备对时间、质量和空间的要求而不宜采用，尤其是自动化问题，这是好多年来人们所不得不考虑的问题。

通过分析得出结论，GB677，023仅是传统的炼钢厂中一般工序的一个描述而已，它唯一的新颖之处是这些工序沿一个圆形轨道进行。

FR1.551.721也已为人所知，它是用以解决连铸机的连续铸造问题的，即它的目的是克服由于一个浇包容积有限而产生的铸造连续性限制问题。它在炼钢厂的另一部分预备许多装满金属液的浇包，将这些浇包送到输送装置来替换浇包。

FR1.551.721介绍的装置是用以替代普通的浇注车的。二者相比，现在还很难说新装置有什么优越性，而两种系统都仍在使用。

FR1.551.721的装置只能用于连铸机，其专利说明书表明了这一点。

由于其特定的用途和解决问题的思路，FR1.551.721的装置不能使浇包绕自身轴线旋转，也不能对金属液进行辅助工序，它也没有说明如何将浇包送回，因为根本没有考虑这种工序。

这样，FR1.551.721除了与GB677，023用途不同外，不曾表明它有什么能够与GB677，023所公开的内容很容易地、明显地统一的地方。

事实上，GB677，023的操作原理是无法与FR1.551.721的操作原理相结合的，因为其操作设备不同，中间操作目的不同，这两项专利各自所要解决的功能要求不同。

FR1.578.603和FR1.371.056基本上与FR1.551.721是一致的。

FR2.437.258与FR1.551.721基本相同，但与后者比较，它将满载的浇包单独输送，而将空包单独卸下。

DEOS2.028.078也已为人所知，它有一个对称于旋转轴延伸的单支臂（FR1.551.721则有两个独立的支臂），並且考虑了能够将浇包翻转到一定角度。

意大利的《轴承杂志》第215期第1至3页介绍了一种带固定位置支臂的装置，它能够垂直升降浇包。这种装置也和上述各种装置与本文没有提到的其它现有装置一样，都出于同一种指导思想，即浇包只有在另一个地方注满金属液並从出钢区送到输送装置工作区之后才装上输送装置。

应该指出，至今还没有超过FR1.551.721、GB677，023或本文提到的其它专利的进展，这表明了这一领域的专家们的想象和推论的性质仍然没有改变。尽管本发明试图解决的问题多年来已经引起人们的重视，情况仍然依旧。

为了清除上述装置的限制並解决其问题，赋予其在本说明书中将要阐明的优点，本申请人研究、试验並实现了本发明。

本发明将包括浇包必须经过的所有工序，从钢水出炉到浇注工序，並将消除不必要的操作，缩短和调整操作时间，实现工序标准化，並使过程能够得到自动的和最优的控制。

本发明还提供只在固定位置和操作工位上进行的操作，以及采用特殊方式和良好装备的调整操作，在最优的时间和条件下进行预先规定的处理金属液的工序和恢复浇包状态的工序。

本发明还取消了运载浇包的小车和在炼钢厂中吊运满装钢水的浇包的桥式吊车或其它吊车。此类小车、桥式吊车或其它吊车要载运装满金属液的浇包，因此尺寸都很大。

本发明在生产厂房中取消了这些大型设备，並避免了使用这类设备运输装满金属液的浇包时可能发生的危险。这类运输设备只留着运送空浇包。

本发明采用闭合的工艺路线，通过一个整体承载结构来完成。这个承载结构配备了专门的设备，可以满足工艺循环中全部直接的和间接的要求。

闭合工艺路线将出钢区与浇注区直接地和独立地连系起来，沿这条闭合路线有金属液精炼、浇包清理和应急浇注所需的辅助工位。

至少要有两个同轴输送支架来输送浇包，两个支架互相配合，每个载运一个浇包。

本发明推荐的一种方案是由一个带旋转支臂的装置运载两个浇包，旋转支臂就是上述的输送支架。这种装置位于熔炉与浇注工位的中间。

在本说明中，“熔炉”一词含义甚广，包括了熔炉、精炼炉等，以及任何能向浇包供给金属液的设备。

按照本发明，浇包可交替地处于不同的位置，例如，一个浇包在装料位置，同时另一个浇包在浇注位置，或二者都在一定的中间位置进行辅助工序。

上述装置带有同轴的、独立的旋转支臂，适用于将浇包自充注金属液的初始位置输送至下一个将金属液精炼和（或）除气的位置，这些工序包括为金属液补充化学成份，以得到要求的合金，然后送到下面的浇注位置，注入连铸机、锭模或其它使用设备。

然后将此浇包送到有关的工位进行清理、准备和可能的小量维修工作，或更换浇包，同时其它浇包则进行上述的装料、精炼和浇注工序。

完成不同工序（从炉中装料、精炼和检验成份、浇注和清理浇包）需要的时间不同。

支臂的运动方向通常是预先确定的，运动是独立的。这样当一道工序完成时，浇包可以立即送往下一个工位，进行下一道工序，而不会与另一个浇包正在进行的工序发生干扰，而后一浇包的工序与前一浇包的工序全然不同，因为输送装置是以转台的方式工作的。

因此，支臂通常在各自的时间内沿同一方向移动，但各自的相位不同，而且互相独立，因为配备有防止支臂占据互相干扰位置的控制和联锁装置。

在一种方案中，支臂能在两个或更多的工位之间作正向和反向移动，例如在浇注工位和精炼工位之间，其目的是在发现合金成份需要调整的最后一刻可以将浇包立即从浇注工位送回精炼工位。

按照这一方案，这种可能的反方向移动安排在两个或两个以上的工位之间，以应付任何意外。

本发明还推荐一种有双支臂的装置。

在一种方案中，输送装置可以有更多的支臂，支臂数可以与同时使用的浇包数一样多。

因此，本发明不仅提供了专用辅助工位，其中一个用于精炼，可能还包括除气和补充合金成份，另一个用于浇包的清理、准备和可能的更换，而且还使工作循环能连续控制，避免停歇时间和优化全部工序，最终的效果是得到一种在允许的时间之内並具备要求的特征的适当的编程的操作。

这种装置可以在按照预定程序编程的设备控制下完成各种工序，程序须适合铸造设备的性能、铸造的类型和具体的使用设备。

这种装置特别适合频繁浇注的情况，这种情况下特别重要的是时间要集中，面积要节省，浇注质量要连续控制，並能够进行连续的预先规定的调整成份操作。

本发明是一种适合连续铸造、锭模铸造或混合铸造的在浇注区工作的浇包输送装置，它具有独立的同轴支臂，支臂能连续旋转360°，並支承浇包。本装置的特征是其旋转支臂也能在出钢工位与熔炉配合操作浇包。

附图是一种破除了上述限制的装置实例。各图说明如下：

图1.本发明的输送装置侧视图，图中表示了出钢和浇注工位。

图2.图1中的装置在金属液加热和除渣工位的侧视图。

图3.图1中的装置在浇包加热和阀型底盖修理工位的侧视图。

图4.图1装置的剖面图。

图5.图1装置的俯视图。

图6.浇包支架部分的垂直剖面。

图7.用单支臂承载浇包的一种方案。

图8.图7方案浇包支架部分垂直剖面。

图9    浇包旋转机构的内部剖面图。

由于构件是双套的，图中每种构件只给一个编号，重复的构件编号在第一个构件编号上加一百。

图中装置10有两个同轴旋转支臂27，其中一个支承在另一个上面，支臂27与固定基座25和一个支座58连接。

旋转支臂27能连续旋转360°以上，並有一种安全夹紧机构（图中未示），防止往复摆动。

支臂27上方为一平台28，可从内部登上平台（图4）。

支臂27包括承载结构62，承载结构62由齿轮56与齿轮57带动，绕垂直旋转轴26转动。齿轮57固定在承载结构62上。

齿轮56固定在电动机减速器55上並由其带动，电动机减速器55固定在支承结构58上。支臂27通常单向旋转，但当需要进行应急操作或调整成份的操作时，也可以在两个工位或几个工位之间逆转。

摆动工作臂31垂直固定在承载结构62上，驱动器53驱动连接枢轴33，带动工作臂31绕旋转枢轴34摆动。几个旋转枢轴34位于同一水平面内。其结果是支臂127有一个固定臂29，用于其它构件的定位。

工作臂31固定在用以支承浇包14的支承枢轴35上。支承枢轴35与浇包旋转机构30相配合，使浇包14能够旋转270°以上。

浇包旋转机构30固定浇包14並可按照要求将其定位，定位范围包括使浇包轴线处于垂直位置和与垂线成需要的角度。

平行四边形臂32与浇包旋转机构30的连接架169一起带动控制枢轴36，使浇包14和浇包旋转机构30永远保持正确位置。

浇包旋转机构30（图6）包括托架69，托架69支承浇包14並将其定位，机构30可绕支承枢轴35摆动。

内齿圈70也装在支承枢轴35上面，从而能够摆动。内齿圈70覆盖角度小于360°，支承在承载结构170上，承载结构170端部有一个支架76。

支架76包括导套78，导套78与夹紧销74配合，可使销74迅速插入浇包14上的槽内。销74由驱动器73带动。

齿轮72由电动机减速器71带动，减速器71固定在工作臂31上，齿轮72与内齿圈70啮合。

当使用自动驱动时，齿圈70的位置和浇包14的位置可由位置监视器监视。监视器可以是编码器型的，与驱动电动机减速器71的电动机同轴安装。

浇包可用上述系统移动，或用提升设备通过提升轴65、连杆64和浇包14上的轴66移动。

在一种方案中连杆64支承在支座67上，支座67通过测力传感器68支承在托架69上，测力传感器68用于称量浇包14内的金属液重量。

导轨65（图9）位于托架69和支座67之间，用于往复定位。

支承轴35和浇包轴66的轴线基本上重合。

如需转动浇包14，应夹紧工作臂31和平行四边形臂32，将销74滑入槽75内，启动电动机减速器71。电动机减速器71通过齿轮72转动齿圈70，从而使承载结构170和浇包14转动。

浇包14的盖15由提升臂21支承，提升臂21在枢轴22上摆动，由驱动器54驱动。

浇包有底脚20、浇注金属液的阀型底盖19和启动阀门19的驱动器59。

前面已经提到过，浇包14上有提升轴60，该轴与连杆64和浇包轴66一起，可通过吊车的吊钩61移动或更换浇包。

因此，本发明的装置10可使浇包14绕垂直轴线26旋转或绕支承枢轴35的水平轴线旋转，这后一轴线与浇包枢轴66的轴线重合。

空浇包也可用吊车或提升机移动或在任何工位上更换。

图7至9所示的方案中，浇包旋转机构30只支承在工作臂31上。这些图中的构件编号与其它图中相同，因这些构件是相同的。

在这种方案中，托架69可以包括支座67和测力传感器68。托架69通过连接件169和承载结构170与齿圈70连接。

在这一方案中，齿圈70覆盖360°，因此浇包可旋转一转多。

销74的导套78直接装在托架69上。

在这种方案中或其它情况下，在托架69和支座67之间可装稳定器77，与导套65配合。

在只有工作臂31而没有平行四边形臂32的方案中，浇包14可用手、用与支承轴35连接的位置监视器或电动机减速器71的电动机定位。位置监视器也可与旋转轴34连接。

图中的例子共有五个工位，其中四个围绕垂直轴线26布置，相隔90°，第五个在其中两个工位之间（图5）。

工位数可以减少，但每个工位的功能就要增多。工位数也可增加，围绕垂直轴线布置时相隔的角度可以不同。

例如，熔炉11出钢的工位43与浇注工位45成180°角，这个角度可以改变，其它工位的位置也可与图中不同。

例子中的工位如下：

41-浇包预热工位;

42-浇包阀门盖修理工位;

43-出钢工位;

44-金属液加热和除气工位;

45-浇注工位;

46-除渣和清洗浇包工位。

图中工位41和42是一起的，但可以分开。

图5中的工位可以相隔72°，工位43和45可以相隔180°，工作46和41-42相隔30°等等。

在任何情况下，这种相对位置将取决于特定的工序要求，並在设计过程中选定。

在图1的例子中，工位43处的浇包14处于较低位置，盖子15吊起，浇包对准熔炉11的浇口12，熔炉11可由驱动器13转到出钢位置111。

工位44处可用一个穹顶形盖39将浇包14盖上，用一组加热电极37加热金属液，加热电极37可由驱动器38垂直提升。

除加热金属液外，工位44上还可进行除气和添加调整成份的配料。

除气和添加调整化学成份配料的工序也可在一个单独的工位进行，而不与金属液加热在同一工位。

图中所示的浇注工位45用于连续铸造24，但也可用于锭模铸造和混合铸造。

图中的装置上，浇包114对准小车17上的一个中间包16，小车17沿轨道23移动，小车17可连接使用设备或溢流槽18。

在工位45处，浇包114由工作臂131提升到中间包16上方，並用盖子115盖上。

在工位46处，进行除渣和清洗浇包114，浇包可按照要求的工序至少暂时翻转180°。炉渣63可用铲运机40运走，必须时可在此工位更换浇包114，但也可在任何其它工位上更换。

在工位41和42处，浇包14的轴线处于水平位置，但也可在其中一个工位上处于垂直位置。

在工位41处，空浇包14加盖子51。盖子51是加热车50上的部件。加热车50能沿轨道53移动，带有一个燃烧器49。燃烧器用于加热浇包，使其能在工位43处接受金属液。

在工位42处有一个活动工作台48，使操作工位便于接近阀门19的盖47进行检查，並在必要时进行修理。

Claims (21)

1、在浇注区(45)工作的浇包输送装置，适用于连续铸造、锭模铸造或混合铸造。这种装置有独立的同轴支臂，能支承浇包(14)並使其连续旋转360°。这种输送装置的特征是：它的旋转臂(27)也可在熔炉(11)旁的出钢工位(43)操作浇包(14)。

2、按照权利要求1所述的装置，其特征在于：旋转臂（27）包括一个承载结构（62），承载结构（62）支承可垂直移动的工作臂（31）。

3、按照权利要求1或2中所述的装置，其特征在于：工作臂（31）端部有一个浇包旋转机构（30）。

4、按照权利要求1、2或3中所述的装置，其特征在于：浇包旋转装置（30）支承浇包（14）並将其定位。

5、按照前述的任何一项权利要求所述的装置，其特征在于：浇包旋转装置（30）有一个支座（67）和测力传感器（68），用以测量浇包重量。

6、按照前述的任何一项权利要求所述的装置，其特征在于：平行四边形臂（32）与工作臂（31）一起将浇包（14）保持在稳定位置。

7、按照前述的任何一项权利要求所述的装置，其特征在于：浇包旋转装置（30）有一托架（69），用以支承浇包（14）並将其定位，还有一个内齿圈（70），用以转动浇包。

8、按照前述的任何一项权利要求所述的装置，其特征在于：平行四边形臂（32）端部与浇包旋转机构（30）连接，将托架（69）定位。

9、按照权利要求1至7中的任何一项所述的装置，其特征在于：托架（69）和内齿圈（70）相连接，並有销子（74），可插入浇包（14）的槽（75）内。

10、按照权利要求1至8中的任何一项所述的装置，其特征在于：托架（69）和内齿圈（70）独立安装，並能在支承轴（35）上旋转。内齿圈（70）有一支架（170），用以支承齿圈，其端部有一销子（74），可插入浇包（14）上的槽（75）内。

11、按照前述的任何一项权利要求所述的装置，其特征在于：内齿圈（70）覆盖范围少于360°。

12、按照权利要求1至9中任何一项所述的装置，其特征在于：内齿圈（70）覆盖范围为360°。

13、按照前述的任何一项权利要求所述的装置，其特征为：内齿圈（70）与齿轮（72）啮合，並由固定在工作臂（31）上的电动机（71）驱动。

14、按照前述的任何一项权利要求所述的装置，其特征在于：支承轴（35）和浇包旋转轴（66）的轴线基本上互相重合。

15、按照前述的任何一项权利要求所述的装置，其特征在于：它可以在一个工位（41）加热浇包，在此工位上浇包（14）的轴线基本上处于水平位置。

16、按照权利要求1至14中任何一项所述的装置，其特征在于：它可在一个工位（41）加热浇包，在此工位上浇包（14）轴线基本上处于垂直位置。

17、按照前述的任何一项权利要求所述的装置，其特征在于：它可以在一个工位（42）修理浇包的阀门盖，在此工位上浇包（14）轴线基本上处于水平位置。

18、按照前述的任何一项权利要求所述的装置，其特征在于：该装置包括有一个工位（44），来加热浇包（14）内的熔化金属液。

19、按照前述的任何一项权利要求所述的装置，其特征在于：该装置有一个工位可将浇包（14）内的金属液除气。

20、按照前述的任何一项权利要求所述的装置，其特征在于：该装置有一个工位可调整浇包（14）内金属液的化学成份。

21、按照前述的任何一项权利要求所述的装置，其特征在于：它有一个工位（46）可以除渣和清洗浇包，此时浇包（14）至少可以暂时处于翻转位置。

Images