專利名稱:噴槍支承裝置的制作方法
本發(fā)明涉及一種用于支承噴槍的噴槍支承裝置，該噴槍用于向熔融金屬中噴射氣體或氣體和粉末加入劑(下文稱之為“粉末”)經過審查的公布號為12246/1969、21818/1971和22208/1970的日本專利以及未經審查的公布號為37112/1983的日本專利揭示了在真空除氣處理過程中對熔融金屬噴射氣體和/或粉末來調整熔融金屬成分的方法。通過增加粉末和熔融金屬之間的接觸機會，即接觸面積和時間，來提高加入熔融金屬中的粉末的作用和利用率。氣體和/或粉末的噴射加強對熔融金屬的攪拌而且不會有任何混入爐渣的危險，因此改善了純度并減少了處理時間。
已知的用于對熔融金屬噴射氣體和/或粉末的裝置采用安裝在噴槍升降車上的細長的噴槍，該噴槍升降車以一預定傾角安裝并可在旋轉噴槍的同時上下移動。噴槍末端部分浸入熔融金屬以便把氣體和/或粉末引入鋼水。為使氣體和/或粉末的噴射效果最大，必須將氣體和/或粉末全部引入鋼水中而不能使其逸出提升管在真空除氣容器中浸入部分之外，另外，由于噴槍在對熾熱鋼水的強攪拌中會產生嚴重損耗，還必須在任何需要的時候能對噴槍進行安全簡便的修理或更換。然而，傳統(tǒng)的裝置由于存在各種問題而不能滿足這些要求。因此迄今為止，使添加氣體和/或粉末具有最大作用實際上一直是困難的。
更確切地說，在傳統(tǒng)裝置中，支承引導噴槍運動的垂直導軌的支座固定在真空除氣容器支架上，以致噴槍的修理或更換需要在真空除氣容器上裝設操作懸架，并在惡劣的條件和有限的空間由人工完成。另外，每當維修真空除氣容器上的耐火材料時，即使噴槍沒有故障也必須停止噴槍的工作。這樣每當維修或更換容器的耐火材料和/或噴槍時，就減低了真空除氣容器的工作速率，以致產量大大降低。另一方面，容器或噴槍長時間不能工作，使其經受急劇的溫度變化而嚴重剝落，縮短了耐火材料的壽命，使產量進一步降低。
如果經噴槍引入的氣體和/或粉末逸出提升管在真空除氣容器中的浸入部分之外，會不適當地延長處理時間和減小凈化作用，同時產生各種問題，即鋼水面的沸騰、容器嚴重損壞和金屬大量沉積這類缺點。為了縮短處理時間或加強凈化作用，通常的方法是增加氣體和/或粉末的引入量以及增加引入深度。然而這種方法往往會增大氣體和粉末的逸出。
因此，為了避免氣體和粉末的逸出，氣體的引入位置最好是可調的，與操作狀態(tài)無關。在前述的已知裝置中，引入位置的調整只靠噴槍繞其軸線旋轉和以預定的角度傾斜并沿導軌上下移動的噴槍車的升降來完成。這樣，從消除氣體和粉末的逸出這一點看，傳統(tǒng)裝置不具備相對于各種因素的變化選擇最佳引入位置的功能。這些因素有噴槍的制造和安裝精度、噴槍引入方向的改變、氣體和/或粉末的引入速率、固體與氣體之比、鋼水的流動性等等。
根據本發(fā)明，提供一種噴槍支承裝置，它包括可在一平面內旋轉的轉臺，安裝在轉臺上的復數個噴槍操縱裝置，各個噴槍操縱裝置可拆卸地支承用于把氣體和/或粉末加入劑引入熔融金屬的噴槍并有用于升/降、旋轉和傾斜噴槍的機構。
在本發(fā)明的優(yōu)選形式中，噴槍轉臺設置在支承復數個真空除氣容器的環(huán)形轉臺的中心孔或空腔內。
根據本發(fā)明，隨著噴槍轉臺的旋轉，支承已耗盡的噴槍的噴槍操縱裝置從熔融液處理位置移至更換噴槍位置，同時，裝有新噴槍的噴槍操縱裝置從更換噴槍位置即從等待位置移至熔融液處理位置，從而可在很短的時間內更換噴槍，基本上不中斷熔融液的處理。另外，噴槍的更換可在遠離熔融液處理位置處進行，因此保證了安全和良好的工作條件。
噴槍操縱裝置適于向下驅動已從熔融液容器一側位置定在熔融液處理位置的噴槍進入熔融液容器，以及把尚未固定在熔融液處理位置的噴槍驅動到熔融液容器一側的預定位置。為使熔融金屬處理裝置的工作安全而有效，必須將噴槍引入孔設定在使氣體和/或粉末不逸出真空除氣容器的提升管之外區(qū)域的位置，這樣就確保全部氣體和/或粉末進入提升管。為此目的，噴槍引入孔的引入位置要根據各種因素來確定，這些因素有為獲得所需的熔融金屬成分的氣體和粉末的種類和數量;真空除氣容器提升管的浸入深度以及抽吸熔融金屬的提升管的開孔面積。然后根據預先得到的噴槍引入位置和現(xiàn)在位置之間的關系，通過傾斜裝置調整噴槍的傾角，然后操縱升降裝置使噴槍下行一預定量，以此調整噴槍。如果需要，在噴槍調整之后檢查氣體的引入情況，假如逸出提升管外面，則用上述裝置重新調節(jié)噴槍的引入位置。
當噴槍耗盡時，旋轉噴槍轉臺，將裝有該噴槍的噴槍操縱裝置移到更換/準備位置，在那里把耗蝕的噴槍放下并置于噴槍更換車或類似的接受裝置上。然后把新噴槍升起并保持在預定高度，準備用于熔融金屬的真空處理。正確操縱噴槍升/降裝置、噴槍操縱裝置的噴槍旋轉機構和噴槍傾斜機構，卸下耗蝕的噴槍并裝上新噴槍，這樣就做到了快速安全地更換噴槍。在真空除氣容器與設置在該容器下的鋼包配合使用的場合，最好把復數個真空除氣容器可更換地設置在環(huán)形的容器轉臺上，裝有復數個噴槍操縱裝置的噴槍轉臺設置成可在容器轉臺的中心孔或空腔內的平面內旋轉，而鋼包設置在可在一平面內自由旋轉的鋼包轉臺上，以將鋼包連續(xù)地從供給位置傳送到熔融液處理位置。由于這種布置，可以在任何需要的時間不受干擾地對噴槍真空除氣容器和鋼包進行更換、修理和預熱。
圖1為RH真空除氣裝置的側示意圖;
圖2為沿圖1中Ⅱ-Ⅱ箭頭方向觀看的平面圖;
圖3為圖1中所示的噴槍支承裝置的側示意圖;
圖4和圖5為噴槍升/降車的平面圖和側視圖。
圖6為表示噴槍詳細結構的視圖。
參照圖1和圖2，鋼包轉臺1設置在地面上并由驅動裝置13所驅動，用吊車將鋼包2連續(xù)地運送到鋼包轉臺1上的傳送位置I。隨著鋼包轉臺1的旋轉，鋼包又連續(xù)地從傳送位置I被送到真空處理位置V。鋼包提升裝置3升起由鋼包轉臺1送到真空處理位置并由鋼包提升裝置3升起的鋼包2。以便使提升管7a和下降管7b的下端部分浸入鋼包2內的熔融液中。提升管7a和下降管7b可根據需要用開關控制。在圖1中，下降管7b被擋在提升管7a的后面。
容器轉臺7為環(huán)狀并載有復數個真空容器5和6。容器轉臺7靠旋轉驅動裝置12旋轉，以便在真空處理位置V和進行更換或維修的等待位置W之間移動。
噴槍支承裝置9的噴槍轉臺8可旋轉地安裝在環(huán)形的容器轉臺7的中心孔或空腔中，并裝有復數個噴槍操縱裝置10。噴槍轉臺8通過旋轉驅動裝置11轉動，以便在真空處理位置V和進行更換或維修的等待位置W之間移動。每一個噴槍操縱裝置10都具有如上文所述的提升、旋轉和傾斜噴槍的功能。更換維修車15沿設置在等待位置W下的地面上的軌道16行駛。更換維修車15有一載物架15a，用于真空除氣容器下部的更換或維修，或運載用于真空除氣容器的預熱裝置。所述維修車15還有可橫向裝載新的或用過的噴槍的噴槍更換車15b。
如圖1至圖5所示，各個噴槍操縱裝置10的上端部分都從噴槍轉臺8上穿過該轉臺上形成的各凹槽8a伸出，各凹槽8a靠噴槍轉臺8上的各樞軸17支承。各個噴槍操縱裝置10有橫截面為U型的升/降導軌18，該導軌的下端連接到噴槍轉臺8下端的傾斜裝置21、噴槍支承桿19b，用于旋轉驅動噴槍支承桿19b的噴槍旋轉裝置20，帶有與導軌18內表面相接觸的輪19a并可旋轉地承載噴槍支承桿19b的噴槍升/降車19、以及固定在升/降導軌18上并用來升降噴槍升/降車19的升降驅動裝置22。
用于升/降導軌18的傾斜裝置21包括電動馬達21a，減速器21b，固定到升/降導軌18的底部件18a，可在23上繞樞軸旋轉的螺旋形延伸軸21c。傾斜裝置21是這樣設置的隨著電動馬達21a的運轉，升/降導軌18在一預定角度范圍內繞樞軸17傾斜，從而調節(jié)由噴槍支承桿19b所支承的噴槍14的傾角。用于噴槍支承桿19b的旋轉驅動裝置20包括電動馬達20a、減速器20b、鏈輪20c、鏈條20d和固定在噴槍支承桿19b后端的鏈輪20e(見圖5)。旋轉驅動裝置20是這樣設置的隨著電動馬達20a運轉，旋轉噴槍支承桿19b，從而旋轉帶有與噴槍支承桿最末端的法蘭盤19c相連的后端法蘭盤14a的L型噴槍14，以改變下端引入管14b的位置。
用于驅動噴槍升/降車19的升/降驅動裝置22安裝在上述的升/降導軌18上。升/降驅動裝置22包括固定在升/降導軌18上端的電動馬達22a、減速裝置22b、固定在減速裝置22b輸出軸上的鏈輪、可旋轉地安裝在升/降導軌18下端的鏈輪23b、以及一環(huán)繞鏈輪的鏈條22e。鏈條22e的一端連接到噴槍升/降車19的后端，而另一端連接到噴槍升/降車19的前端。隨著電動馬達的運轉，噴槍升/降車19上下移動，這樣升高或降低噴槍14。
參考圖6，L型噴槍14由下列各部分組成固定在上述法蘭盤14a上的后端支承法蘭盤14f;引入管14b，粉末通過該管靠輸送氣體引入;由不銹鋼制成并與氣體一起傳輸粉末的粉末輸送管14c;圍繞引入管14b2端部設置的MgO-C磚;圍繞輸送管14c設置的雙層冷卻管14d1、14d2;設在冷卻管14d2前部外圓周上的加強肋14e1至14e7;圍繞冷卻管14d2后部設置的加強肋14e8，支承肋14g1、14g2，通過它將冷卻管14d2的后端連接到加強肋14e8的后端;內表面固定在加強肋14e8的徑向外端面的管14h;以適當間距固定到冷卻管14d2外圓表面的螺栓14i;設置在除加強肋14e8和渣線部分S之外的冷卻管14d2全部外圓周面上的耐火材料14k，用于覆蓋螺栓14i和加強肋14e1至14e7;圍繞渣線部分S的冷卻管14d2設置、并由具有不小于1.5kcal/mh℃的高導熱性的導熱材料制成的填充物14l;以及沿填料圓周方向排列的MgO-Cr2O3耐火磚14m。
冷卻管14d2的后端連接到冷卻流體供給管14n，冷卻管14d2的前端靠封閉板14g封閉。冷卻管14d1的后端連接到冷卻流體排泄管14p1、14p2，而其前端是開放的。前端開口位于輸送管14c前部外圓周面和冷卻管14d2前部內圓周面之間，這樣為冷卻氣體提供一條返回通道。
在安裝耐火材料14k之前，通過金屬帶14s將耐火磚14m固定，金屬帶14s在這些磚的上下部分處的環(huán)形槽14r中箍緊。
風嘴磚14j的外圓周面上有一對環(huán)形槽14t1、14t2。上槽14t1用于防止熔融液進入噴槍，而下槽14t2用于與裝在冷卻管14d2外圓周上的風嘴保持器14u的一對箍環(huán)相嚙合。
上述的噴槍結構僅僅是例證性的，而完全可采用各種已知的噴槍結構。
下文將根據典型的鋼水除氣處理方式描述本發(fā)明的噴槍支承裝置的操作。
裝有鋼水的鋼包2由鋼包轉臺1上的吊車(未畫出)運送。隨著鋼包轉臺1的旋轉，鋼包2移動到真空除氣容器5下面極近處的真空處理位置V。其后，旋轉噴槍轉臺8，使噴槍操縱裝置10對準真空處理位置V的真空除氣容器5的提升管7a。然后，操縱噴槍操縱裝置10的旋轉裝置20和傾斜裝置21，調整引入管14b2引入口14b1的傾角和旋轉位置，并設定噴槍升/降車的下行量，使引入管14b2的引入口14b1位于真空除氣容器5的提升管7a下面極近處。這樣，根據這樣設定的下行量操縱升/降驅動裝置，以使噴槍升/降車19下降。
然后，用鋼包升提裝置3將鋼包2升起，使真空除氣容器5的提升管7a和下降管7b以及噴槍14浸入鋼包2的鋼水中。在噴槍14浸入之前，從氣體引入管14b將加壓到足以防止鋼水流入噴槍的氬氣引入噴槍。同時，操縱與真空除氣容器5相連的真空源(未畫出)以吸引并抽空真空除氣容器5中的氣體。因此，鋼水靠氣體的浮力在真空除氣容器5和鋼包2之間循環(huán)。
接著，啟動噴槍操縱裝置10的升/降驅動裝置22、旋轉驅動裝置20和傾斜裝置21，并確定使粉末能達到提升管7a下的預定理想位置所需的因素，例如，確定氬氣的引入壓力、下傾角、引入管14b的旋轉位置以及噴槍升/降車19的下行量，并根據這些確定的因素下降噴管14b。
如果氬氣逸出到提升管外側區(qū)域，則操縱升/降裝置22，旋轉驅動裝置20和傾斜裝置21來調整引入口14b的位置，以此消除逸出。然后把鋼水真空處理所需的粉末與氬氣一起引入鋼水中以獲得所需的鋼水成分。處理之后，顛倒上述過程即，將真空除氣容器中的壓力復原，從鋼水中提出噴槍，然后降下鋼包2。
然后，旋轉鋼包轉臺1以送走已完成真空處理的鋼包2，用吊車將鋼包2移到下道工序，如連續(xù)鑄鋼。
當噴槍14的耐火材料和/或真空除氣容器5已磨蝕時，旋轉噴槍轉臺8和/或容器轉臺7，將噴槍14和/或真空除氣容器5送至等待位置W，并在更換/維修車15上進行所需的維修或更換。
如上所述，根據本發(fā)明，噴槍轉臺上安裝有復數個噴槍操縱裝置，以便通過轉臺的旋轉在真空處理位置和更換/修理位置之間移動這些裝置。因此，可在需要時安全、可靠和迅速地更換或修理噴槍，而與真空除氣容器上耐火材料的更換或維修無關。因此，可以省卻迄今在更換噴槍時所必需的真空除氣容器的長操作懸架，并且可減少真空除氣容器中耐火材料的剝落，這樣可保證耐火材料的壽命更長。這又減少了真空除氣容器的更換或維修次數并顯著提高了對鋼水的真空處理能力。事實上，真空除氣容器更換或維修的間隔從大約20小時延長到大約60小時，而處理能力從每一容器150，000噸增加到400，000噸。
另外，根據本發(fā)明，可以靠噴槍轉臺的旋轉，噴槍繞其軸線的旋轉以及噴槍的升降和傾斜按照不同型號的鋼的不同要求選擇噴槍引入口的最佳深度和位置。這又避免了在真空處理期間氣體或粉末逸出提升管以外區(qū)域的危險。使得從噴槍引入的氣體和粉末全部進入提升管，從而增強了鋼水的循環(huán)速率，避免了鋼包中鋼水面的沸騰，以及如法蘭盤和真空除氣容器其它部分被熔化的麻煩。此外，最大限度地提高了粉末和鋼水之間的反應作用和速度，從而保證了鋼水的優(yōu)質高產。
權利要求
1.一種噴槍支承裝置，包括可在一平面內旋轉的一轉臺；安裝在所述轉臺上的復數個噴槍操縱裝置，所述各噴槍操縱裝置可拆卸地支承用于把氣體和/或粉末加入劑引入熔融金屬的噴槍，并裝有用于升/降、旋轉和傾斜所述噴槍的機構。
2.根據權利要求
1所述的噴槍支承裝置，其特征在于該裝置設置在支承復數個所述真空除氣容器的環(huán)形的容器轉臺的中心孔或空腔中。
專利摘要
一種噴槍支承裝置，具有可在平面內旋轉并裝有復數個噴槍操縱裝置的噴槍轉臺，噴槍操縱裝置各自支承用來向鋼水中引入氣體和/或粉末加入劑的噴槍。各噴槍操縱裝置具有升/降、旋轉和傾斜噴槍的裝置。裝有復數個噴槍操縱裝置的噴槍轉臺設置在裝有復數個真空除氣容器的環(huán)形轉臺的中心孔或空腔中。
文檔編號C22B9/05GK86102142SQ86102142
公開日1986年10月1日 申請日期1986年3月31日
發(fā)明者工藤武則 申請人:新日本制鐵株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan