專利名稱:澆包輸送裝置的制作方法
本發(fā)明是一種用于澆注區(qū)的澆包輸送裝置。更確切地說，本發(fā)明提供的裝置可獨立地將澆包從電爐或其他類型的熔爐邊的出鋼位置送到澆注位置，其間可經(jīng)過一些中間工位，以對鋼或其他熔料進行精煉或?qū)舶M行清理。
本裝置可用于連續(xù)鑄造區(qū)、錠模鑄造區(qū)或混合鑄造區(qū)，可帶或不帶應(yīng)急澆注區(qū)。
目前做法是將澆包置于熔爐下，注滿鋼水后送到澆注區(qū)。澆包用橋式吊車或沿軌道運輸。如必要時，在到達澆注區(qū)前，或返回熔爐前經(jīng)過一系列輔助工序。
這種方法有一些缺點各工序的時間不協(xié)調(diào)，而且比較長，各種工序未標(biāo)準(zhǔn)化，而且沒有一種最佳的過程控制。
因此，取得的效果距理論上應(yīng)得的效果相差甚遠，因為上述各種因素都有一系列缺點。首先是工序缺乏標(biāo)準(zhǔn)化、停歇時間長和缺乏連續(xù)的自動的過程控制。
GB677，023已經(jīng)為人所知，它介紹了一種沿圓形軌道輸送澆包的系統(tǒng)，使用橋式吊車或提升機。澆包沿圓形軌道通過一系列工序，但GB677，023沒有清楚地說明澆包是如何操縱的(旋轉(zhuǎn)、傾側(cè)、翻轉(zhuǎn)等)。
GB677，023的這種系統(tǒng)除了需要單獨的起重設(shè)備(大型吊車或起重機)以外，還受到許多限制，主要有以下幾種由于需要提升澆包而很難與連續(xù)鑄造密切地配合使用;各種操作不能精確地定時，因而不能很好地適合制造周期的要求;同時要用許多澆包以保證系統(tǒng)所需的處理時間;需用圍護設(shè)施(9號)，而這是不適合現(xiàn)代化鑄造系統(tǒng)的;占地面積很大，不經(jīng)濟;而且，GB677，023並未公開其澆包操縱(包括傾斜、翻轉(zhuǎn)等操作)系統(tǒng)的細節(jié)。
由于GB677，023系統(tǒng)不適合現(xiàn)代鑄造設(shè)備對時間、質(zhì)量和空間的要求而不宜采用，尤其是自動化問題，這是好多年來人們所不得不考慮的問題。
通過分析得出結(jié)論，GB677，023僅是傳統(tǒng)的煉鋼廠中一般工序的一個描述而已，它唯一的新穎之處是這些工序沿一個圓形軌道進行。
FR1.551.721也已為人所知，它是用以解決連鑄機的連續(xù)鑄造問題的，即它的目的是克服由于一個澆包容積有限而產(chǎn)生的鑄造連續(xù)性限制問題。它在煉鋼廠的另一部分預(yù)備許多裝滿金屬液的澆包，將這些澆包送到輸送裝置來替換澆包。
FR1.551.721介紹的裝置是用以替代普通的澆注車的。二者相比，現(xiàn)在還很難說新裝置有什么優(yōu)越性，而兩種系統(tǒng)都仍在使用。
FR1.551.721的裝置只能用于連鑄機，其書表明了這一點。
由于其特定的用途和解決問題的思路，F(xiàn)R1.551.721的裝置不能使?jié)舶@自身軸線旋轉(zhuǎn)，也不能對金屬液進行輔助工序，它也沒有說明如何將澆包送回，因為根本沒有考慮這種工序。
這樣，F(xiàn)R1.551.721除了與GB677，023用途不同外，不曾表明它有什么能夠與GB677，023所公開的內(nèi)容很容易地、明顯地統(tǒng)一的地方。
事實上，GB677，023的操作原理是無法與FR1.551.721的操作原理相結(jié)合的，因為其操作設(shè)備不同，中間操作目的不同，這兩項專利各自所要解決的功能要求不同。
FR1.578.603和FR1.371.056基本上與FR1.551.721是一致的。
FR2.437.258與FR1.551.721基本相同，但與后者比較，它將滿載的澆包單獨輸送，而將空包單獨卸下。
DEOS2.028.078也已為人所知，它有一個對稱于旋轉(zhuǎn)軸延伸的單支臂(FR1.551.721則有兩個獨立的支臂)，並且考慮了能夠?qū)舶D(zhuǎn)到一定角度。
意大利的《軸承雜志》第215期第1至3頁介紹了一種帶固定位置支臂的裝置，它能夠垂直升降澆包。這種裝置也和上述各種裝置與本文沒有提到的其它現(xiàn)有裝置一樣，都出于同一種指導(dǎo)思想，即澆包只有在另一個地方注滿金屬液並從出鋼區(qū)送到輸送裝置工作區(qū)之后才裝上輸送裝置。
應(yīng)該指出，至今還沒有超過FR1.551.721、GB677，023或本文提到的其它專利的進展，這表明了這一領(lǐng)域的專家們的想象和推論的性質(zhì)仍然沒有改變。盡管本發(fā)明試圖解決的問題多年來已經(jīng)引起人們的重視，情況仍然依舊。
為了清除上述裝置的限制並解決其問題，賦予其在本說明書中將要闡明的優(yōu)點，本申請人研究、試驗並實現(xiàn)了本發(fā)明。
本發(fā)明將包括澆包必須經(jīng)過的所有工序，從鋼水出爐到澆注工序，並將消除不必要的操作，縮短和調(diào)整操作時間，實現(xiàn)工序標(biāo)準(zhǔn)化，並使過程能夠得到自動的和最優(yōu)的控制。
本發(fā)明還提供只在固定位置和操作工位上進行的操作，以及采用特殊方式和良好裝備的調(diào)整操作，在最優(yōu)的時間和條件下進行預(yù)先規(guī)定的處理金屬液的工序和恢復(fù)澆包狀態(tài)的工序。
本發(fā)明還取消了運載澆包的小車和在煉鋼廠中吊運滿裝鋼水的澆包的橋式吊車或其它吊車。此類小車、橋式吊車或其它吊車要載運裝滿金屬液的澆包，因此尺寸都很大。
本發(fā)明在生產(chǎn)廠房中取消了這些大型設(shè)備，並避免了使用這類設(shè)備運輸裝滿金屬液的澆包時可能發(fā)生的危險。這類運輸設(shè)備只留著運送空澆包。
本發(fā)明采用閉合的工藝路線，通過一個整體承載結(jié)構(gòu)來完成。這個承載結(jié)構(gòu)配備了專門的設(shè)備，可以滿足工藝循環(huán)中全部直接的和間接的要求。
閉合工藝路線將出鋼區(qū)與澆注區(qū)直接地和獨立地連系起來，沿這條閉合路線有金屬液精煉、澆包清理和應(yīng)急澆注所需的輔助工位。
至少要有兩個同軸輸送支架來輸送澆包，兩個支架互相配合，每個載運一個澆包。
本發(fā)明推薦的一種方案是由一個帶旋轉(zhuǎn)支臂的裝置運載兩個澆包，旋轉(zhuǎn)支臂就是上述的輸送支架。這種裝置位于熔爐與澆注工位的中間。
在本說明中，“熔爐”一詞含義甚廣，包括了熔爐、精煉爐等，以及任何能向澆包供給金屬液的設(shè)備。
按照本發(fā)明，澆包可交替地處于不同的位置，例如，一個澆包在裝料位置，同時另一個澆包在澆注位置，或二者都在一定的中間位置進行輔助工序。
上述裝置帶有同軸的、獨立的旋轉(zhuǎn)支臂，適用于將澆包自充注金屬液的初始位置輸送至下一個將金屬液精煉和(或)除氣的位置，這些工序包括為金屬液補充化學(xué)成份，以得到要求的合金，然后送到下面的澆注位置，注入連鑄機、錠?；蚱渌褂迷O(shè)備。
然后將此澆包送到有關(guān)的工位進行清理、準(zhǔn)備和可能的小量維修工作，或更換澆包，同時其它澆包則進行上述的裝料、精煉和澆注工序。
完成不同工序(從爐中裝料、精煉和檢驗成份、澆注和清理澆包)需要的時間不同。
支臂的運動方向通常是預(yù)先確定的，運動是獨立的。這樣當(dāng)一道工序完成時，澆包可以立即送往下一個工位，進行下一道工序，而不會與另一個澆包正在進行的工序發(fā)生干擾，而后一澆包的工序與前一澆包的工序全然不同，因為輸送裝置是以轉(zhuǎn)臺的方式工作的。
因此，支臂通常在各自的時間內(nèi)沿同一方向移動，但各自的相位不同，而且互相獨立，因為配備有防止支臂占據(jù)互相干擾位置的控制和聯(lián)鎖裝置。
在一種方案中，支臂能在兩個或更多的工位之間作正向和反向移動，例如在澆注工位和精煉工位之間，其目的是在發(fā)現(xiàn)合金成份需要調(diào)整的最后一刻可以將澆包立即從澆注工位送回精煉工位。
按照這一方案，這種可能的反方向移動安排在兩個或兩個以上的工位之間，以應(yīng)付任何意外。
本發(fā)明還推薦一種有雙支臂的裝置。
在一種方案中，輸送裝置可以有更多的支臂，支臂數(shù)可以與同時使用的澆包數(shù)一樣多。
因此，本發(fā)明不僅提供了專用輔助工位，其中一個用于精煉，可能還包括除氣和補充合金成份，另一個用于澆包的清理、準(zhǔn)備和可能的更換，而且還使工作循環(huán)能連續(xù)控制，避免停歇時間和優(yōu)化全部工序，最終的效果是得到一種在允許的時間之內(nèi)並具備要求的特征的適當(dāng)?shù)木幊痰牟僮鳌?br>這種裝置可以在按照預(yù)定程序編程的設(shè)備控制下完成各種工序，程序須適合鑄造設(shè)備的性能、鑄造的類型和具體的使用設(shè)備。
這種裝置特別適合頻繁澆注的情況，這種情況下特別重要的是時間要集中，面積要節(jié)省，澆注質(zhì)量要連續(xù)控制，並能夠進行連續(xù)的預(yù)先規(guī)定的調(diào)整成份操作。
本發(fā)明是一種適合連續(xù)鑄造、錠模鑄造或混合鑄造的在澆注區(qū)工作的澆包輸送裝置，它具有獨立的同軸支臂，支臂能連續(xù)旋轉(zhuǎn)360°，並支承澆包。本裝置的特征是其旋轉(zhuǎn)支臂也能在出鋼工位與熔爐配合操作澆包。
附圖是一種破除了上述限制的裝置實例。各圖說明如下圖1.本發(fā)明的輸送裝置側(cè)視圖，圖中表示了出鋼和澆注工位。
圖2.圖1中的裝置在金屬液加熱和除渣工位的側(cè)視圖。
圖3.圖1中的裝置在澆包加熱和閥型底蓋修理工位的側(cè)視圖。
圖4.圖1裝置的剖面圖。
圖5.圖1裝置的俯視圖。
圖6.澆包支架部分的垂直剖面。
圖7.用單支臂承載澆包的一種方案。
圖8.圖7方案澆包支架部分垂直剖面。
圖9 澆包旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的內(nèi)部剖面圖。
由于構(gòu)件是雙套的，圖中每種構(gòu)件只給一個編號，重復(fù)的構(gòu)件編號在第一個構(gòu)件編號上加一百。
圖中裝置10有兩個同軸旋轉(zhuǎn)支臂27，其中一個支承在另一個上面，支臂27與固定基座25和一個支座58連接。
旋轉(zhuǎn)支臂27能連續(xù)旋轉(zhuǎn)360°以上，並有一種安全夾緊機構(gòu)(圖中未示)，防止往復(fù)擺動。
支臂27上方為一平臺28，可從內(nèi)部登上平臺(圖4)。
支臂27包括承載結(jié)構(gòu)62，承載結(jié)構(gòu)62由齒輪56與齒輪57帶動，繞垂直旋轉(zhuǎn)軸26轉(zhuǎn)動。齒輪57固定在承載結(jié)構(gòu)62上。
齒輪56固定在電動機減速器55上並由其帶動，電動機減速器55固定在支承結(jié)構(gòu)58上。支臂27通常單向旋轉(zhuǎn)，但當(dāng)需要進行應(yīng)急操作或調(diào)整成份的操作時，也可以在兩個工位或幾個工位之間逆轉(zhuǎn)。
擺動工作臂31垂直固定在承載結(jié)構(gòu)62上，驅(qū)動器53驅(qū)動連接樞軸33，帶動工作臂31繞旋轉(zhuǎn)樞軸34擺動。幾個旋轉(zhuǎn)樞軸34位于同一水平面內(nèi)。其結(jié)果是支臂127有一個固定臂29，用于其它構(gòu)件的定位。
工作臂31固定在用以支承澆包14的支承樞軸35上。支承樞軸35與澆包旋轉(zhuǎn)機構(gòu)30相配合，使?jié)舶?4能夠旋轉(zhuǎn)270°以上。
澆包旋轉(zhuǎn)機構(gòu)30固定澆包14並可按照要求將其定位，定位范圍包括使?jié)舶S線處于垂直位置和與垂線成需要的角度。
平行四邊形臂32與澆包旋轉(zhuǎn)機構(gòu)30的連接架169一起帶動控制樞軸36，使?jié)舶?4和澆包旋轉(zhuǎn)機構(gòu)30永遠保持正確位置。
澆包旋轉(zhuǎn)機構(gòu)30(圖6)包括托架69，托架69支承澆包14並將其定位，機構(gòu)30可繞支承樞軸35擺動。
內(nèi)齒圈70也裝在支承樞軸35上面，從而能夠擺動。內(nèi)齒圈70覆蓋角度小于360°，支承在承載結(jié)構(gòu)170上，承載結(jié)構(gòu)170端部有一個支架76。
支架76包括導(dǎo)套78，導(dǎo)套78與夾緊銷74配合，可使銷74迅速插入澆包14上的槽內(nèi)。銷74由驅(qū)動器73帶動。
齒輪72由電動機減速器71帶動，減速器71固定在工作臂31上，齒輪72與內(nèi)齒圈70嚙合。
當(dāng)使用自動驅(qū)動時，齒圈70的位置和澆包14的位置可由位置監(jiān)視器監(jiān)視。監(jiān)視器可以是編碼器型的，與驅(qū)動電動機減速器71的電動機同軸安裝。
澆包可用上述系統(tǒng)移動，或用提升設(shè)備通過提升軸65、連桿64和澆包14上的軸66移動。
在一種方案中連桿64支承在支座67上，支座67通過測力傳感器68支承在托架69上，測力傳感器68用于稱量澆包14內(nèi)的金屬液重量。
導(dǎo)軌65(圖9)位于托架69和支座67之間，用于往復(fù)定位。
支承軸35和澆包軸66的軸線基本上重合。
如需轉(zhuǎn)動澆包14，應(yīng)夾緊工作臂31和平行四邊形臂32，將銷74滑入槽75內(nèi)，啟動電動機減速器71。電動機減速器71通過齒輪72轉(zhuǎn)動齒圈70，從而使承載結(jié)構(gòu)170和澆包14轉(zhuǎn)動。
澆包14的蓋15由提升臂21支承，提升臂21在樞軸22上擺動，由驅(qū)動器54驅(qū)動。
澆包有底腳20、澆注金屬液的閥型底蓋19和啟動閥門19的驅(qū)動器59。
前面已經(jīng)提到過，澆包14上有提升軸60，該軸與連桿64和澆包軸66一起，可通過吊車的吊鉤61移動或更換澆包。
因此，本發(fā)明的裝置10可使?jié)舶?4繞垂直軸線26旋轉(zhuǎn)或繞支承樞軸35的水平軸線旋轉(zhuǎn)，這后一軸線與澆包樞軸66的軸線重合。
空澆包也可用吊車或提升機移動或在任何工位上更換。
圖7至9所示的方案中，澆包旋轉(zhuǎn)機構(gòu)30只支承在工作臂31上。這些圖中的構(gòu)件編號與其它圖中相同，因這些構(gòu)件是相同的。
在這種方案中，托架69可以包括支座67和測力傳感器68。托架69通過連接件169和承載結(jié)構(gòu)170與齒圈70連接。
在這一方案中，齒圈70覆蓋360°，因此澆包可旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)多。
銷74的導(dǎo)套78直接裝在托架69上。
在這種方案中或其它情況下，在托架69和支座67之間可裝穩(wěn)定器77，與導(dǎo)套65配合。
在只有工作臂31而沒有平行四邊形臂32的方案中，澆包14可用手、用與支承軸35連接的位置監(jiān)視器或電動機減速器71的電動機定位。位置監(jiān)視器也可與旋轉(zhuǎn)軸34連接。
圖中的例子共有五個工位，其中四個圍繞垂直軸線26布置，相隔90°，第五個在其中兩個工位之間(圖5)。
工位數(shù)可以減少，但每個工位的功能就要增多。工位數(shù)也可增加，圍繞垂直軸線布置時相隔的角度可以不同。
例如，熔爐11出鋼的工位43與澆注工位45成180°角，這個角度可以改變，其它工位的位置也可與圖中不同。
例子中的工位如下41-澆包預(yù)熱工位;
42-澆包閥門蓋修理工位;
43-出鋼工位;
44-金屬液加熱和除氣工位;
45-澆注工位;
46-除渣和清洗澆包工位。
圖中工位41和42是一起的，但可以分開。
圖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。
在任何情況下，這種相對位置將取決于特定的工序要求，並在設(shè)計過程中選定。
在圖1的例子中，工位43處的澆包14處于較低位置，蓋子15吊起，澆包對準(zhǔn)熔爐11的澆口12，熔爐11可由驅(qū)動器13轉(zhuǎn)到出鋼位置111。
工位44處可用一個穹頂形蓋39將澆包14蓋上，用一組加熱電極37加熱金屬液，加熱電極37可由驅(qū)動器38垂直提升。
除加熱金屬液外，工位44上還可進行除氣和添加調(diào)整成份的配料。
除氣和添加調(diào)整化學(xué)成份配料的工序也可在一個單獨的工位進行，而不與金屬液加熱在同一工位。
圖中所示的澆注工位45用于連續(xù)鑄造24，但也可用于錠模鑄造和混合鑄造。
圖中的裝置上，澆包114對準(zhǔn)小車17上的一個中間包16，小車17沿軌道23移動，小車17可連接使用設(shè)備或溢流槽18。
在工位45處，澆包114由工作臂131提升到中間包16上方，並用蓋子115蓋上。
在工位46處，進行除渣和清洗澆包114，澆包可按照要求的工序至少暫時翻轉(zhuǎn)180°。爐渣63可用鏟運機40運走，必須時可在此工位更換澆包114，但也可在任何其它工位上更換。
在工位41和42處，澆包14的軸線處于水平位置，但也可在其中一個工位上處于垂直位置。
在工位41處，空澆包14加蓋子51。蓋子51是加熱車50上的部件。加熱車50能沿軌道53移動，帶有一個燃燒器49。燃燒器用于加熱澆包，使其能在工位43處接受金屬液。
在工位42處有一個活動工作臺48，使操作工位便于接近閥門19的蓋47進行檢查，並在必要時進行修理。
權(quán)利要求
1.在澆注區(qū)(45)工作的澆包輸送裝置，適用于連續(xù)鑄造、錠模鑄造或混合鑄造。這種裝置有獨立的同軸支臂，能支承澆包(14)並使其連續(xù)旋轉(zhuǎn)360°。這種輸送裝置的特征是它的旋轉(zhuǎn)臂(27)也可在熔爐(11)旁的出鋼工位(43)操作澆包(14)。
2.按照權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征在于旋轉(zhuǎn)臂(27)包括一個承載結(jié)構(gòu)(62)，承載結(jié)構(gòu)(62)支承可垂直移動的工作臂(31)。
3.按照權(quán)利要求
1或2中所述的裝置，其特征在于工作臂(31)端部有一個澆包旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(30)。
4.按照權(quán)利要求
1、2或3中所述的裝置，其特征在于澆包旋轉(zhuǎn)裝置(30)支承澆包(14)並將其定位。
5.按照前述的任何一項權(quán)利要求
所述的裝置，其特征在于澆包旋轉(zhuǎn)裝置(30)有一個支座(67)和測力傳感器(68)，用以測量澆包重量。
6.按照前述的任何一項權(quán)利要求
所述的裝置，其特征在于平行四邊形臂(32)與工作臂(31)一起將澆包(14)保持在穩(wěn)定位置。
7.按照前述的任何一項權(quán)利要求
所述的裝置，其特征在于澆包旋轉(zhuǎn)裝置(30)有一托架(69)，用以支承澆包(14)並將其定位，還有一個內(nèi)齒圈(70)，用以轉(zhuǎn)動澆包。
8.按照前述的任何一項權(quán)利要求
所述的裝置，其特征在于平行四邊形臂(32)端部與澆包旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(30)連接，將托架(69)定位。
9.按照權(quán)利要求
1至7中的任何一項所述的裝置，其特征在于托架(69)和內(nèi)齒圈(70)相連接，並有銷子(74)，可插入澆包(14)的槽(75)內(nèi)。
10.按照權(quán)利要求
1至8中的任何一項所述的裝置，其特征在于托架(69)和內(nèi)齒圈(70)獨立安裝，並能在支承軸(35)上旋轉(zhuǎn)。內(nèi)齒圈(70)有一支架(170)，用以支承齒圈，其端部有一銷子(74)，可插入澆包(14)上的槽(75)內(nèi)。
11.按照前述的任何一項權(quán)利要求
所述的裝置，其特征在于內(nèi)齒圈(70)覆蓋范圍少于360°。
12.按照權(quán)利要求
1至9中任何一項所述的裝置，其特征在于內(nèi)齒圈(70)覆蓋范圍為360°。
13.按照前述的任何一項權(quán)利要求
所述的裝置，其特征為內(nèi)齒圈(70)與齒輪(72)嚙合，並由固定在工作臂(31)上的電動機(71)驅(qū)動。
14.按照前述的任何一項權(quán)利要求
所述的裝置，其特征在于支承軸(35)和澆包旋轉(zhuǎn)軸(66)的軸線基本上互相重合。
15.按照前述的任何一項權(quán)利要求
所述的裝置，其特征在于它可以在一個工位(41)加熱澆包，在此工位上澆包(14)的軸線基本上處于水平位置。
16.按照權(quán)利要求
1至14中任何一項所述的裝置，其特征在于它可在一個工位(41)加熱澆包，在此工位上澆包(14)軸線基本上處于垂直位置。
17.按照前述的任何一項權(quán)利要求
所述的裝置，其特征在于它可以在一個工位(42)修理澆包的閥門蓋，在此工位上澆包(14)軸線基本上處于水平位置。
18.按照前述的任何一項權(quán)利要求
所述的裝置，其特征在于該裝置包括有一個工位(44)，來加熱澆包(14)內(nèi)的熔化金屬液。
19.按照前述的任何一項權(quán)利要求
所述的裝置，其特征在于該裝置有一個工位可將澆包(14)內(nèi)的金屬液除氣。
20.按照前述的任何一項權(quán)利要求
所述的裝置，其特征在于該裝置有一個工位可調(diào)整澆包(14)內(nèi)金屬液的化學(xué)成份。
21.按照前述的任何一項權(quán)利要求
所述的裝置，其特征在于它有一個工位(46)可以除渣和清洗澆包，此時澆包(14)至少可以暫時處于翻轉(zhuǎn)位置。
專利摘要
本發(fā)明是一種用于澆注區(qū)(45)的澆包輸送裝置，適用于連續(xù)鑄造、錠模鑄造和混合鑄造。這種裝置有獨立的同軸支臂，可支承澆包(14)，并使其連續(xù)旋轉(zhuǎn)360°。這種旋轉(zhuǎn)支臂(27)也可在熔爐(11)旁的出鋼工位(43)操作澆包(14)。
文檔編號B22D41/06GK86106697SQ86106697
公開日1987年4月22日 申請日期1986年9月27日
發(fā)明者吉亞姆彼特羅·比尼迪蒂 申請人:丹尼利機械廠聯(lián)合股票公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan