專利名稱：鐵水包多功能加取蓋裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鐵水包加取蓋裝置。
背景技術：
中國目前是世界第二大能源消費國，同時也是世界第二大C02排放國。作為能源密集型工業的鋼鐵產業在中國鋼產量連續5年超過20%的增幅高速增長，連續9年位居世界第一的同時，消耗的能源及其造成的環境負荷也都已達到整個工業總量的10%。因此減輕中國能源消費及環境壓力首先提高中國鋼鐵產業的能源利用效率，發展循環經濟及節能是中國鋼鐵企業發展的必由之路，為了提高企業的市場競爭力，鋼鐵企業必須由以前的規模化生產逐漸向科技型、節能型產業轉變。今后鋼鐵企業的競爭就是企業能源利用率的競爭。作為近年來提出的一個全新概念，實質是能源高效利用、清潔能源開發的問題，核心是能源技術和節能減排技術的創新、產業結構創新和生產工藝創新等.這種經濟發展模式與傳統鋼鐵企業的粗放型經濟增長模式不同，它是處理傳統經濟增長模式下產生的全球氣候變暖、資源危機以及環境等問題與人類社會持續發展之間的矛盾沖突的一種現實可行的方式。鋼鐵企業的主要生產流程為煉鐵(鐵廠)一煉鋼(鋼廠)一連鑄(連鑄車間)一產品(型材廠、板材廠等)。在整個生產工藝過程中，每個車間之間的工藝流轉都會伴隨著溫度降低，能量損失。而每道工序對產品的溫度都有嚴格的要求，為了保證每道工序的正常生產，只有通過前道工序大量的能源消耗，提高溫度。鋼鐵制品的能量揮發快，并且隨著溫度的升高，能量消耗會成倍增長，所以工序間的保溫節能水平會直接影響到產品的生產成本。目前國內鋼鐵企業中，煉鐵廠普遍采用鐵水包盛裝鐵水，通過鐵水罐車將鐵水運送到鋼廠脫硫站進行脫硫和扒渣，然后由行車起吊到轉爐工位將鐵水兌入轉爐進行進一步冶煉。根據不同的產品結構及規劃布局，煉鐵廠到鋼廠的距離相差很大，比較老的企業中，兩個廠的距離通常有5公里以上，最近幾年新建企業中，兩個廠的距離在500—1000米不等，并且該段路程為露天，有很大的安全隱患。目前所有的鋼廠鐵水運輸過程中，鐵水包包口是敞開的，鐵水直接與空氣接觸，鐵水及鐵水包與空氣溫差大，不斷發生熱交換，將大量的熱量散發，如果在雨雪天氣還容易發生事故。通過對多家企業進行跟蹤測量，鐵水包中的鐵水從高爐出來溫度為1500° (鐵水平均溫度)左右，當鐵水包運轉到脫硫站時，溫度已經降低到1340°左右(鐵水表面溫度)，有時候更低。綜合鋼水平均減少120°C，鋼水減少60°的散熱相當于每噸鐵水少向大氣散熱值為lOOOOKcal/噸鐵水，相當于1600公斤標準煤的燃燒放熱，這樣的能量損失非常大。同時鐵水包敞開對環境污染大，減低設備使用壽命。
發明內容
本發明的目的在于提供一種結構合理，有效避免鐵水包在工作過程中熱量散失的鐵水包多功能加取蓋裝置。
本發明的技術解決方案是
一種鐵水包多功能加取蓋裝置，其特征是包括機架、鐵包蓋；機架上設置將鐵包蓋提取、蓋上的取蓋、加蓋機構，鐵包蓋上設置與取蓋、加蓋機構配合的相應機構。所述取蓋、加蓋機構包括中間插齒，中間插齒兩側設置相同結構的左、右插齒，中間插齒、左右插齒與提升機構連接；所述與取蓋、加蓋機構配合的相應機構包括設置在鐵包蓋左、右兩側的左、右掛鉤，左右掛鉤的鉤槽中設置裝于鐵水包上的鉸鏈軸，鐵包蓋的頂部設置與中間插齒配合的中間吊耳，中間吊耳兩側設置分別與左右插齒配合的左右吊耳。中間插齒及左右插齒上表面呈斜坡形式；中間插齒的最高處后為后斜坡，中間插齒最高處的位置保證鐵包蓋提升過程的中間吊耳越過該最高處時，左右吊耳處于左右插齒的爬坡位置。機架有設置在煉鐵廠接鐵水處的機架和設置在煉鋼廠倒鐵水處的機架，鐵包蓋上設置分別與煉鐵廠接鐵水處機架上的取蓋、加蓋機構配合的相應機構及與煉鋼廠倒鐵水處機架上的取蓋、加蓋機構配合的相應機構。煉鐵廠接鐵水處的機架和設置在煉鋼廠倒鐵水處的機架均有多個，分別與多個鐵水包的鐵包蓋配合。本發明可以大大地減少鐵水包在接鐵水與倒鐵水過程中熱量的散失，節約能耗，降低成本，并改善作業人員工作環境。本發明不僅可以實現單個鐵水包的加取蓋，而且可以實現同一鐵水車上多個鐵包同時加取蓋。克服了鐵水包在工作過程中熱量的散失的問題，起到了節約能耗、降低成本、改善環境的作用。填補了世界鐵水包加取蓋技術的空白。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。圖1是本發明一個實施例的結構示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是鐵包蓋取出狀態圖。圖4是鐵包蓋加蓋過程的狀態圖。圖5是本發明在有多個鐵水包時的結構示意圖。圖6是有多個鐵水包時鐵包蓋取出狀態圖。圖7是有多個鐵水包時鐵包蓋加蓋過程的狀態圖。
具體實施例方式一種鐵水包多功能加取蓋裝置，包括機架1、鐵包蓋2 ；機架上設置將鐵包蓋提取、蓋上的取蓋、加蓋機構，鐵包蓋上設置與取蓋、加蓋機構配合的相應機構。所述取蓋、加蓋機構包括中間插齒3，中間插齒兩側設置相同結構的左、右插齒4、5，中間插齒、左右插齒與液壓提升機構6連接；所述與取蓋、加蓋機構配合的相應機構包括設置在鐵包蓋左、右兩側的左、右掛鉤7、8，左右掛鉤的鉤槽中設置裝于鐵水包上的鉸鏈軸9、10，鐵包蓋的頂部設置與中間插齒配合的中間吊耳11，中間吊耳兩側設置分別與左右插齒配合的左右吊耳12、13。中間插齒及左右插齒上表面呈斜坡形式；中間插齒的最高處后為后斜坡，中間插齒最高處的位置保證鐵包蓋提升過程的中間吊耳越過該最高處時，左右吊耳處于左右插齒的爬坡位置。機架有設置在煉鐵廠接鐵水處的機架和設置在煉鋼廠倒鐵水處的機架，鐵包蓋上設置分別與煉鐵廠接鐵水處機架上的取蓋、加蓋機構配合的相應機構及與煉鋼廠倒鐵水處機架上的取蓋、加蓋機構配合的相應機構。煉鐵廠接鐵水處的機架和設置在煉鋼廠倒鐵水處的機架均有多個，分別與多個鐵水包的鐵包蓋配合。本發明的工作過程是(1)取蓋動作
多功能鐵水包加取蓋裝置安裝在鐵廠接水工位前，根據不同工廠設計及工藝要求確定具體的安裝位置。鐵水車由鋼廠方向進入鐵廠接鐵水，進入高爐鐵水口工位前要將鐵包蓋取下。當鐵水車接近一號本裝置時，鐵水車操作人員啟動鐵水車速度按鈕，使鐵水車減緩行駛速度(鐵水車此時行駛速度根據加取蓋裝置的動作速度已經設定)，同時啟動提升機構中的液壓缸，使中間插齒、左右插齒向下移動，到達機構設定位置，鐵水車繼續前進，當各吊耳與相應插齒接觸后，在鐵包車前進的動力牽引下，鐵包蓋隨著鐵包車的前進不斷向上提升，同時鉸鏈軸9與掛鉤7緊密接觸，鉸鏈軸9推動掛鉤7，使鐵包蓋沿著插齒的方向斜向上移動，因中間插齒與左右插齒的斜度有區別，所以在同一時間內，掛鉤8的垂直向上位移比掛鉤7大，鐵包蓋斜向上移動過程中，鉸鏈軸10先與掛鉤8脫離，當中間吊耳運動超過中間插齒最高位后，由于鐵包蓋重力作用，掛鉤7 —側鐵包蓋會沿著中間插齒后斜坡斜向下移動，掛鉤7 —側鐵包蓋會沿著左右插齒斜向上移動，鐵包蓋在此移動過程中，掛鉤7與鉸鏈軸9脫離，整個鐵包蓋被插齒機構掛起。此時操作人員啟動液壓提升機構中的液壓缸，使鐵水包蓋整體上升，包蓋提升到設計工位，如圖3所示，鐵水車繼續前進，而鐵水包與鐵包蓋不會發生碰撞，完成鐵包取蓋動作。鐵水車進入高爐水口工位，準備接受鐵水。(2)加蓋動作
鐵水車接完鐵水后，按原路返回，鐵水車向煉鋼廠方向行駛，通過該機構進行加蓋。當鐵包車接近本裝置時，鐵水車慢速行駛，操作人員啟動液壓提升機構中的液壓缸，使鐵包蓋、插齒下降，鐵包蓋處于傾斜狀態，在水平線上，掛鉤7的最低點低于鉸鏈軸在鉸鏈軸9，如圖4所示，鐵水車繼續前進，當鉸鏈軸9與掛鉤7接觸后，在鐵水車前進的動力牽引下，鐵包蓋將以鉸鏈軸為支點做圓周運動，將鐵包蓋帶回鐵水包上。達到加蓋目的。(3)逆向加取蓋機構
進入煉鋼廠倒鐵水之前，需通過第二套裝置加取蓋。該裝置加取蓋的原理與上述相同，但由于鐵水車運行方向的原因，鐵水車在鐵廠完成加蓋時的運動方向到鋼廠后變成取蓋方向，所以為了減少鐵水車往返運動次數，第二套加取蓋裝置的安裝方向與第一套相反。同時吊耳的布置滿足避免兩套機構相互干涉。(4)其他輔助機構
鐵包蓋上設置有吊裝口，作為設備檢修及故障時使用。當插齒機構出現故障或更換新鐵包蓋時，由車間行車將鐵包蓋取下或吊上鐵包。提升機構液壓缸上設有倒錐體結構，作為液壓缸密封圈漏油時保護作用，防止液壓油滴到包蓋引起安全事故。
2、多包機構
由于有的鋼廠設計時鐵廠與鋼廠距離較大，鐵水轉運時采用火車，多個鐵水包同時轉運，多功能鐵包蓋同樣適用，只是布局和過程控制稍微復雜些。以鐵水車上有兩個鐵水包為例，如圖5所示。鐵水包進煉鐵廠接鐵水之前，通過一號和二號本裝置進行取蓋，其工作原理與一個鐵水包相同。在1#鐵水包接近二號本裝置時，車間操作人員將指示燈變為黃色，提示火車司機鐵水車減慢速度行駛(根據各個鋼鐵企業的工藝情況可以在1#鐵水包到達一號與二號本裝置之間且中間吊耳與中間插齒之間還有一段距離時鐵包車停下)，操作人員啟動提升機構，將插齒下降(或者1#鐵水包剛駛過二號本裝置時，啟動提升機構，將插齒下降)，下降到位后在鐵水車的牽引下取蓋，當中間吊耳達到中間插齒的最高點并回落后，根據各個鋼鐵企業的工藝情況可以直接啟動提升機構(或者將指示燈變為紅色，鐵水車停下然后啟動提升機構)，提升機構工作到位后如圖6所示，將指示燈變為綠色，鐵水車以正常速度向煉鐵廠行駛。鐵水包接完鐵水后，鐵水車向煉鋼廠行駛，需通過一號和二號本裝置進行加蓋。其加蓋原理與一個鐵水包加蓋的原理相同。在姊鐵水包接近一號本裝置時，將指示燈變為黃色，鐵水車慢速行駛，根據各個鋼鐵企業的工藝情況可以在2#鐵水包進入一號本裝置與二號本裝置之間時將指示燈變為紅色，鐵水車停下，啟動提升機構，使鐵水包、插齒下降，或者在2#鐵水包進入一號本裝置與二號本裝置之間時直接啟動提升機構，使鐵水包、插齒下降，下降到位后如圖7所示，掛鉤7與鉸鏈軸9接觸后在鐵水車的牽引下將鐵包蓋帶回鐵水包上。然后將指示燈變為綠色，鐵水車以正常速度向煉鋼廠行駛。鐵水包進煉鋼廠倒鐵水之前需通過三號、四號本裝置進行取蓋，其原理與進鐵廠取蓋相同。倒完鐵水后，鐵水車向煉鐵廠行駛，需通過三號、四號本裝置進行加蓋，其原理與接完鐵水后加蓋相同。當鐵水車上有多于兩個的鐵水包時，其原理與兩個鐵水包完全相同，只需對應每個鐵水包設置一套本裝置。
權利要求
1.一種鐵水包多功能加取蓋裝置，其特征是包括機架、鐵包蓋；機架上設置將鐵包蓋提取、蓋上的取蓋、加蓋機構，鐵包蓋上設置與取蓋、加蓋機構配合的相應機構。
2.根據權利要求1所述的鐵水包多功能加取蓋裝置，其特征是所述取蓋、加蓋機構包括中間插齒，中間插齒兩側設置相同結構的左、右插齒，中間插齒、左右插齒與提升機構連接；所述與取蓋、加蓋機構配合的相應機構包括設置在鐵包蓋左、右兩側的左、右掛鉤，左右掛鉤的鉤槽中設置裝于鐵水包上的鉸鏈軸，鐵包蓋的頂部設置與中間插齒配合的中間吊耳，中間吊耳兩側設置分別與左右插齒配合的左右吊耳。
3.根據權利要求2所述的鐵水包多功能加取蓋裝置，其特征是中間插齒及左右插齒上表面呈斜坡形式；中間插齒的最高處后為后斜坡，中間插齒最高處的位置保證鐵包蓋提升過程的中間吊耳越過該最高處時，左右吊耳處于左右插齒的爬坡位置。
4.根據權利要求1、2或3所述的鐵水包多功能加取蓋裝置，其特征是機架有設置在煉鐵廠接鐵水處的機架和設置在煉鋼廠倒鐵水處的機架，鐵包蓋上設置分別與煉鐵廠接鐵水處機架上的取蓋、加蓋機構配合的相應機構及與煉鋼廠倒鐵水處機架上的取蓋、加蓋機構配合的相應機構。
5.根據權利要求4所述的鐵水包多功能加取蓋裝置，其特征是煉鐵廠接鐵水處的機架和設置在煉鋼廠倒鐵水處的機架均有多個，分別與多個鐵水包的鐵包蓋配合。
全文摘要
本發明公開了一種鐵水包多功能加取蓋裝置，包括機架、鐵包蓋；機架上設置將鐵包蓋提取、蓋上的取蓋、加蓋機構，鐵包蓋上設置與取蓋、加蓋機構配合的相應機構。本發明可以大大地減少鐵水包在接鐵水與倒鐵水過程中熱量的散失，節約能耗，降低成本，并改善作業人員工作環境。本發明不僅可以實現單個鐵水包的加取蓋，而且可以實現同一鐵水車上多個鐵包同時加取蓋。克服了鐵水包在工作過程中熱量的散失的問題，起到了節約能耗、降低成本、改善環境的作用。
文檔編號B22D41/00GK102554202SQ201210080528
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月26日 優先權日2012年3月26日
發明者陳韋瑋 申請人:陳韋瑋