阅读说明：本技术 一种精炼钢包用高强度镁碳砖制备设备及其工艺 (Preparation equipment and process of high-strength magnesia carbon brick for refined steel ladle ) 是由 徐建新 谈继星 于 2020-07-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种精炼钢包用高强度镁碳砖制备设备及其工艺,设备包括第一压制装置、设置于该第一压制装置一侧的第二压制装置、模具流转装置和粉料添加装置,所述第一压制装置和第二压制装置均包括机架、模腔组件、压模组件以及传动组件,还包括模具导入组件；工艺包括上模具、一次压制、二次压制、转移翻面、反面压制及出料工序。通过设置第一压制装置和第二压制装置对粉料进行正反面压制成型,以及在第一压制装置和第二压制装置之间通过第二传动单元实现对模具的转移并翻面,配合上模具、一次压制、二次压制、转移翻面、反面压制及出料的自动化,实现了自动化生产,而且对砖块正反压制,压力均衡以及耐火砖压制的致密程度均一。(The invention relates to a preparation device and a preparation process of a high-strength magnesia carbon brick for a refined steel ladle, wherein the preparation device comprises a first pressing device, a second pressing device arranged on one side of the first pressing device, a mould circulation device and a powder adding device, wherein the first pressing device and the second pressing device respectively comprise a rack, a mould cavity component, a pressing mould component and a transmission component, and further comprise a mould guiding-in component; the process comprises the working procedures of die feeding, primary pressing, secondary pressing, transfer turning, reverse pressing and discharging. Carry out positive and negative press forming to the powder through setting up first suppression device and second suppression device to and realize the transfer and the turn-over to the mould through second drive unit between first suppression device and second suppression device, the cooperation is mould, once is suppressed, the secondary is suppressed, is shifted the automation of turn-over, reverse side suppression and ejection of compact, has realized automated production, moreover to the fragment of brick positive and negative suppression, the compact degree homogeneous of pressure equilibrium and firebrick suppression.)

一种精炼钢包用高强度镁碳砖制备设备及其工艺

技术领域

本发明涉及耐火材料加工技术领域，尤其涉及一种精炼钢包用高强度镁碳砖制备设备及其工艺。

背景技术

我国是世界范围内的耐火砖生产基地，国内和国际市场需求前景广阔，我国已具有完善的耐火砖专业技术和生产工艺，但在耐火砖自动化生产设备研制方面远落后于发达国家，国内大多数厂家主要以纯手工操作设备或者半自动设备为主，往往在上料及坯砖成型后的输出方面以人工操作；而人工上料多数以经验来判断个体坯砖所需原料的多少，从而导致其工作效率，及产品质量低下；由其对于要求较高的精炼钢用镁碳砖更为明显，由于钢包用耐火砖相较于铸铁用耐火砖，其要求转体紧密度及耐高温性更高；所以尽快研发自动化程度高、性价比高的专业生产设备已成业内生产企业急需解决的问题。

专利号为CN201610168719.5的专利文献公开了筒形耐火砖全自动液压压砖机及压砖工艺，包括固定在模架上的筒形耐火砖自动压机模具，模架包括主动梁(20)和浮动模框(22)，主动梁(20)连接有驱动其升降的主动油缸(18)，浮动模框(22)连接有驱动其升降的副油缸(19)，筒形耐火砖自动压机模具包括上模板(8)、下模板(2)和中框，中框与下模板(2)相对升降形成一个环形模腔，上模板(8)固定在主动梁(20)的下侧，中框与浮动模框(22)连接。

然而，上述发明虽实现了耐火砖的自动化生产，但是该发明无法完成对需要添加芯模加工的耐火砖进行自动化生产，现有的技术通常由人工进行加料并捶打定型，以及模具的拆装均由人工操作完成，效率低下，且耐火砖压制的致密程度不一。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种精炼钢包用高强度镁碳砖制备设备，通过设置第一压制装置和第二压制装置对粉料进行正反面压制成型，以及在第一压制装置和第二压制装置之间通过第二传动单元实现对模具的转移并翻面，解决了上述背景技术中通常由人工进行加料并捶打定型，以及模具的拆装均由人工操作完成，效率低下，且耐火砖压制的致密程度不一的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种精炼钢包用高强度镁碳砖制备设备，其特征在于，包括：第一压制装置、设置于该第一压制装置一侧的第二压制装置、模具流转装置和粉料添加装置；

所述第一压制装置和第二压制装置均包括机架、模腔组件、压模组件以及传动组件，所述模腔组件竖直设置于所述机架的底部，其包括一体连接于所述机架的外柱和约束于所述外柱内且仅能沿所述外柱长度方向滑动的顶针，所述顶针坐落于所述外柱底部时，所述顶针与所述外柱形成模腔，所述压模组件正对所述模腔组件设置于所述机架的顶部；

所述传动组件包括第一传动单元、第二传动单元和第三传动单元，所述第一传动单元设置于所述外柱上，其传动连接所述顶针，所述第二传动单元设置于所述机架上，所述第三传动单元传动连接所述压模组件和所述粉料添加装置；

所述模具流转装置包括流转传送带和若干的设置于所述流转传送带上的模具，所述流转传送带流转传送所述第一压制装置和第二压制装置之间的模具；

所述粉料添加装置包括主添加组件和副添加组件，所述主添加组件固定于所述机架上，所述主添加组件为所述模腔充填粉料，所述副添加组件铰接设置于所述外柱顶部的一侧；以及

模具导入组件，所述模具导入组件设置于所述外柱的顶部，其包括导向板、导向轨以及顶进单元，所述导向板呈喇叭形开口朝向所述流转传送带的输入端，所述导向轨向所述模腔倾斜设置于所述导向板的后端，所述顶进单元设置于所述导向板的正上方。

作为改进，所述第一传动单元包括：

驱动齿条架，所述驱动齿条架固定设置于所述压模组件上；

第一齿轮，所述第一齿轮与所述驱动齿条架啮合传动，所述第一齿轮设置为单向旋转驱动齿轮；以及

驱动凸轮，所述驱动凸轮设置于所述第一齿轮的传动端，所述驱动凸轮传动所述顶针竖直移动。

作为改进，所述驱动齿条架包括支架和一体设置与所述支架上的凸轮驱动部、转移驱动部、进料驱动部以及清扫驱动部，所述凸轮驱动部设置于所述支架的底部一侧，所述转移驱动部相邻设置于所述凸轮驱动部的侧方，所述清扫驱动部相对所述凸轮驱动部设置于所述支架另一侧的上方，所述进料驱动部相对所述转移驱动部设置于所述支架另一侧的下方。

作为改进，所述第二传动单元包括：

第二链轮组，所述第二链轮组设置于所述机架上，且其动力输入端与所述转移驱动部可配合传动；

抓手架，所述抓手架传动连接于所述第二链轮组的动力输出端；

导向轨迹，所述导向轨迹一体设置于所述机架上，所述抓手架的自由端抵触约束于所述导向轨迹面上运动；以及

抓手，所述抓手约束于所述抓手架且仅能沿所述抓手架长度方向滑动。

作为改进，还包括清理轮组，所述清理轮组设置于所述外柱的顶部，所述清理轮组包括第二齿轮和与所述第二齿轮传动连接的传动链，所述第二齿轮与所述清扫驱动部可配合传动。

作为改进，所述传动链上设置有卡爪，所述抓手上设置有对应所述卡爪可卡合配合的卡块。

作为改进，所述第三传动单元包括：

第三齿轮，所述第三齿轮转动设置于所述外柱的侧壁上，且其对应所述进料驱动部设置；以及

传动架，所述传动架转动设置于所述外柱上，且其与所述第三齿轮传动连接。

作为改进，包括主添加组件包括：

添料仓，所述添料仓固定设置于所述机架，且其出口正对所述模腔设置；以及

启闭件，所述启闭件设置于所述添料仓的上方，其通过连杆与所述传动架传动连接，所述启闭件转动控制所述添料仓的储料及出料。

作为改进，所述启闭件包括杠杆和设置于所述杠杆两端的封板，所述杠杆的中心于所述添料仓铰接，所述封板设置为弧形板。

本发明的目的之二是提供一种精炼钢包用高强度镁碳砖制备工艺，本发明有效实现了耐火砖块生产的上模具、一次压制、二次压制、转移翻面、反面压制及出料的自动化，且由驱动齿条架驱动第一传动单元、第二传动单元以及粉料添加装置的联动运动，是整个过程动作完整协调，又能节省动力输出。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种精炼钢包用高强度镁碳砖制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，上模具，模具流转装置将模具运输至第一压制装置中的模腔组件处，由模具导入组件将模具导入至模腔组件；

步骤二，添加粉料，压模组件继续上升带动粉料添加装置打开对模腔添加粉料；

步骤三，一次压制，压模组件下降对粉料作第一次压制；

步骤四，二次压制，压模组件回升，驱动齿条架驱动清理轮组运动，清理轮组带动抓手运动对外柱口上的多余粉料清理收集至副添加组件，压模组件再次下降时，副添加组件将粉料泵送至主添加组件为模腔添加后完成二次压制；

步骤五，转移翻面，压模组件上升，第一传动单元带动顶针将模具顶出模腔，第二传动单元抓取模具并翻转180°输送至第二压制装置中的模腔组件；

步骤六，反面压制，第二压制装置中的粉料添加装置对模具的反面添加粉料，并由压模组件压制成型；

步骤七，出料，第二压制装置中的第二传动单元抓取模具运送至模具流转装置，模具流转装置在流转模具的过程中对模具进行拆装，同时提取压制成型的砖块码垛，模具重复利用。

本发明的有益效果：

(1)本发明中通过设置第一压制装置和第二压制装置对粉料进行正反面压制成型，以及在第一压制装置和第二压制装置之间通过第二传动单元实现对模具的转移并翻面，配合上模具、一次压制、二次压制、转移翻面、反面压制及出料的自动化，实现了自动化生产，而且对砖块正反压制，压力均衡以及耐火砖压制的致密程度均一；

(2)本发明中通过设置第三传动单元传动主添加组件的开闭，实现了定量加料，保证砖块的质量均一；

(3)本发明中通过设置模具导入组件使模具按指定通道导入至模腔，防止出现模具偏斜等情况；

(4)本发明中通过设置清理轮组带动抓手运动对模腔口的粉料进行清理收集，抓手既可作清理刷用又能实现抓取模具的作用；

(5)本发明中通过设置副添加组件对清理收集的粉料重新送入主添加组件对模腔内添加，保证了粉料的总量一定。

综上所述，该设备具有致密均一、自动生产的优点，尤其适用于耐火材料加工技术领域。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为一种精炼钢包用高强度镁碳砖制备设备的结构示意图；

图2为本发明轴测局部剖视示意图；

图3为本发明第一压制装置和第二压制装置示意图；

图4为图3中A处放大示意图；

图5为本发明第一压制装置和第二压制装置局部配合示意图；

图6为图5中B处放大示意图；

图7为清理轮组工作示意图；

图8为第一传动单元工作示意图；

图9为第二传动单元工作示意图；

图10为第三传动单元工作示意图；

图11为粉料添加示意图之一；

图12为粉料添加示意图之二；

图13为抓手和抓手架配合示意图之一；

图14为抓手和抓手架配合示意图之二；

图15为一种精炼钢包用高强度镁碳砖制备工艺的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例一

如图1至图6所示，一种精炼钢包用高强度镁碳砖制备设备，包括：第一压制装置1、设置于该第一压制装置1一侧的第二压制装置2、模具流转装置3和粉料添加装置4；

所述第一压制装置1和第二压制装置2均包括机架21、模腔组件22、压模组件23以及传动组件24，所述模腔组件22竖直设置于所述机架21的底部，其包括一体连接于所述机架21的外柱221和约束于所述外柱221内且仅能沿所述外柱221长度方向滑动的顶针222，所述顶针222坐落于所述外柱221底部时，所述顶针222与所述外柱221形成模腔223，所述压模组件23正对所述模腔组件22设置于所述机架21的顶部；

所述传动组件24包括第一传动单元241、第二传动单元242和第三传动单元243，所述第一传动单元241设置于所述外柱221上，其传动连接所述顶针222，所述第二传动单元242设置于所述机架21上，所述第三传动单元243传动连接所述压模组件23和所述粉料添加装置4；

所述模具流转装置3包括流转传送带31和若干的设置于所述流转传送带31上的模具32，所述流转传送带31流转传送所述第一压制装置1和第二压制装置2之间的模具32；

所述粉料添加装置4包括主添加组件41和副添加组件42，所述主添加组件41固定于所述机架21上，所述主添加组件41为所述模腔223充填粉料，所述副添加组件42铰接设置于所述外柱221顶部的一侧；以及

模具导入组件，所述模具导入组件设置于所述外柱221的顶部，其包括导向板2211、导向轨2212以及顶进单元2213，所述导向板2211呈喇叭形开口朝向所述流转传送带31的输入端，所述导向轨2212向所述模腔223倾斜设置于所述导向板2211的后端，所述顶进单元2213设置于所述导向板2211的正上方。

具体的，在本实施例中，模具流转装置3正对第一压制装置1为模具32的输入端，模具32被输送坐落于模腔223内，粉料添加装置4中的主添加组件41对模具32添加定量的粉料，第一压制装置1中的压模组件23下压进行一次压制，然后压模组件23上移准备二次压制，其中副添加组件42对模具32进行补充粉料，该粉料来自于一次压制时被压出模腔223的粉料，当正面压制完成后，压模组件23向上移动驱动传动组件24运动带动，第一传动单元241驱动顶针222上移将模具32连同耐火砖顶出模腔223，此时第二传动单元242即可抓取模具32并沿竖直方向旋转180°传送至第二压制装置2，第二压制装置2重复第一压制装置1操作压制后，模具32连同成型完成的耐火砖被第二压制装置2上的第二传动单元242传送至模具流转装置3，依次往复。

需要说明的是，第一压制装置1和第二压制装置2上还设置有粉料搅拌箱5，粉料搅拌箱5搅拌配比粉料后对粉料添加装置4补充粉料；模具流转装置3的流转路径上设置有模具拆卸取砖机械手6和模具组装机械手7，模具拆卸取砖机械手6将砖块从模具中取出并堆垛。

进一步地，所述第一传动单元241包括：

驱动齿条架2411，所述驱动齿条架2411固定设置于所述压模组件23上；

第一齿轮2412，所述第一齿轮2412与所述驱动齿条架2411啮合传动，所述第一齿轮2412设置为单向旋转驱动齿轮；以及

驱动凸轮2413，所述驱动凸轮2413设置于所述第一齿轮2412的传动端，所述驱动凸轮2413传动所述顶针222竖直移动。

进一步地，所述驱动齿条架2411包括支架24110和一体设置与所述支架24110上的凸轮驱动部24111、转移驱动部24112、进料驱动部24113以及清扫驱动部24114，所述凸轮驱动部24111设置于所述支架24110的底部一侧，所述转移驱动部24112相邻设置于所述凸轮驱动部24111的侧方，所述清扫驱动部24114相对所述凸轮驱动部24111设置于所述支架24110另一侧的上方，所述进料驱动部24113相对所述转移驱动部24112设置于所述支架24110另一侧的下方。

需要说明的是，凸轮驱动部24111设置的齿数与第一齿轮2412匹配，且驱动第一齿轮2412旋转一周，即驱动凸轮2413完成一次对顶针222沿竖直方向的传动，顶针222的运动前后位置固定不变。

还需要说明的是，清扫驱动部24114与顶进单元2213可传动配合，顶进单元2213旋转抵触模具32带动其前进坐落于顶针222上。

如图4、9、13和14所示，进一步地，所述第二传动单元242包括：

第二链轮组2421，所述第二链轮组2421设置于所述机架21上，且其动力输入端与所述转移驱动部24112可配合传动；

抓手架2422，所述抓手架2422传动连接于所述第二链轮组2421的动力输出端；

导向轨迹2423，所述导向轨迹2423一体设置于所述机架21上，所述抓手架2422的自由端抵触约束于所述导向轨迹2423面上运动；以及

抓手2424，所述抓手2424约束于所述抓手架2422且仅能沿所述抓手架2422长度方向滑动。

具体的，在本实施例中，抓手架2422、导向轨迹2423、抓手2424相对模腔223的长度方向两侧对称设置有两组，转移驱动部24112设置的齿数与第二链轮组2421传动匹配，且驱动第二链轮组2421旋转180°，抓手架2422在旋转过程中，导向轨迹2423抵触抓手架2422相对靠近运动，导向轨迹2423带动抓手2424相对靠近夹紧模具32，抓手架2422旋转180°后导向轨迹2423对向外扩散，模具32即可脱离抓手2424；压模组件23的上下往复运动驱动第二链轮组往复运动。

需要说明的是，抓手2424对于模具32的摩擦力足够使得模具32相对抓手2424保持静止；同时导向轨迹2423设置光滑表面，使其相对抓手架2422的摩擦力足够小。

如图6和7所示，进一步地，还包括清理轮组25，所述清理轮组25设置于所述外柱221的顶部，所述清理轮组25包括第二齿轮251和与所述第二齿轮251传动连接的传动链252，所述第二齿轮251与所述清扫驱动部24114可配合传动。

需要说明的是，抓手2424的底部设置清理刷24242，清理刷24242贴合外柱221的顶面滑动设置。

值得说明的是，第二齿轮251内设置单向传动轴承传动，便于清扫驱动部24114与第二齿轮251脱离时，传动链252能够自动复位，且清扫驱动部24114反向运动时不会驱动传动链252运动。

进一步地，所述传动链252上设置有卡爪2521，所述抓手2424上设置有对应所述卡爪2521可卡合配合的卡块24241。

值得说明的是，抓手2424相对抓手架2422设置弹性复位连接，其弹性足以使清理轮组25复位。

如图4、9、10所示，进一步地，所述第三传动单元243包括：

第三齿轮2431，所述第三齿轮2431转动设置于所述外柱221的侧壁上，且其对应所述进料驱动部24113设置；以及

传动架2432，所述传动架2432转动设置于所述外柱221上，且其与所述第三齿轮2431传动连接。

如图4、12、13所示，进一步地，包括主添加组件41包括：

添料仓411，所述添料仓411固定设置于所述机架21，且其出口正对所述模腔223设置；以及

启闭件412，所述启闭件412设置于所述添料仓411的上方，其通过连杆与所述传动架2432传动连接，所述启闭件412转动控制所述添料仓411的储料及出料。

进一步地，所述启闭件412包括杠杆4121和设置于所述杠杆4121两端的封板4122，所述杠杆4121的中心于所述添料仓411铰接，所述封板4122设置为弧形板。

具体的，压模组件23上移过程中带动第三齿轮2431旋转使得传动架2432转动，传动架2432驱动启闭件412旋转，使得添料仓411靠近模腔223的封板4122打开，粉料流出对模具32添加粉料，同时远离模腔223的封板4122闭合，粉料搅拌箱中的粉料不会流进添料仓411；压模组件23下移过程中，启闭件412控制添料仓411内储存粉料而不向模具32注入粉料。

实施例二

如图1、2和15所示，一种精炼钢包用高强度镁碳砖制备工艺，包括以下步骤：

步骤一，上模具32，模具流转装置3将模具32运输至第一压制装置1中的模腔组件22处，由模具导入组件将模具32导入至模腔组件22；

步骤二，添加粉料，压模组件23继续上升带动粉料添加装置4打开对模腔223添加粉料；

步骤三，一次压制，压模组件23下降对粉料作第一次压制；

步骤四，二次压制，压模组件23回升，驱动齿条架2411驱动清理轮组25运动，清理轮组25带动抓手2424运动对外柱221口上的多余粉料清理收集至副添加组件42，压模组件23再次下降时，副添加组件42将粉料泵送至主添加组件41为模腔223添加后完成二次压制；

步骤五，转移翻面，压模组件23上升，第一传动单元241带动顶针222将模具32顶出模腔223，第二传动单元242抓取模具32并翻转180°输送至第二压制装置2中的模腔组件22；

步骤六，反面压制，第二压制装置2中的粉料添加装置4对模具32的反面添加粉料，并由压模组件23压制成型；

步骤七，出料，第二压制装置2中的第二传动单元242抓取模具32运送至模具流转装置3，模具流转装置3在流转模具32的过程中对模具32进行拆装，同时提取压制成型的砖块码垛，模具32重复利用。

工作过程：

模具流转装置3正对第一压制装置1为模具32的输入端，模具32被输送坐落于模腔223内，粉料添加装置4中的主添加组件41对模具32添加定量的粉料，第一压制装置1中的压模组件23下压进行一次压制，然后压模组件23上移准备二次压制，其中副添加组件42对模具32进行补充粉料，该粉料来自于一次压制时被压出模腔223的粉料，当正面压制完成后，压模组件23向上移动驱动传动组件24运动带动，第一传动单元241驱动顶针222上移将模具32连同耐火砖顶出模腔223，此时第二传动单元242即可抓取模具32并沿竖直方向旋转180°传送至第二压制装置2，第二压制装置2重复第一压制装置1操作压制后，模具32连同成型完成的耐火砖被第二压制装置2上的第二传动单元242传送至模具流转装置3，依次往复。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前后”、“左右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

当然在本技术方案中，本领域的技术人员应当理解的是，术语“一”应理解为“至少一个”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明的技术提示下可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。