一种电渣冶金用金属棒料投放装置及其添加系统

文档序号:128710 发布日期:2021-10-22 浏览:69次 >En<

阅读说明:本技术 一种电渣冶金用金属棒料投放装置及其添加系统 (Metal bar feeding device for electroslag metallurgy and adding system thereof ) 是由 常立忠 张龙飞 苏云龙 于 2021-07-26 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种电渣冶金用金属棒料投放装置及其添加系统,属于电渣冶金脱氧合金化技术领域。它包括夹持仓、旋转机构和投放机构;所述旋转机构包括流体压力缸、驱动活塞杆和从动轴;所述从动轴与夹持仓连接并相对固定设置,所述驱动活塞杆与从动轴传动相连;在驱动活塞杆的长度方向上,所述流体压力缸内依次包括第一流体驱动区、传动区和第二流体驱动区;所述驱动活塞杆的一端设有驱动杆活塞Ⅰ,其另一端设有驱动杆活塞Ⅱ,所述驱动杆活塞Ⅰ滑动设置于第一流体驱动区内,所述驱动杆活塞Ⅱ滑动设置于第二流体驱动区内;所述驱动活塞杆的中部在传动区内与从动轴相连。本发明能提升金属棒料状态调整过程中的稳定性和精确度,从而实现精准投放。(The invention discloses a metal bar feeding device for electroslag metallurgy and an adding system thereof, and belongs to the technical field of electroslag metallurgy deoxidation alloying. The device comprises a clamping bin, a rotating mechanism and a throwing mechanism; the rotating mechanism comprises a fluid pressure cylinder, a driving piston rod and a driven shaft; the driven shaft is connected with the clamping bin and is relatively fixedly arranged, and the driving piston rod is in transmission connection with the driven shaft; in the length direction of the driving piston rod, a first fluid driving area, a transmission area and a second fluid driving area are sequentially arranged in the fluid pressure cylinder; one end of the driving piston rod is provided with a driving rod piston I, the other end of the driving piston rod is provided with a driving rod piston II, the driving rod piston I is arranged in the first fluid driving area in a sliding mode, and the driving rod piston II is arranged in the second fluid driving area in a sliding mode; the middle part of the driving piston rod is connected with the driven shaft in the transmission area. The invention can improve the stability and the accuracy in the state adjustment process of the metal bar, thereby realizing accurate feeding.)

一种电渣冶金用金属棒料投放装置及其添加系统

技术领域

本发明属于电渣冶金脱氧合金化技术领域,更具体地说,涉及一种电渣冶金用金属棒料投放装置及其添加系统。

背景技术

电渣冶金既是铸造过程,也是提纯精炼过程,它能能够更好地净化金属,显著地去除非金属夹杂物。大量实践表明,钢中的氧化物夹杂与氧含量有着直接的关系,在重熔过程中,钢中活泼元素如Al、Ti、Ce、B等,经常会因为氧化而损失。如何防止活泼元素的氧化,是电渣重熔的重要冶金问题之一。电渣重熔过程一般是在大气氛围下进行,在重熔过程中渣池不断地从空气中吸收氧气,又传递给熔池,这实际相当于一个氧化过程,导致重熔后的电渣锭氧含量比自耗电极高,钢锭的冶金质量下降。电渣锭降氧是电渣重熔的一大问题,为了降低电渣锭中的氧含量从而提高电渣锭的冶金质量,目前一般采用的方法为:真空电弧重熔、惰性气体保护电渣重熔、复合脱氧剂脱氧等。真空电弧重熔炼出的钢锭纯净度高、组织均匀致密,但是设备复杂,维护费用高,致使合金生产成本高;惰性气体保护电渣重熔法虽然能有效地防止电渣重熔过程中吸氧,降低电渣锭中的氧含量,但是由于电渣重熔炉设备的独特性,不易采用惰性气体保护;用Al终脱氧生产的自耗电极所产生的夹杂物在电渣重熔过程中不易析出,因此有人用复合脱氧剂来代替Al脱氧,但是这一技术还不成熟,脱氧过程中可能产生其他夹杂,效果不够明显。与以上方法相比,在电渣重熔过程中直接加入Al脱氧是一种择优的选择,铝做为一种强脱氧元素,大部分电渣过程中均采用铝或含铝的复合脱氧剂脱氧。其中铝线作为一种普遍的脱氧剂,其具有获取工艺简单,价格廉价等优点。

中国专利“一种三气缸联动喂丝机(申请号:CN201820630463.X)”,该申请案中公开了一种三气缸联动喂丝机,包括喂丝机本体,喂丝机动作气缸、台车动作气缸、喂丝机台车、升降气缸、升降滑道、大导管及带轮滑车。所述的大导管竖直设置且外侧壁与带轮滑车固定连接,所述的升降气缸的推杆头通过铰链与带轮滑车连接,升降气缸的缸体尾端通过铰链与升降滑道固定,带轮滑车通过夹持辊轮与升降滑道滚动连接,从而完成大导管沿升降滑道进行升降的动作而不脱轨;所述的升降滑道与喂丝机台车为一体钢结构,所述的喂丝机台车通过行走滚轮坐在工作平台地板上,喂丝机台车台车动作气缸的推杆头通过铰链连接,所述的台车动作气缸的缸体尾端与工作平台地板通过铰链连接,从而完成喂丝机台车在工作平台地板上的前后平移,使大导管就位对中钢包顶盖上的喂丝孔;所述的喂丝机本体的底座通过行走滚轮坐在喂丝机台车上,喂丝机本体的底座与喂丝机动作气缸的推杆头通过铰链相连接,所述的喂丝机动作气缸的缸体尾端与喂丝机台车的台面通过铰链相连接,从而完成喂丝机本体在喂丝机台车上的前后平移,使喂丝机本体自带的90°弯管最后对中喂丝大导管完成喂丝。虽然该申请案喂丝机具有占用空间小,生产效率高,定位准确,动作可靠等优点,但是所喂丝不能完全进入到钢液里面,且仍需人为的操控时间长,机械一体化程度不高;而且该专利对于如何合理投放丝料使其有效进入钢液也并未给出有效的解决办法。需要说明的是,对于棒料的投放和丝料的投放也有很大不同,棒料的直径和质量较大,若投放操作不当容易使棒料在空中不规则运动而溅入钢液中,影响电渣冶金的稳定进行;另外,棒料的进料状态和投放状态也会有所不同,如何有效改变棒料状态进行投放也是目前的难题。

因此,结合电渣冶金领域所使用的棒料特点,例如用于降低渣池含氧量的铝棒等金属棒料,目前亟需设计一种能够有效投放棒料的装置。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有技术中电渣冶金领域内金属棒料投放稳定性较差、棒料状态无法有效调节的问题,本发明提供一种电渣冶金用金属棒料投放装置及其添加系统;通过合理设置旋转机构和投放机构等结构对金属棒料进行状态调整和投放,从而有效解决金属棒料投放稳定性较差、棒料状态无法有效调节的问题。

2.技术方案

为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案如下:

本发明的一种电渣冶金用金属棒料投放装置,包括夹持仓、旋转机构和投放机构;所述夹持仓内设有夹持通孔,所述夹持通孔横向设置,用于夹持横向进入的金属棒料;所述旋转机构包括流体压力缸、驱动活塞杆和从动轴;所述从动轴与夹持仓连接并相对固定设置,所述驱动活塞杆与从动轴传动相连,驱动活塞杆的轴向运动可驱动从动轴转动,从而带动夹持仓旋转;在驱动活塞杆的长度方向上,所述流体压力缸内依次包括第一流体驱动区、传动区和第二流体驱动区;所述驱动活塞杆的一端设有驱动杆活塞Ⅰ,其另一端设有驱动杆活塞Ⅱ,所述驱动杆活塞Ⅰ滑动设置于第一流体驱动区内,所述驱动杆活塞Ⅱ滑动设置于第二流体驱动区内;所述驱动活塞杆的中部在传动区内与从动轴相连;所述投放机构设于旋转呈竖直状态的夹持通孔顶部,用于将夹持通孔内的金属棒料竖直投入渣池中。

优选地,所述的金属棒料的最大横向尺寸R1=10cm~100cm。

优选地,所述从动轴的端部设有从动齿轮;所述驱动活塞杆的中部与从动轴相连的位置设有齿条,所述驱动活塞杆通过其齿条与从动齿轮啮合;在所述第一流体驱动区处的流体压力缸上设有第一流体进出口,在所述第二流体驱动区处的流体压力缸上设有第二流体进出口。

优选地,所述旋转机构还包括第一流体驱动区端盖和第二流体驱动区端盖;所述第一流体驱动区与传动区之间通过第一流体驱动区端盖隔开,所述第二流体驱动区与传动区之间通过第二流体驱动区端盖隔开;所述第一流体驱动区端盖和第二流体驱动区端盖上与驱动活塞杆对应位置均设有通孔,驱动活塞杆穿过所述通孔与流体压力缸滑动相连;所述流体驱动区的宽度为L4;所述驱动活塞杆上还设有第二凸起,所述传动区处的流体压力缸底部设有传动行程开关,传动行程开关与第二凸起对应设置,所述传动行程开关与第二凸起之间的水平距离为L3;所述L3<L4。

优选地,所述从动轴穿设于夹持仓,从动轴的长度方向与夹持通孔的长度方向垂直;所述从动齿轮与夹持仓之间还设有套筒,套筒套设于从动轴外;所述从动轴的两端均设有锁紧件,位于从动齿轮一端的锁紧件将从动轴与从动齿轮锁紧,位于远离从动齿轮一端的锁紧件将从动轴与夹持仓锁紧;所述从动轴与夹持仓之间通过平键固定连接。

优选地,还包括升降机构;所述升降机构包括升降液压缸和升降活塞杆,所述升降活塞杆上设有升降活塞,升降活塞杆的一端通过升降活塞与升降液压缸滑动相连,升降活塞杆的另一端与旋转机构相连;所述升降液压缸上设有升降液压缸油口Ⅰ和升降液压缸油口Ⅱ,所述升降液压缸油口Ⅰ设于远离旋转机构的一端,所述升降液压缸油口Ⅱ设于靠近旋转机构的一端,所述升降活塞杆与升降液压缸滑动相连的一端位于升降液压缸油口Ⅰ和升降液压缸油口Ⅱ之间。

优选地,还包括平移液压缸、平移活塞杆、滑块和第二滑轨;所述滑块与升降机构固定连接,滑块设于夹持仓的底部并与第二滑轨滑动相连;所述平移活塞杆的一端滑动设置于平移液压缸内,平移活塞杆的滑动方向为水平方向,其另一端与滑块相连,用于驱动滑块连同升降机构、夹持仓和旋转机构在水平方向上平移;所述平移液压缸还包括平移液压缸油口Ⅰ和平移液压缸油口Ⅱ,所述平移液压缸油口Ⅰ设于远离滑块的一端,所述平移液压缸油口Ⅱ设于靠近滑块的一端,所述平移活塞杆与平移液压缸滑动相连的一端位于平移液压缸油口Ⅰ和平移液压缸油口Ⅱ之间。

优选地,所述夹持仓上还设有夹持机构;所述夹持机构包括夹持件、夹持弹簧、夹持杆和固定板;所述固定板上设有第二通杆孔,所述夹持杆通过所述第二通杆孔与夹持件连接,夹持杆与固定板通过夹持弹簧相连;所述夹持仓顶部还设有夹持杆通孔,夹持杆通孔连通至夹持通孔,夹持杆通孔的尺寸大于夹持杆;所述夹持件设置于夹持通孔内,所述夹持件上的进料端还设有切入面,切入面的高度由进料端往出料端逐渐降低,便于金属棒料进入夹持通孔内被夹持机构夹持。

优选地,所述投放机构为带有通气孔的密封盖,密封盖与夹持仓的进料端配合设置;所述密封盖通过T型架固定于装置上,密封盖上与夹持仓的进料端对应位置还设有升降行程开关。

本发明的一种电渣冶金用金属棒料添加系统,包括进料单元、切割单元和投放单元,所述投放单元为本发明中所述的一种电渣冶金用金属棒料投放装置,所述进料单元设于切割单元的上方,所述夹持仓包括进料端和出料端,切割单元设于投放单元的进料端;还包括第一仓体和第二仓体,第一仓体设于第二仓体上方;所述进料单元设于第一仓体内,所述切割单元和投放单元均设于第二仓体内;所述第二仓体的底部设有第二出料口,所述进料端与切割单元的出料端对应设置,所述出料端与第二出料口对应设置。

优选地,还包括处理器、控制器和液压站;所述处理器和液压站与控制器电连接;所述液压站与流体压力缸的流体进出口连接,液压站与升降液压缸和平移液压缸的油口连接。

3.有益效果

相比于现有技术,本发明的有益效果为:

(1)本发明的一种电渣冶金用金属棒料投放装置,包括夹持仓、旋转机构和投放机构;所述夹持仓内设有夹持通孔,所述夹持通孔横向设置,用于夹持横向进入的金属棒料;所述旋转机构包括流体压力缸、驱动活塞杆和从动轴;所述从动轴与夹持仓连接并相对固定设置,所述驱动活塞杆与从动轴传动相连,驱动活塞杆的轴向运动可驱动从动轴转动,从而带动夹持仓旋转;在驱动活塞杆的长度方向上,所述流体压力缸内依次包括第一流体驱动区、传动区和第二流体驱动区;所述驱动活塞杆的一端设有驱动杆活塞Ⅰ,其另一端设有驱动杆活塞Ⅱ,所述驱动杆活塞Ⅰ滑动设置于第一流体驱动区内,所述驱动杆活塞Ⅱ滑动设置于第二流体驱动区内;所述驱动活塞杆的中部在传动区内与从动轴相连;所述投放机构设于旋转呈竖直状态的夹持通孔顶部,用于将夹持通孔内的金属棒料竖直投入渣池中;结合本发明的金属棒料选择性进料的特点,金属棒料能够通过重力作用自动滚动进料,当金属棒料进入本发明的投放装置时仍是横向摆放,因此需要重新调整金属棒料的状态进行投放;通过上述设置,利用旋转机构将金属棒料旋转成竖直状态进行投放能够减小投放阻力,防止其在空中呈不规则运动溅入渣池中,进而提升电渣冶金过程的稳定性;在上述旋转机构中,通过流体驱动驱动活塞杆带动金属棒料转动,由于需要设置传动区使得驱动活塞杆与从动轴传动相连,因此本发明在传动区两侧分别设置第一流体驱动区和第二流体驱动区,通过向第一流体驱动区或第二流体驱动区内通入流体推动驱动活塞杆移动;需要说明的是,流体进入第一流体驱动区后会停留在驱动杆活塞Ⅰ左侧,不会越过驱动杆活塞Ⅰ进入传动区,第二流体驱动区同理,这既避免了流体从驱动活塞杆处泄露的风险,保证了传动的密封性和稳定性,又可以通过控制流体量精确控制金属棒料转动角度,保证了传动的精确度,最终实现金属棒料的精准投放。

(2)本发明的一种电渣冶金用金属棒料添加系统,包括进料单元、切割单元和投放单元,所述投放单元为本发明中所述的一种电渣冶金用金属棒料投放装置,所述进料单元设于切割单元的上方,所述夹持仓包括进料端和出料端,切割单元设于投放单元的进料端;还包括第一仓体和第二仓体,第一仓体设于第二仓体上方;所述进料单元设于第一仓体内,所述切割单元和投放单元均设于第二仓体内;所述第二仓体的底部设有第二出料口,所述进料端与切割单元的出料端对应设置,所述出料端与第二出料口对应设置;通过上述设置,本发明能够准确控制金属棒料的尺寸和质量,添加系统能够对结晶器所需金属高效稳定的投入到渣池中,能够提高可提高金属的收得率、渣池中酸溶金属含量的命中率及优化脱氧合金化效果,缩短了投放工艺的时间,减少了动作失误,有效的降低了安全事故的发生。

附图说明

图1为本发明的一种电渣冶金用金属棒料添加系统示意图Ⅰ;

图2为本发明的一种电渣冶金用金属棒料添加系统示意图Ⅱ;

图3为本发明的一种电渣冶金用金属棒料添加系统立体图;

图4为本发明的切割机构示意图;

图5为本发明的压紧部件示意图;

图6为本发明的旋转机构示意图;

图7为本发明的旋转机构和升降机构示意图;

图8为本发明的夹持机构示意图。

图中:

100、金属棒料;110、第一仓体;111、仓体开关;120、第二仓体;121、第二出料口;123、氧浓度传感器;

200、储料区;201、第一开口;210、第一下滑轨;211、第一滚轮Ⅰ;212、第一滚轮Ⅱ;220、第二下滑轨;221、第二滚轮Ⅰ;222、第二滚轮Ⅱ;

300、阻料机构;310、第一液压缸;311、第一液压缸油口Ⅰ;312、第一液压缸油口Ⅱ;313、第一活塞杆;320、阻料件;321、通料孔;322、第一凸起;330、第一行程开关;340、支撑件;341、第一出料口;350、第一滑轨;

400、推动机构;410、推动杆;420、推动液压缸;421、推动液压缸油口Ⅰ;422、推动液压缸油口Ⅱ;423、推动活塞杆;430、棒料滑槽;440、棒料行程开关;450、棒料承接座;460、压紧件;

500、切割机构;510、切割仓;511、第一侧面;512、第二侧面;520、切割通孔;530、编码器;540、第一切割液压缸;541、第一切割液压缸油口Ⅰ;542、第一切割液压缸油口Ⅱ;543、第一切割活塞杆;5431、第一切割活塞;544、第一连接部;545、切割行程开关;550、第二切割液压缸;551、第二切割液压缸油口Ⅰ;552、第二切割液压缸油口Ⅱ;553、第二切割活塞杆;5531、第二切割活塞;554、第二连接部;560、切割件;

570、压紧部件;571、压紧杆;572、压紧弹簧;573、压紧滚轮;574、压紧板;575、通杆孔;

600、夹持仓;601、夹持杆通孔;610、夹持通孔;610、夹持通孔;620、滑块;630、平移液压缸;631、平移液压缸油口Ⅰ;632、平移液压缸油口Ⅱ;633、平移活塞杆;

640、夹持机构;641、夹持杆;642、固定板;6421、第二通杆孔;643、夹持弹簧;644、夹持件;6441、切入面;

650、旋转机构;651、流体压力缸;6511、第一流体进出口;6512、第二流体进出口;652、驱动活塞杆;6521、驱动杆活塞Ⅰ;6522、驱动杆活塞Ⅱ;6523、第二凸起;653、从动齿轮;6541、第一流体驱动区;6542、第二流体驱动区;6543、传动区;655、传动行程开关;6561、第一流体驱动区端盖;6562、第二流体驱动区端盖;657、从动轴;6571、平键;658、锁紧件;659、套筒;

660、升降机构;661、升降液压缸;663、升降活塞杆;6631、升降活塞;6641、升降液压缸油口Ⅰ;6642、升降液压缸油口Ⅱ;670、第二滑轨;

700、投放机构;710、升降行程开关;720、T型架;730、通气孔;

801、处理器;802、控制器;803、液压站;804、氩气站。

具体实施方式

本发明中所述的金属棒料100是横截面为弧形/和或多边形的棒料,目的是为了使得金属棒料100能够依靠其侧面自由滚动。对于横截面为弧形的金属棒料100,包括横截面呈椭圆形的金属棒料100和/或呈圆形的金属棒料100,其中呈椭圆形的金属棒料100要求该椭圆的离心率不大于0.4。对于横截面为多边形的金属棒料100,包括横截面呈正多边形的金属棒料100和/或呈不规则多边形的金属棒料100,其中呈正多边形的金属棒料100要求该多边形的边数不少于10,呈不规则多边形的金属棒料100要求其轮廓近似为椭圆型;总之,要求金属棒料100能够在进料装置和添加系统中依靠其侧面自由滚动。

下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图,该附图形成描述的一部分,在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例,其中本发明的特征由附图标记标识。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围,而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述,以提出执行本发明的最佳方式,并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。但是,应当理解,可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的,而不是限制性的,如果存在任何这样的修改和变型,那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外,背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义,并不旨在限制本发明或本申请和本发明的应用领域。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明;本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是,当元件被称为“固定”于另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件;当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件;本文所使用的术语“竖直的”、“水平的”、“横向的”、“纵向的”“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1

如图1~图3所示,本实施例提供一种电渣冶金用金属棒料添加系统,以添加横截面为圆形的铝棒为例,因此为投铝机,其包括进料单元、切割单元和投放单元,所述进料单元设于切割单元的上方,切割单元设于投放单元的进料端;还包括第一仓体110和第二仓体120,第一仓体110设于第二仓体120上方,第一仓体110的顶部还设有开口,开口上设有封口部件,封口部件与开口之间设有仓体开关111,通过打开仓体开关111可以向第一仓体110放金属棒料100;所述进料单元设于第一仓体110内,所述切割单元和投放单元均设于第二仓体120内;所述第二仓体120的底部设有第二出料口121,投放单元的进料端与切割单元的出料端对应设置,投放单元的出料端与第二出料口121对应设置,最终铝棒由第二出料口121竖直投出。还包括氧浓度传感器123、处理器801、控制器802和液压站803,所述处理器801、控制器802和液压站803设置于第二仓体120内底部;所述氧浓度传感器123设于第二仓体120底部并向第二仓体120外延伸,氧浓度传感器123位于第二出料口121的一侧;所述氧浓度传感器123与处理器801电连接,氧浓度传感器123用于检测渣池中的氧浓度,并将氧浓度通过电信号传递给处理器801,所述处理器801和液压站803与控制器802电连接,处理器801将该电信号转化成所需添加铝棒的质量进行添加,本实施例中的液压站803和所有液压缸的油口以及流体压力缸的流体进出口连接,液压站803根据操作需要向不同的油口或流体进出口输油,从而通过控制器802控制进料单元、切割单元和投放单元进行操作;本实施例中所有的行程开关也与处理器801电连接,处理器801将行程开关的电信号传递给控制器802,从而及时控制下一步的操作。

下面对本实施例的金属棒料添加系统中的进料单元、切割单元和投放单元分别描述。

对于进料单元:

如图1和图2所示,本实施例提供一种电渣冶金用金属棒料进料装置,从上往下依次包括储料区200、阻料机构300和支撑件340,所述支撑件340上设有第一出料口341;所述储料区200底部设有第一开口201,所述第一开口201的长度方向与金属棒料100的长度方向相对应,其尺寸不小于金属棒料100的尺寸;所述阻料机构300设置于支撑件340上,其包括驱动部和阻料件320,驱动部与阻料件320相连,驱动部用于驱动阻料件320在支撑件340上滑动;所述阻料件320上纵向设有通料孔321,通料孔321与第一开口201对应设置,其尺寸不小于金属棒料100的尺寸;所述通料孔321可在第一开口201和第一出料口341之间滑动,所述阻料机构300通过通料孔321将由第一开口201落下的金属棒料100运送至第一出料口341排出,同时阻止其他金属棒料100由第一开口201落下。所述支撑件340上还设有第一滑轨350,所述阻料件320滑动设置于第一滑轨350上。

如图2所示,在本实施例中,所述金属棒料100的最大横向尺寸为R1=15cm;所述通料孔321的宽度为L1,其高度为L2;所述R1≤L1<2*R1,所述R1≤L2<2*R1,这样可以保证每次只有一个金属棒料100落入通料孔321并被运送至第一出料口341排出,而其他金属棒料100被阻料件320所阻挡。所述储料区200底部设有下滑轨,所述下滑轨包括第一下滑轨210和第二下滑轨220,第一下滑轨210和第二下滑轨220分别设于储料区200的两侧;所述第一开口201设于第一下滑轨210和第二下滑轨220的底部之间,所述金属棒料100可在重力作用下从第一下滑轨210或第二下滑轨220滚动至第一开口201落下;所述第一下滑轨210上设有第一滚轮Ⅰ211和第一滚轮Ⅱ212;所述第二下滑轨220上设有第二滚轮Ⅰ221和第二滚轮Ⅱ222;所述第一滚轮Ⅱ212和第二滚轮Ⅱ222设于第一开口201处,第一滚轮Ⅱ212和/或第二滚轮Ⅱ222可与金属棒料100之间进行滚动,其主要作用是防止金属棒料100堵塞在第一开口201处,有利于第一开口201下料;所述第一滚轮Ⅰ211和第二滚轮Ⅰ221分别与阻料件320滚动接触,通过滚动可以减小阻料件320的滑动摩擦力,便于阻料件320在支撑件340上往复运动。

具体地,如图2所示,所述驱动部包括第一液压缸310和第一活塞杆313,第一液压缸310和第一活塞杆313同轴设置,保证第一活塞杆313有良好的运动性能,第一液压缸310和第一活塞杆313之间还安装有密封圈,防止液压油从高压端向低压端内的泄露;所述第一活塞杆313的一端与第一液压缸310滑动相连,其另一端与阻料件320相连,第一液压缸310的主要作用是为阻料件320提供直线运动的动力;所述第一液压缸310的两端设有第一液压缸油口Ⅰ311和第一液压缸油口Ⅱ312,所述第一液压缸油口Ⅰ311设于远离阻料件320的一端,所述第一液压缸油口Ⅱ312设于靠近阻料件320的一端,所述第一活塞杆313与第一液压缸310滑动相连的一端位于第一液压缸油口Ⅰ311和第一液压缸油口Ⅱ312之间,当需要进料时,通过液压站803向第一液压缸油口Ⅰ311进油,使从第一开口201落下的金属棒料100落入第一出料口341,进而进入后续的切割单元进行切割。所述阻料件320远离第一液压缸310的一端还设有第一凸起322;在所述进料装置的内壁上还设有第一行程开关330,所述第一行程开关330与第一凸起322对应设置,当第一行程开关330被第一凸起322按下后,改变了液压站803内的多个电磁换向阀通电的电极,第一液压缸油口Ⅱ312进油,第一液压缸油口Ⅰ311回油,使阻料件320复位。

对于切割单元:

如图1和图4所示,本实施例提供一种电渣冶金用金属棒料切割装置,所述切割单元设于进料单元的下方,用于对由第一出料口341落下的金属棒料100进行切割;其包括切割机构500和包括推动机构400。

所述切割机构500包括切割仓510、第一驱动机构、第二驱动机构和切割件560;所述切割仓510内设有切割通孔520,所述切割通孔520横向设置,其设置方向与金属棒料100的长度方向相同;所述切割通孔520的尺寸不小于金属棒料100的尺寸,金属棒料100可通过切割通孔520;所述第一驱动机构和第二驱动机构分别与切割件560的连接,所述第一驱动机构与切割件560相连的位置为第一连接部544,所述第二驱动机构与切割件560相连的位置为第二连接部554,所述第一连接部544和第二连接部554分别位于切割通孔520两侧;所述第一驱动机构和第二驱动机构的驱动方向为竖直方向,用于驱动切割件560在竖直方向上切割位于切割通孔520内的金属棒料100。所述切割仓510包括第一侧面511和第二侧面512,第一侧面511和第二侧面512分别位于切割通孔520相对两侧;所述第一驱动机构固定于第一侧面511上,所述第二驱动机构固定于第二侧面512上;所述切割件560为切割刀,所述第一连接部544和第二连接部554分别为切割刀的两端。

具体地说,如图4所示,所述第一驱动机构包括第一切割液压缸540和第一切割活塞杆543;所述第一切割活塞杆543远离切割件560的一端设有第一切割活塞5431,第一切割活塞5431滑动设置于第一切割液压缸540内,所述第一切割活塞杆543的另一端连接至第一连接部544;所述第一切割液压缸540上设有第一切割液压缸油口Ⅰ541和第一切割液压缸油口Ⅱ542,所述第一切割液压缸油口Ⅰ541设于远离切割件560的一端,所述第一切割液压缸油口Ⅱ542设于靠近切割件560的一端,所述第一切割活塞5431位于第一切割液压缸油口Ⅰ541和第一切割液压缸油口Ⅱ542之间;所述第一切割液压缸540内顶部还设有切割行程开关545,切割行程开关545与第一切割活塞5431相对应,当切割件560将金属棒料100完全切割时,第一切割活塞5431可接触切割行程开关545。所述第二驱动机构包括第二切割液压缸550和第二切割活塞杆553;所述第二切割活塞杆553远离切割件560的一端设有第二切割活塞5531,第二切割活塞5531滑动设置于第二切割液压缸550内,所述第二切割活塞杆553的另一端连接至第二连接部554;所述第二切割液压缸550上设有第二切割液压缸油口Ⅰ551和第二切割液压缸油口Ⅱ552,所述第二切割液压缸油口Ⅰ551设于远离切割件560的一端,所述第二切割液压缸油口Ⅱ552设于靠近切割件560的一端,所述第二切割活塞5531位于第二切割液压缸油口Ⅰ551和第二切割液压缸油口Ⅱ552之间。

另外,如图5所示,所述切割机构500还包括压紧部件570,所述压紧部件570设于切割件560前端的切割仓510上;所述压紧部件570包括压紧杆571、压紧弹簧572、压紧滚轮573和压紧板574;所述压紧板574上设有通杆孔575,所述压紧杆571通过所述通杆孔575与压紧滚轮573连接,压紧杆571与压紧板574通过压紧弹簧572相连;所述切割仓510的顶部还设有滚轮通孔513,滚轮通孔513连通至切割通孔520,滚轮通孔513的尺寸大于压紧滚轮573;所述压紧滚轮573设置于滚轮通孔513和切割通孔520连通处,其主要目的是压紧金属棒料100,防止金属棒料100在运动的过程中出现较大的位移偏差。

如图1和图2所示,所述推动机构400设于所述切割仓510的进料端;所述推动机构400包括推动杆410、推动液压缸420、推动活塞杆423、棒料承接座450;所述棒料承接座450上设有棒料滑槽430;所述推动活塞杆423的一端滑动设置于推动液压缸420内,推动活塞杆423与棒料承接座450相对固定设置,推动液压缸420在推动活塞杆423上的滑动方向与金属棒料100在棒料滑槽430中的滑动方向相同;所述推动杆410的一端与推动液压缸420连接,推动杆410的另一端延伸至棒料滑槽430中,用于推动金属棒料100。所述推动液压缸420上设有推动液压缸油口Ⅰ421和推动液压缸油口Ⅱ422,所述推动液压缸油口Ⅰ421设于远离切割机构500的一端,所述推动液压缸油口Ⅱ422设于靠近切割机构500的一端,所述推动活塞杆423与推动液压缸420滑动相连的一端位于推动液压缸油口Ⅰ421和推动液压缸油口Ⅱ422之间。如图1所示,所述棒料滑槽430的顶部设有压紧件460,所述压紧件460的长轴两端设有肋板,所述肋板与所述阻料件320通过螺栓连接,压紧件460随阻料件320实现共同进给、复位运动,当阻料件320复位时,压紧件460位于棒料滑槽430的正上方,此时压紧件460能够将棒料滑槽430中的金属棒料100压紧,保证金属棒料100在棒料滑槽430中沿直线进给;所述推动机构400和切割机构500之间还设有棒料行程开关440,棒料行程开关440用于检测是否有金属棒料100从推动机构400进入切割机构500,当棒料行程开关440没有被按下,控制器802控制液压站803向第一液压缸油口Ⅰ311进油,使从第一开口201落下的金属棒料100落入第一出料口341,进而为推动机构400加料。还包括编码器530,编码器530在本实施例中为编码盘,所述编码器530与处理器801电连接,编码器530设置于切割仓510底部与压紧部件570相对应的位置,其主要作用是计量所加铝棒的长度,棒料的长度主要根据氧浓度传感器123所检测到渣池中的氧浓度进行计算得到。

需要说明的是,切割单元中的棒料滑槽430与第一出料口341对应设置,使得进料单元选择的金属棒料100通过棒料滑槽430进入切割单元进行切割。

对于投放单元:

如图1和图6~图7所示,本实施例提供一种电渣冶金用金属棒料投放装置,包括夹持仓600、旋转机构650、投放机构700、升降机构660。

所述夹持仓600包括进料端和出料端,其进料端与切割单元的出料端相对应,切割单元切割后的金属棒料100被送入夹持仓中待投放;所述夹持仓600内设有夹持通孔610,所述夹持通孔610横向设置,用于夹持横向进入的金属棒料100。如图8所示,所述夹持仓600上还设有夹持机构640;所述夹持机构640包括夹持件644、夹持弹簧643、夹持杆641和固定板642;所述固定板642上设有第二通杆孔6421,所述夹持杆641通过所述第二通杆孔6421与夹持件644连接,夹持杆641与固定板642通过夹持弹簧643相连;所述夹持仓600顶部还设有夹持杆通孔601,夹持杆通孔601连通至夹持通孔610,夹持杆通孔601的尺寸大于夹持杆641;所述夹持件644设置于夹持通孔610内,所述夹持件644上的进料端还设有切入面6441,切入面6441的高度由进料端往出料端逐渐降低,便于金属棒料100进入夹持通孔610内被夹持机构640夹持。

如图6和图7所示,所述旋转机构650包括流体压力缸651、驱动活塞杆652和从动轴657,本实施例中的流体压力缸651采用液压缸,通过液压站803对其供油;所述从动轴657与夹持仓600连接并相对固定设置,所述驱动活塞杆652与从动轴657传动相连,驱动活塞杆652的轴向运动可驱动从动轴657转动,从而带动夹持仓600旋转;在驱动活塞杆652的长度方向上,所述流体压力缸651内依次包括第一流体驱动区6541、传动区6543和第二流体驱动区6542;所述驱动活塞杆652的一端设有驱动杆活塞Ⅰ6521,其另一端设有驱动杆活塞Ⅱ6522,所述驱动杆活塞Ⅰ6521滑动设置于第一流体驱动区6541内,所述驱动杆活塞Ⅱ6522滑动设置于第二流体驱动区6542内;所述驱动活塞杆652的中部在传动区6543内与从动轴657相连。

在本实施例中,所述从动轴657的端部设有从动齿轮653;所述驱动活塞杆652的中部与从动轴657相连的位置设有齿条,所述驱动活塞杆652通过其齿条与从动齿轮653啮合;在所述第一流体驱动区6541处的流体压力缸651上设有第一流体进出口6511,在所述第二流体驱动区6542处的流体压力缸651上设有第二流体进出口6512。所述旋转机构650还包括第一流体驱动区端盖6561和第二流体驱动区端盖6562;所述第一流体驱动区6541与传动区6543之间通过第一流体驱动区端盖6561隔开,所述第二流体驱动区6542与传动区6543之间通过第二流体驱动区端盖6562隔开;所述第一流体驱动区端盖6561和第二流体驱动区端盖6562上与驱动活塞杆652对应位置均设有通孔,驱动活塞杆652穿过所述通孔与流体压力缸651滑动相连;所述流体驱动区的宽度为L4;所述驱动活塞杆652上还设有第二凸起6523,所述传动区6543处的流体压力缸651底部设有传动行程开关655,传动行程开关655与第二凸起6523对应设置,所述传动行程开关655与第二凸起6523之间的水平距离为L3;如图7所示,所述L3<L4,当第二凸起6523触碰到传动行程开关655时代表夹持仓600已经旋转至所需角度,操作人员可以根据实际需要调节行程开关655与第二凸起6523之间的水平距离L3,本实施例中传动行程开关655与第二凸起6523触碰时夹持仓600已旋转90度,此时传动行程开关655将电信号传递给处理器801,控制器802控制液压站803停止供油,在进行后续的提升操作。所述从动轴657穿设于夹持仓600,从动轴657的长度方向与夹持通孔610的长度方向垂直;所述从动齿轮653与夹持仓600之间还设有套筒659,套筒659套设于从动轴657外;所述从动轴657的两端均设有锁紧件658,位于从动齿轮653一端的锁紧件658将从动轴657与从动齿轮653锁紧,位于远离从动齿轮653一端的锁紧件658将从动轴657与夹持仓600锁紧;所述从动轴657与夹持仓600之间通过平键6571固定连接。

如图1所示,所述投放机构700设于旋转呈竖直状态的夹持通孔610顶部,用于将夹持通孔610内的金属棒料100竖直投入渣池中。所述投放机构700为带有通气孔730的密封盖,密封盖与夹持仓600的进料端配合设置;所述密封盖通过T型架720固定于装置上,密封盖上与夹持仓600的进料端对应位置还设有升降行程开关710。因此,当夹持仓600旋转成竖直状态后经升降机构660提升至与密封盖相配合,此时再向通气孔730中通入高流速的气体即可将金属棒料100投入渣池中。所述金属棒料添加系统还包括氩气站804,氩气站804与处理器801和控制器802电连接,同时通过管路与通气孔730连通,当密封盖与夹持仓600的进料端完成配合时,触发升降行程开关710,此时升降行程开关710将电信号传递给处理器801,控制器802控制氩气站804向通气孔730喷气,从而将金属棒料投入渣池中。

如图7所示,所述升降机构660包括升降液压缸661和升降活塞杆663,所述升降活塞杆663上设有升降活塞6631,升降活塞杆663的一端通过升降活塞6631与升降液压缸661滑动相连,升降活塞杆663的另一端与旋转机构650相连;所述升降液压缸661上设有升降液压缸油口Ⅰ6641和升降液压缸油口Ⅱ6642,所述升降液压缸油口Ⅰ6641设于远离旋转机构650的一端,所述升降液压缸油口Ⅱ6642设于靠近旋转机构650的一端,所述升降活塞杆663与升降液压缸661滑动相连的一端位于升降液压缸油口Ⅰ6641和升降液压缸油口Ⅱ6642之间。

另外,如图1所示,投放单元还包括平移液压缸630、平移活塞杆633、滑块620和第二滑轨670;所述滑块620与升降机构660固定连接,滑块620设于夹持仓600的底部并与第二滑轨670滑动相连;所述平移活塞杆633的一端滑动设置于平移液压缸630内,平移活塞杆633的滑动方向为水平方向,其另一端与滑块620相连,用于驱动滑块620连同升降机构660、夹持仓600和旋转机构650在水平方向上平移;所述平移液压缸630还包括平移液压缸油口Ⅰ631和平移液压缸油口Ⅱ632,所述平移液压缸油口Ⅰ631设于远离滑块620的一端,所述平移液压缸油口Ⅱ632设于靠近滑块620的一端,所述平移活塞杆633与平移液压缸630滑动相连的一端位于平移液压缸油口Ⅰ631和平移液压缸油口Ⅱ632之间。平移液压缸630通过平移活塞杆633将滑块620连同升降机构660、夹持仓600和旋转机构650推离切割单元,便于进行后续的旋转和升降操作。

综上所述,本发明的投铝机的结构简单,十分符合电渣重熔过程投铝工艺的要求,能够实现智能化加铝的功能。下面参照图1~图8具体说明该投铝机的具体工作过程:

(1)首先利用所述氧浓度传感器123对钢液中氧含量的测定并传给所述处理器801,所述处理器801将传来的信息进行处理后通过所述控制器802将测定数据传递投铝机,由投铝机确定所加铝的量后开始自动运行;所述控制器802在接收到指令后,由所述控制器802对所述液压站803及所述编码器530发出下一步动作指令;

(2)所述液压站803中的液压油通过油管向所述第一液压缸310的第一液压缸油口Ⅰ311供油,所述第一液压缸310的液压油通过所述第一液压缸油口Ⅱ312回油,所述第一活塞杆313推动所述阻料件320向第一行程开关330方向运动;所述阻料件320在经过第一开口201时选择落下的一个金属棒料100并将其推送至第一出料口341处继续落下,此时阻料件320上的第一凸起322触碰到第一行程开关330代表进料单元已经成功;

(3)所述控制器802接收到第一行程开关330的信号后,所述控制器802发出下一步动作指令,液压油向所述第一液压缸310的第一液压缸油口Ⅱ312供油,此时阻料件320复位;与此同时,所述液压站803发出指令使所述推动液压缸420工作,所述液压站803中的液压油通过油管向所述推动液压缸420的推动液压缸油口Ⅱ422供油,所述推动液压缸420的液压油通过所述推动液压缸油口Ⅰ421回油,因此推动液压缸420带动所述推动杆410推动金属棒料100向切割单元移动;

(4)所述编码器530达到预先根据测定氧含量计算的值时,所述推动液压缸420停止工作;此时所述控制器802控制所述液压站803的液压油通过油管向所述第一切割液压缸540的第一切割液压缸油口Ⅱ542以及第二切割液压缸550的第二切割液压缸油口Ⅱ552供油,所述第一切割活塞杆543和第二切割活塞杆553带动所述切割件560向上运动,所述第一切割活塞5431触碰到所述切割行程开关545时代表金属棒料100被截断;

(5)所述切割行程开关545传递信息至所述控制器802,所述控制器802控制液压油向所述平移液压缸630的平移液压缸油口Ⅰ631供油,所述平移活塞杆633推动所述滑块620连同夹持仓600、旋转机构650和升降机构660向右运动;待夹持仓600远离切割机构500时,控制器802控制液压站803中的液压油向所述第二流体进出口6512供油,所述驱动活塞杆652向左运动,带动从动齿轮653和从动轴657顺时针旋转;

(6)顺时针旋转的从动轴657带动夹持仓600同时也顺时针旋转,当所述驱动活塞杆652上的第二凸起6523触发传动行程开关655时代表所述夹持仓600以及夹持仓600内夹持的金属棒料100已顺时针旋转90度,液压站803停止向第二流体进出口6512供油;接着传动行程开关655将夹持仓600已转动完成的信号传递给控制器802,控制器802控制液压站803中的液压油向升降液压缸661的升降液压缸油口Ⅰ6641供油,此时竖直状态的夹持仓600带动金属棒料100向上运动;

(7)所述夹持仓600向上触碰到升降行程开关710时,使所述夹持仓600与密封盖配合封闭,所述液压站803停止向升降液压缸661的升降液压缸油口Ⅰ6641供油;接着升降行程开关710将信号传递给控制器802,控制器802控制氩气站804向所述通气孔730释放出高压氩气使金属棒料100发射出,经过钢渣进入到钢液中,从而完成整个铝棒添加过程。

需要说明的是,当所述氧浓度传感器123对钢液中氧含量的测定大于设定值时,代表需要向钢液中添加铝棒,重复上述操作(2)~(7);当所述棒料行程开关未触碰到金属棒料100时,代表所述棒料滑槽430中无铝棒或铝棒过短,控制器802发出指令,重复操作(2)完成加料动作。

更具体地,尽管在此已经描述了本发明的示例性实施例,但是本发明并不局限于这些实施例,而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释,且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例,这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此,本发明的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定,而不是由上文给出的说明和示例来确定。

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