专利名称：钢包整体浇注用芯模的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钢包内衬的浇注设备，特别涉及一种钢包整体浇注用的芯模。
背景技术：
钢包整体浇注工艺是随着钢铁工业的发展而发展出来的一项新的技术。这项工艺的推广应用，使钢包的耐火内衬寿命大大提高，而且采用整体浇注的耐火内衬，其整体性能好、无缝隙、耐高温钢水冲刷、注料不易脱落。因此大大提高了钢包的质量，从而有利于冶炼出质量更为优良的钢，并可改善炼钢作业的生产环境和减轻操作人员的劳动强度。
在钢包整体浇注的工艺中，芯模是一个核心设备。钢包的注料层厚度以及钢包盛钢水量的多少都由芯模的外形尺寸大小来决定。利用芯模来浇注钢包内衬的永久层和浇注层时，要求芯模与钢包内腔具有同一中心。也就是说，芯模在入钢包内定位后，其外壁与钢包内壁的距离是相同的。这样，才能浇注出厚度均匀的内衬，获得质量优良的可供浇注钢水用的钢包。因此，芯模的对中装置是非常重要的。
在例如中国实用新型专利99227765.5中就公开了一种芯模。如
图1所示，这种芯模主要包括壳体和设置在壳体内壁上的振动器。壳体由两个对称的截面形状为半圆弧形的壳体1和一个截面形状为梯形的长条斜楔2共三个部分构成。芯模内设置有一个内框架4。该内框架4通过环形底板5与上述两个半圆弧形的壳体1连接。在壳体与内框架之间分别设置有半圆弧形的壳体1的回转机构和长条斜楔2的开闭机构。在半圆弧形壳体的内壁上设置有四个固定座20，在四个固定座20上各设置有一个对中液压缸19。对中液压缸的活塞杆通过与其连接的顶杆直接作用于钢包的内壁上。通过调整四个对中液压缸19的进、退行程来使芯模与钢包之间的周向间隙均匀。
本实用新型的内容但是，上述芯模的对中装置需要通过调整四个对中液压缸的行程来使芯模对中，而且其开闭机构是采用推拉液压缸装置来实现的。由于上述对中装置是靠四个液压缸推力来移动芯模，在移动过程中摩擦力太大，芯模移动困难。而且四个液压缸也难以实现同步，因而利用上述现有技术的对中装置实现芯模的对中是比较困难的。
另外，上述芯模采用液压缸进行芯模的张开和缩回，上、下两台液压缸同步困难，而且推力持续时间过长会使液压缸产生内泄，液压缸出力不均匀，伸缩门容易发生倾斜。如果伸缩门倾斜，浇注料就会从壳体外部流入芯模内而发生事故。
再有，由于上述芯模壳体的内壁采用了振动器，在浇注时芯模壳体会将振动波传播至壳体底部或从壳体缝隙处传出，从而影响浇注料的致密度和排气效果。
因此，本实用新型的目的就是提供一种用于钢包整体浇注的芯模，能够克服上述现有技术的芯模的缺陷。根据本实用新型的芯模包括壳体；位于所述壳体内的主架；设置在所述壳体内壁上的振动装置；连接所述壳体内壁和所述主架的主轴；设置在所述主架上的扩缩装置；以及对中装置，其特征在于，所述对中装置包括位于主架下方的滑道和安装在主架上的液压缸。
在本实用新型的芯模中，所述扩缩装置包括设置在所述主架上的所述电动缸和与壳体相连接的伸缩门。
在上述芯模中，所述扩缩装置还包括安装在所述主架上的制动装置，用于在所述伸缩门将所述壳体张开后，限制所述电动缸缸杆的伸缩运动。
在本实用新型的芯模中，还包括芯模隔振装置，所述隔振装置安装在所述芯模垫板的下部和壳体主轴一侧接缝处。所述隔振装置可以是橡胶垫。
本实用新型利用安装在主架上的x，y轴的液压装置来实现芯模的快速和简便地对中。在将芯模装入钢包中后，通过液压装置使升降装置将芯模托起处于悬浮状态，然后根据芯模外壳体与钢包内壁的距离启动液压装置，在x或y轴上按确定的方向移动至所需的位置。
因此，利用本实用新型的钢包整体浇注用芯模，可以很好地解决现有技术中的上述问题。利用本实用新型，能够实现芯模在钢包内快速、便捷的对中。并且能够获得优良的钢包浇注质量。
附图的简要说明
图1为现有技术的钢包整体浇注用芯模的结构示意图；图2为本实用新型的钢包整体浇注用芯模的结构示意图；图3为本实用新型的钢包整体浇注用芯模的俯视图；图4为本实用新型的钢包整体浇注用芯模中扩缩装置的结构示意图；图5为本实用新型的钢包整体浇注用芯模的对中装置的结构示意图；图6为图2中A部分的放大图，显示升降装置7的结构。
具体实施方式
以下结合附图进一步详细说明本实用新型。
参见图2，其示出了本实用新型的钢包整体浇注用芯模的具体结构。该芯模包括壳体1，主轴2，主架3，液压装置4，对中装置5，减振垫6，升降装置7，振动装置8，扩缩装置和伸缩门10和电动缸11。振动装置可以采用振动电机。
其中，壳体1与上述现有技术一样，也包括两个对称的截面形状为圆弧形的壳体。壳体1放在大垫板9上。在大垫板上还固定有主架3。通过主轴2将主架与壳体1的两个对称的壳体的一端固定连接在一起。另一端由装在主架3上的电动缸11通过电动缸拉杆将伸缩门10连接成一体。这样，两个壳体在电动缸拉杆的伸缩时就可以在大垫板9上以主轴2为中心做定轴转动。伸缩门在电动缸的推动下就可以在大垫板9上做伸缩滑动。
鉴于上述现有技术中采用液压缸进行芯模的张开和缩回所具有的缺点，本实用新型采用了电动缸11来代替液压缸。如图2和图3所示，电动缸11通过伸缩装置(缸杆)12与伸缩门10共同构成了芯模的扩缩装置，用于实现芯模的张开和回缩功能。电动缸11安装于主架上，其缸杆是可伸缩的，伸缩门10横截面为近似梯形的从外向内逐渐扩大的形状。其两侧斜面分别与左右壳体1斜面斜度一致。壳体1分为两个部分，由主轴2与主架3连接后，其缺口恰好是一个外小里大、与伸缩门10的横断面相匹配的近似梯形。这样，壳体1两部分所形成的缺口就如同门框，伸缩门10如同门，在电动缸11带动下实现壳体扩缩。
具体地说，如图3所示，当电动缸11的缸杆伸出时，就推动伸缩门10前进，从而将壳体张开，使壳体1形成为可进行浇注的锥体形状。当浇注完成后，启动电动缸11使缸杆缩回，伸缩门10也就沿着上述两个壳体斜面缩回而与壳体分离。壳体1的形状就由上述的锥体形状变成了小于自身直径(圆锥体直径)的椭圆形。这时，壳体1就可与浇注层脱开，以便将芯模从所浇注的钢包中吊出。图3中的虚线部分显示的是伸缩门10缩回时的状态。实线部分显示的是伸缩门10将壳体1扩张开的状态。
此外，在本实用新型的芯模中，还可以在电动缸上设置一制动装置13，如图3和4中所示。制动装置13安装在主架上。当电动缸11使伸缩门10的两个斜面紧抵住壳体1上的两个斜面时，制动装置13位于图4中的工作位置，从而将电动缸11的缸杆固定位，防止在浇注时由于外力等意外因素导致缸杆缩回而使芯模壳体形状改变，影响浇注质量。当钢包浇注完毕需要使伸缩门10缩回时，制动装置13位于图4中虚线所示的收缩位置，松开电动缸11的缸杆，以使伸缩门10缩回。
振动装置8分布在壳体1内壁的上、中和下层，其作用是通过振动而使已浇注的内衬的耐火料层致密和均匀，并排除浇注内衬中的气体。具体地说，当开始浇注时，浇注料集中在钢包的下层，此时，位于芯模下层的振动装置8振动，随着浇注高度的升高，位于芯模中层、上层的振动装置相继开始工作。最后，当全部浇注完成后，三层的振动装置还可以同时振动一段时间，以使浇注层更加致密和均匀。
如前文所述及的，现有技术的芯模采用了四只对中液压缸来实现芯模在钢包内的对中。在本实用新型的一种实施方案中，对中装置主要由安装在主架下部四个角上的滑道14和安装在主架上的x，y轴液压缸和升降装置7组成，如图5和图6所示。其中，在升降装置7中，还设有润滑系统15和滑块16，以减少摩擦。在将芯模放入钢包内后，先通过升降装置7升起顶升液压缸将芯模托起处于悬浮状态。然后根据芯模外壳体与钢包内壁的距离，算出在x-y轴方向上移动的距离。启动液压缸，由安装主架3上的x-y轴液压缸推动主架在滑道14上移动，以使芯模在x方向或y方向上移动所确定的距离，实现芯模与钢包的轴心对中。
另外，针对前述现有技术不能隔绝芯模振动向壳体外传播的缺点，在本实用新型的芯模中，在芯模垫板9的下部和壳体的两个壳体在主轴的一侧的接缝处安装了隔振装置6。隔振装置6可以采用橡胶垫构成。在一种实施方案中，在芯模垫板9的下部和壳体的两个壳体在主轴一侧的接缝处的橡胶垫例如可以采用硬度不同的橡胶材料构成。另一方面，由于壳体的两部分均由金属构成，在这两部分壳体伸缩时也会产生刚性碰撞，而采用了隔振装置6，还可以起到对壳体伸缩时碰撞的缓冲作用。
再有，通过将芯模垫板9下部的隔振装置6设置成不同的形状，可以利用本实用新型的芯模浇注弧形包底和直角形包底。在浇注例如弧形以及其它形状的包底时，只需要将大垫板9底形状做成为与包底的弧型或其它形状相匹配即可。
权利要求1.一种钢包整体浇注用芯模，其特征在于，包括壳体；设置于所述壳体内的主架；设置在所述壳体内壁上的振动装置；连接所述壳体内壁和所述主架的主轴；设置在所述主架上的扩缩装置；以及设置在所述主架上的对中装置，其特征在于，所述对中装置包括安装在主架下部的滑道，安装在主架上的x，y轴液压缸和升降装置。
2.根据权利要求1所述的钢包整体浇注用芯模，其特征在于所述扩缩装置包括设置在所述主架上的电动缸和与所述电动缸连接的伸缩门，所述电动缸带有一个可伸缩的缸杆。
3.根据权利要求2所述的钢包整体浇注用芯模，其特征在于所述扩缩装置还包括安装在所述主架上的制动装置，用于在所述伸缩门将所述壳体张开后，限制所述电动缸缸杆的伸缩运动。
4.根据权利要求1所述的钢包整体浇注用芯模，其特征在于，还包括芯模隔振装置，所述隔振装置安装在所述芯模垫板的下部和壳体主轴一侧接缝处。
5.根据权利要求4所述的钢包整体浇注用芯模，其特征在于，所述隔振装置是橡胶垫。
6.根据权利要求5所述的钢包整体浇注用芯模，其特征在于，在所述芯模垫板的下部和壳体主轴一侧接缝处安装的橡胶垫硬度不同。
专利摘要本实用新型提供一种钢包整体浇注用的芯模，主要由芯模壳体、主轴、主架、扩缩装置、对中装置、升降装置和振动装置构成。振动装置分布在壳体内壁的上、中、下部位。主轴将壳体的一侧与主架连接为一体。通过安装在主架上的电动缸和伸缩拉杆构成的扩缩装置，将壳体撑开形成圆锥体。对中装置由安装在主架上的滑道和安装在滑道上的液压缸组成。操作时，先启动液压系统升降装置将芯模托起处于悬浮状态，然后根据芯模外壳体与钢包内壁的距离，按确定需要移动的距离由安装在主架滑道上的x－y轴液压缸移动芯模，从而可以方便地利用主架上的x－y轴液压缸和液压系统使芯模与钢包中心对准。
文档编号B22D41/02GK2612481SQ03245590
公开日2004年4月21日 申请日期2003年4月22日 优先权日2003年4月22日
发明者王作新, 袁林 申请人:中国冶金设备总公司