处理位钢包加揭盖方法以及装置与流程

本发明涉及钢包，尤其涉及一种处理位钢包加揭盖方法以及装置。

背景技术：

钢包作为炼钢工序与连铸工序之间的盛钢容器，为了确保连铸钢坯的正常生产及产品质量，钢水浇筑温度必须严格控制在可浇范围内。钢水热量损失主要有两种途径：一是耐材自身吸收储存钢水热量；二是钢水直接与空气之间的热传导和热辐射。以一台150t钢包为例，空包开始后，前20min内由包衬向空气的辐射热损失将导致下一炉钢水温度损失达15℃，而这种热损失的40％发生在空包开始后的前5min。钢包在周转过程中，位于非处理位的时间占总周转周期一半以上，因而钢包及钢水保温对保证浇筑质量或控制成本均显得尤为重要。钢包全程加盖技术可有效阻断钢液与空气之间热交换，保持空包耐材温度，近年来被很多钢厂竞相引进。目前市场上常见的钢包加揭盖装置有插齿式、悬臂式等多种，各种钢包加盖方法在钢包须带钢包盖穿越钢包处理位时，钢包盖均直接盖在钢包上，往往需要有较大的净空，通常净空要求在900mm以上，而一些老钢厂，钢包净空已经很小，难以满足上述加揭盖方法的净空要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种处理位钢包加揭盖方法，旨在用于解决现有的钢包加揭盖方法所需净空较大的问题。

本发明是这样实现的：

本发明实施例提供一种处理位钢包加揭盖方法，包括以下步骤：

通过钢包车将盖有钢包盖的钢包移动至揭盖位时，通过揭盖机构取下所述钢包盖且将所述钢包盖置于所述钢包车的存放架上，且此时所述钢包盖的高度低于所述钢包盖位于所述钢包上的高度；

所述钢包车带动所述钢包与所述钢包盖移动至处理位，且所述钢包在所述处理位处理完成后，所述钢包车带动所述钢包与所述钢包盖穿过所述处理位移动至加盖位；

通过加盖机构将所述钢包盖由所述存放架扣合于所述钢包上，所述钢包车带动所述钢包整体进入下一工位。

进一步地，所述揭盖机构采用吊钩将所述钢包盖由所述钢包上取下，且在揭盖时，所述钢包盖位于所述吊钩的下方，控制所述吊钩移动以使所述吊钩吊挂所述钢包盖，所述吊钩上移后所述钢包盖脱离所述钢包，所述钢包车移动一定距离后，所述钢包盖位于所述存放架的正上方，再次控制所述吊钩下移至所述钢包盖位于所述存放架上，且在所述吊钩与所述钢包盖脱离后，所述钢包车带动所述钢包向所述处理位移动。

进一步地，所述揭盖机构包括平移小车，所述钢包盖的吊挂部位为销轴，所述吊钩在吊挂所述钢包盖时，所述平移小车带动所述吊钩水平移动，此时所述销轴与所述吊钩错开，控制所述吊钩竖直下移至所述销轴的下方，所述平移小车带动所述吊钩反向水平移动至所述销轴的正下方，且在控制所述吊钩竖直上移后，所述销轴套入所述吊钩内，且在继续竖直上移后，所述所述钢包盖脱离所述钢包。

进一步地，所述钢包与所述存放架沿所述钢包车的移动方向依次设置，当所述钢包盖脱离所述钢包后，所述钢包车水平移动至所述钢包盖位于所述存放架的正上方，控制所述吊钩竖直下移至所述钢包盖位于所述存放架上，控制所述吊钩继续下移后所述吊钩与所述销轴脱离。

进一步地，于所述揭盖位以及所述加盖位处均设置有行程开关，且当所述钢包车触碰所述行程开关后停止移动。

进一步地，当所述钢包盖位于所述存放架上时，所述钢包盖的标高不大于所述钢包的包口处预留粘渣最高点的标高。

本发明实施例还提供一种处理位钢包加揭盖装置，包括用于运送具有钢包盖的钢包的钢包车，还包括揭盖机构以及与所述揭盖机构分开布置的加盖机构，所述揭盖机构与所述加盖机构之间具有所述钢包车的移动路径，所述钢包的处理位位于所述移动路径上，所述钢包车设置有放置所述钢包盖的存放架。

进一步地，所述揭盖机构包括支架、安设于所述支架上的吊挂结构以及可控制所述吊挂组件水平移动的平移小车，所述支架具有供所述钢包车穿过的通道，所述吊挂结构包括至少一个吊钩以及控制所述吊钩竖直移动的卷扬组件，所述平移小车包括水平设置于所述支架上的滑轨、滑动设置于所述滑轨上的安装架以及驱使所述安装架滑动的驱动件，所述滑轨沿贯穿所述通道的方向设置，且所述吊钩结构安设于所述安装架上。

进一步地，所述吊挂结构还包括导向轮组以及吊钩架，所述吊钩安设于所述吊钩架上，所述吊钩架包括由所述卷扬组件驱使沿竖直方向移动的导向杆，所述导向轮组件包括均沿竖直方向设置的三个导向轮，各所述导向轮围合形成导向槽，所述导向杆竖直贯穿所述导向槽且与各所述导向轮的滚动面均贴合。

进一步地，所述吊钩架上还设置有限制所述吊钩单向转动的止挡件。

本发明具有以下有益效果：

本发明的加揭盖方法中，在将钢包运输至处理位之前，在揭盖位处通过揭盖机构将钢包盖取下后放置在钢包车的存放架上，当在处理位处理完成后，在加盖位处采用加盖机构将钢包盖由存放架扣合于钢包上。在上述过程中，揭盖位与加盖位分开设置，且在钢包车的存放架的配合作用下，对处理位处的净空要求非常低，即可以适应处理位低净空环境，另外这种加揭盖方法还可以满足需要钢包带盖穿过处理位的场合，适应任何老厂钢包加盖项目改造。当然采用这种加揭盖装置，还能有效改善钢厂能源消耗及排放指标，节省成本、减少排放。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。

图1为本发明实施例提供的处理位钢包加揭盖装置的结构示意图；

图2为图1的处理位钢包加揭盖装置的钢包车位于揭盖位的结构示意图；

图3为图2中a处放大图；

图4为图1的处理位钢包加揭盖装置的揭盖机构吊取钢包盖的结构示意图；

图5为图1的处理位钢包加揭盖装置的揭盖机构吊取钢包盖至存放架上的结构示意图；

图6为图1的处理位钢包加揭盖装置的钢包车揭盖后远离揭盖位的结构示意图；

图7为图1的处理位钢包加揭盖装置的加盖位机构吊取钢包盖的结构示意图；

图8为图1的处理位钢包加揭盖装置钢包车回位至加盖位内的结构示意图；

图9为图1的处理位钢包加揭盖装置的加盖机构吊取钢包盖至钢包上的结构示意图；

图10为图1的处理位钢包加揭盖装置的钢包加盖后远离加盖位的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1以及图2，本发明实施例提供一种处理位钢包加揭盖方法，用于满足具有钢包盖11的钢包1在处理位处理，并在处理后带盖穿越处理位的处理工艺，钢包盖11由钢结构骨架及耐火材料组成，钢包盖11上带两个铰链钩及四个销轴111，铰链钩与钢包1上的两个铰链座配合，可使钢包盖11随钢包1一起周转时有良好的定位，并能实现钢包1带盖绕铰链销轴倾翻，对于加揭盖方法包括以下步骤：

在到达处理位之前，钢包1的包口处罩上钢包盖11，且将钢包1置于钢包车2上，通过钢包车2带动钢包1移动，由于在处理位时需要将钢包盖11由钢包1上取下，则钢包1在运送至处理位之前，钢包1先移动至揭盖位，揭盖位处设置有揭盖机构3，通过揭盖机构3将钢包盖11由钢包1上取下且放置于钢包车2的一存放架21上，此时钢包盖11的高度应低于钢包盖11未由钢包1上取下时的高度，从而使得此时钢包车2的整体高度小于揭盖前的整体高度，以满足处理位处的净空要求，通常在钢包盖11位于存放架21上时，钢包盖11的标高不大于钢包1的包口处预留粘渣最高点的标高；

揭盖后，钢包车2带动钢包1与钢包盖11继续移动，当到达处理位处时钢包车2停止移动，且钢包1在处理位处理完成后，钢包车2带动钢包1与钢包盖11穿过处理位至加盖位，钢包车2再次停止移动；

通过设置于加盖位处的加盖机构4将存放架21上的钢包盖11扣合于钢包1上，以减少钢包1内钢水的热量散失，且在钢包盖11扣合后钢包车2带动钢包1整体穿过加盖位以进入下一钢水处理工位。

本发明中，将揭盖位与加盖位分开设置，且钢水的处理位位于两者之间，在揭盖位处通过揭盖机构3将钢包盖11取下，由于钢包盖11是置于存放架21上，取下的钢包盖11与钢包1随钢包车2同步移动，即两者可以一起穿过处理位，这可以满足部分处理位需钢包1带盖穿过处理位的工艺要求，另外一方面由于将钢包盖11置于存放架21上时，钢包车2整体的高度尺寸较小，其对处理位处的净空要求非常低，非常适用于老钢厂的加盖改造，当然由于钢包1在运转的过程中可用钢包盖11扣合，能有效改善钢厂能源消耗及排放指标，避免钢包1内钢水的能够散失，节省成本、减少排放。

参见图4-图10，优化上述实施例，细化揭盖位的揭盖动作，揭盖机构3主要是采用吊钩321起吊的方式将钢包盖11由钢包1上吊取，在揭盖时，钢包盖11位于吊钩321的下方，先控制吊钩321移动使得吊钩321吊挂钢包盖11，然后控制吊钩321竖直上移，吊钩321带动钢包盖11脱离钢包1，且在钢包车2移动一定距离后，钢包盖11位于存放架21的正上方，当然也可以控制吊钩321与钢包盖11的整体水平移动以使钢包盖11位于存放架21的正上方，此时再次控制吊钩321竖直下移至钢包盖11位于存放架21上，调节吊钩321与钢包盖11的相对位置，则吊钩321与钢包盖11脱离，钢包车2带动钢包1向处理位继续移动，而揭盖机构3的各部件则恢复至原状态。在这种操作方式中，通过吊钩321吊取钢包盖11，不但操作简单，而且控制方便，吊钩321与钢包车2之间只需产生x向(或者y向)与z向的相对移动。

参见图2-图6，继续优化上述操作步骤，揭盖机构3包括平移小车33，钢包盖11的吊挂部位为销轴111，吊钩321在吊挂钢包盖11时，平移小车33先带动吊钩321水平移动，此时销轴111与吊钩321的水平位置错开，此时可以采用卷扬组件322控制吊钩321竖直下移至销轴111的下方，平移小车33反向移动相同的距离，以使吊钩321位于销轴111的正下方，卷扬组件322控制吊钩321竖直上移后，销轴111套入该吊钩321内，且当卷扬组件322再次控制吊钩321竖直上移后，钢包盖11与钢包1脱离。平移小车33采用气缸驱使水平移动，可使吊钩321与钢包盖11的销轴111柔性接触，吊钩321总是在碰上销轴111后到气缸推不动时才停止，因而在一定的范围内都能保证吊钩321与钢包盖11的销轴111一直接触，因而能有效适应钢包盖11变形，减小因钢包盖11变形导致加揭盖机构3失效发生几率。当然前述主要解释说明了吊钩321吊取钢包盖11的过程，而在将钢包盖11置于存放架21上时，则应先控制吊钩321竖直下移，使得吊钩321与钢包盖11的销轴111之间沿竖直方向错开，然后通过平移小车33带动吊钩321水平移动，销轴111与吊钩321在水平方向也相互错开，进而再次由卷扬组件322控制吊钩321竖直下移至销轴111的上方，平移小车33再次反向移动后，吊钩321可恢复至原状态。

参见图4、图5以及图7，进一步地，钢包车2用于放置钢包1的位置与存放架21并排设置，以使钢包1与存放架21沿钢包车2的移动方向依次设置，当钢包盖11脱离钢包1后，钢包车2水平移动至钢包盖11位于存放架21的正上方，然后控制吊钩321竖直下移以使钢包盖11刚好位于存放架21上，且在继续控制吊钩321下移后，吊钩321与销轴111脱离。本实施例中，在钢包车2通过揭盖位、处理位以及加盖位时，钢包1与存放架21依次通过，从而可以通过钢包车2的移动，使得吊钩321、钢包盖11以及存放架21之间形成水平方向的相对移动。

参见图1、图4以及图7，针对上述的揭盖位的揭盖方式，加盖位的加盖机构4与揭盖机构3的结构相同，对应加盖位的加盖动作与揭盖动作刚好相反。具体地，假设沿钢包车2的移动方向，存放架21位于钢包1的后方时，当钢包车2到达加盖位时，钢包车2对应钢包1部分先穿过加盖位，使得存放架21与加盖机构4的吊钩321对应，可以控制吊钩321位于钢包盖11的销轴111正上方，钢包车2停止移动，平移小车33水平移动后控制吊钩321与销轴111水平错开，卷扬组件322控制吊钩321竖直下移以使吊钩321位于销轴111下方，再次通过平移小车33带动吊钩321反向移动以使吊钩321位于销轴111的正下方，卷扬组件322控制吊钩321竖直移动一定高度，使得钢包盖11被吊起，钢包车2反向移动后使得钢包盖11位于钢包1的包口上方，吊钩321竖直下移后可将钢包盖11扣合于钢包1上。

参见图2-图4，继续优化上述实施例，在揭盖位以及加盖位处还均设置有行程开关，当钢包车2触碰行程开关后停止移动。行程开关与钢包车2的驱动部件之间形成联动控制，通过行程开关来检测钢包车2的位置，且当达到行程开关对应的位置时，则钢包车2自动停止移动，从而起到自动控制的目的。而另外一方面，关于揭盖以及加盖过程中，吊钩321与钢包车2之间的相对移动，可以预先设定一个定值来控制，比如吊钩321水平移动时，吊钩321移动距离为l，竖直下移的高度由h0下降到高度h1，而钢包车2水平移动时，比如钢包车2水平移动s1，以使存放架21正好位于起吊后钢包盖11的正下方。在揭盖机构3与加盖机构4的每一动力部分处均设置有编码器，比如卷扬组件322以及平移小车33的动力元件均设置编码器，该编码器与整体的控制系统电连接，用于信息反馈控制，进而实现自动化过程，而通过上述方式可以使得揭盖与加盖动作均为自动完成，基本无需人工干预。

参见图1、图4-图10，综上所述，细化本实施例提供的加揭盖方法，具体步骤如下：

1)钢包车2带着盖上了钢包盖11的钢包1从座包位开往揭盖位，触碰揭盖位行程开关后停止，揭盖机构3的平移小车33在驱动件333带动下向右移动距离l，然后吊钩321在卷扬组件322驱动下从高度h0下降到高度h1；

2)揭盖机构3的平移小车33带动吊钩321向左横移l1，使钢包盖11的销轴111套入吊钩321；

3)揭盖机构3的吊钩321在卷扬组件322驱动下上升到高度h2，然后平移小车33向右移动l2，使钢包盖11的铰链钩的左侧斜面与钢包1铰链销轴111左侧接触；

4)揭盖机构3的吊钩321在卷扬组件322带动下上升至高度h0，进而完成钢包1揭盖动作；

5)钢包车2带钢包1继续向钢包1的处理位行驶距离s1，让存放架21正好位于卷扬组件322下方，揭盖机构3的吊钩321在卷扬组件322带动下下降到高度h2；

6)钢包车2朝处理位行驶，到达处理位后，揭盖机构3的吊钩321在卷扬组件322的驱动下上升至高度h0，至此，完成了钢包盖11的存放操作，且揭盖机构3回到待机位；

7)钢包1在处理位处理完毕后向加盖位方向行驶s2+s1距离，触碰加盖位行程开关后停止，此时存放架21正好位于加盖机构4的吊钩321下方，加盖机构4的平移小车33在驱动件333带动下向右移动距离l，吊钩321在卷扬组件322驱动下由高度h0下降到高度h1；

8)加盖机构4的平移小车33带动吊钩321向左横移l1，使钢包盖11的销轴111套入吊钩321；

9)加盖机构4的吊钩321在卷扬组件322驱动下上升到高度h0；

10)钢包车2带钢包1向处理位反向行驶距离s1，此时钢包1正好位于卷扬组件322下方，加盖机构4的吊钩321在卷扬组件322带动下下降到高度h1；

11)加盖机构4的平移小车33向左移动l1；

12)加盖机构4的吊钩321在卷扬组件322驱动下下降到高度h2；

13)钢包车2带钢包1向左行驶，吊钩321自动脱钩，至此加盖操作完成，待钢包车2行驶至吊包位后，吊钩321上升到h0，加盖机构4恢复待机状态。

再次参见图1以及图2，本发明实施例还提供一种处理位钢包加揭盖装置，包括用于运送钢包1的钢包车2，钢包1应具有钢包盖11，其还包括有揭盖机构3以及加盖机构4，揭盖机构3主要是用于将钢包1上的钢包盖11取下，而加盖机构4则是用于将钢包盖11罩盖于钢包1上，两者互为反过程，加盖机构4与揭盖机构3分开设置，且两者之间为钢包车2的移动路径，钢包1的处理位则位于该移动路径上，即钢包1由揭盖机构3运送至加盖机构4应经过钢包1的处理位，另外钢包车2还设置有存放架21，该存放架21主要是用于存放钢包盖11。本发明中，通过钢包车2将钢包1运送至处理位处理时，应先经过揭盖机构3对应的揭盖位，通过揭盖机构3将钢包1上的钢包盖11揭取后放置在钢包车2的存放架21上，从而可以降低钢包车2与钢包1的整体高度，即使处理位处的净空较低时，钢包车2也可以顺利通过，同时钢包1与钢包盖11可以同步移动，而在经过处理位的工艺处理后，钢包车2将钢包1运输至加盖机构4对应的加盖位，通过加盖机构4可以将存放架21上的钢包盖11重新罩盖至钢包1上，可以避免钢包1内钢水的热量散失。

再次参见图2-图4，进一步地，细化揭盖机构3的结构，包括支架31、吊挂结构32以及平移小车33，支架31具有供钢包车2穿过的通道311，吊挂结构32安设于支架31上，且可由通道311的顶端伸入通道311内，平移小车33也安设于支架31上，其位于通道311的上方，可以控制吊挂结构32水平移动，吊挂结构32包括至少一个吊钩321以及控制吊钩321竖直移动的卷扬组件322，而平移小车33又可以控制吊钩321水平移动，对此，吊钩321可沿x轴(或y轴)以及z轴方向移动，平移小车33包括水平设置在支架31上的滑轨331、滑动设置于滑轨331上的安装架332以及驱使安装架332滑动的驱动件333，滑轨331沿贯穿通道311的方向设置，具体为，吊钩321水平方向的移动方向与钢包车2在揭盖位处的移动方向相同或者相反，吊挂结构32安设于安装架332上。本实施例中，细化了揭盖机构3的结构，卷扬组件322通过电机驱动吊钩321沿竖直方向移动，而平移小车33的驱动件333选用气缸，通过气缸的伸缩推动安装架332沿滑轨331移动，吊钩321与钢包盖11销轴111柔性接触，吊钩321总是在碰上销轴111后到气缸推不动时才停止，因而在一定的范围内都能保证吊钩321与钢包盖11销轴111一直接触。关于加盖机构4，其结构与揭盖机构3的结构类似，只是工作过程上两者不相同，在此不再赘述。

参见图1以及图4，进一步地，吊挂结构32还包括有导向轮组以及吊钩架323，吊钩321安设于吊钩架323上，吊钩架323包括由卷扬组件322驱使沿竖直方向移动的导向杆325，导向轮组件324则包括沿竖直方向设置的三个导向轮，各组导向轮组件324的三个导向轮围合形成导向槽，导向杆325竖直贯穿导向槽且与各导向轮的滚动面均贴合。本实施例中，一般设置有四个吊钩321以及两根导向杆325，卷扬组件322包括一台电机、一台双输出减速机、两个卷筒，减速机双输出端分别与双卷筒同轴，双卷筒转动后通过钢丝绳吊取吊钩架323整体沿竖直方向移动，同时导向杆325相对导向槽移动，导向杆325与对应的三个导向轮之间滚动摩擦，且避免了吊钩架323在竖直移动的过程中产生晃动。另外在每一吊钩架323上还设置有止挡件，通过止挡件可以限制各吊钩321单向转动，即吊钩321只可以向一个方向转动，比如只可以顺时针转动，而不能逆时针转动，可防止吊钩321在移动的过程中产生转动，保证加揭盖装置工作时的稳定性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。