鱼雷型混铁车用可拆卸罐盖及其制作方法与流程

1.本发明涉及铁水运输和储存设备的罐口装置，特别涉及一种适用于鱼雷型混铁车的可拆卸罐盖及其制作方法。


背景技术：

2.鱼雷型混铁车，简称混铁车，是一种大型铁水运输设备，具有热损失小，保温时间长，节约能源等优点，它还可以储存铁水，以协调炼铁与炼钢临时出现的不平衡状态。同时，混铁车可替代炼钢的混铁炉和普通的铁水罐车，也可在铁水运输过程中完成脱硫、脱磷等操作工序。
3.混铁车在运输铁水的过程中，一般要经过受铁、铁水预处理、扒渣、等待、倒铁和空罐回运等阶段，铁水运输、等待时间历时较长，加之铁水温度较高，铁水热量以热传导、热辐射和热对流三种方式损失。相关研究表明，罐衬蓄热损失、罐壁散热、和铁水表面辐射热损失分别占热量总损失的45%~50%、20%和20%~30%，其中铁水表面辐射热损失以罐口热损失为主。运输、等待时间越长，铁水温降越大，铁水温降过大会导致混铁车罐底出现结底、结壳甚至是整罐冻死的状况，且温降过大会造成炼钢过程能耗的大幅上升，给企业造成巨大的经济损失。此外，随着环保要求提高和节能政策收严、执法力度的加强，要求钢铁企业不断增强节能环保意识。目前国内使用的混铁车，罐车敞口导致铁水温降加快、热损失增大，而且罐体内产生大量粉尘和烟雾直接排入大气中，造成周围环境污染。因此，混铁车加盖保温以减少铁水热损失并防止烟尘直接排入大气是未来铁水运输和储存设备的发展方向，传统的无盖铁水罐车将不再满足用户需求。
4.中国专利cn103949630b公开了一种用于混铁车罐口封闭的保温盖，该保温盖将内外层耐火材料通过铆接件连接铺设在带有圆形凹槽的钢板内形成罐盖主体，钢板设有阶梯孔，阶梯孔上方布置有蜂窝状耐热体和挡雨器。该保温盖能有效降低铁水通过罐口的辐射散热，通过阶梯孔设置可以稳定罐内气压降低对保温盖的热冲击，但保温盖主体由钢板和内外层耐火材料浇筑而成，重量大，需要安装专门的起吊装置进行保温盖的开启和关闭，存在投资成本高、现场空间不足等问题，且在设备故障条件下难以人工启闭。中国专利cn105272301a公开了一种鱼雷罐罐盖内衬及其制备方法，该内衬由涂层和浇注料本体组成，涂层由钾长石、锂辉石、硅微粉与水等混合球磨制成，浇注料本体由矾土均化料颗粒、焦宝石颗粒等构成，浇注料浇筑到罐盖钢结构中，在表面涂装涂层后干燥、500~900℃烘烤即制成罐盖内衬。该内衬保温性能好、强度高、抗侵蚀性能优良和使用寿命长的特点，但其制备工艺较为复杂，尤其需要进行高温烘炉，程序较为繁琐且代价较高，此外，采用该内衬的鱼雷罐盖同样存在重量大、需安装专门起吊设置进行罐盖启闭，存在投资成本高、现场空间不足的问题。
5.由此可见，现有的混铁车罐盖大多结构复杂、加工工艺繁琐，且重量大、使用和检修都极为不便，因此，开发一种结构简洁、重量轻便、易于安装和检修、投资成本低的新型鱼雷型混铁车用可拆卸罐盖是当前混铁车减少热损失、降低扬尘迫切需要解决的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种鱼雷型混铁车用可拆卸罐盖及其制作方法，该罐盖在钢壳内部设置轮毂、辐条组件和轮圈并组成可容纳耐火隔热层的可拆卸骨架结构，使得罐盖结构简洁、重量轻便、易于安装和检修。
7.本发明是这样实现的：一种鱼雷型混铁车用可拆卸罐盖，包括钢壳，所述钢壳的顶面上对称固设吊耳，钢壳的底面设置开口向下的圆形凹槽；所述罐盖还包括设置在凹槽内的轮毂、辐条组件、轮圈组件和耐火隔热层；所述轮毂包括轴部和圆盘部，所述轴部的上端与钢壳凹槽中心为可拆卸连接，轴部的下端固接在圆盘部的中心；所述轮圈组件包括第一轮圈，第一轮圈以轮毂为轴中心设置；所述辐条组件的两端分别与圆盘部、第一轮圈为可拆卸连接，若干根辐条组件沿凹槽径向均匀排列；所述耐火隔热层设置在钢壳、轮毂、若干根辐条组件和轮圈组件构成的骨架中，耐火隔热层中心处设置供轴部穿过的圆孔。
8.所述凹槽轴中心处设置通孔，通孔上方设置螺帽，所述轴部的上端设有螺纹并穿过圆孔和通孔与螺帽螺纹连接，螺帽直径大于通孔直径。
9.所述圆盘部边沿周向均匀设置若干第一连接孔，第一连接孔的轴向与轴部相同；所述第一轮圈周向均匀设置若干第二连接孔，第二连接孔的轴向与第一轮圈径向相同；所述第一连接孔和第二连接孔一一对应；所述辐条组件包括杆部和辐条帽，杆部包括弯折端和螺纹端，弯折端能与第一连接孔卡接，螺纹端与穿过第二连接孔的辐条帽螺纹连接后卡接在第二连接孔处。
10.所述轮圈组件还包括第二轮圈和延伸杆；所述第二轮圈与第一轮圈为同轴，第二轮圈直径大于第一轮圈直径；所述延伸杆的两端分别与第一轮圈、第二轮圈为可拆卸连接，若干根延伸杆沿径向均匀排列，延伸杆与辐条组件在径向上错位分布。
11.所述第一轮圈周向均匀设置若干第三连接孔，所述第二轮圈周向均匀设置若干第四连接孔，第三连接孔和第四连接孔的轴向均与第一轮圈径向相同；所述第三连接孔和第四连接孔一一对应；所述延伸杆的内端能与第三连接孔卡接，延伸杆的外端设有螺纹，延伸杆的外端与穿过第四连接孔的螺帽螺纹连接并卡接在第四连接孔处；所述第二轮圈的内部结构和第一轮圈的内部结构相同，所述延伸杆直径与辐条组件的杆部直径相同。
12.所述圆形凹槽的开口边沿周向均匀设置若干支撑件。
13.所述第一轮圈的内部为中空或凹槽结构。
14.所述轮毂的轴部直径大于等于30mm，其圆盘部厚度大于等于5mm；所述辐条组件的杆部直径大于等于2.4mm。
15.一种鱼雷型混铁车用可拆卸罐盖的制作方法，其步骤包括：步骤一：准备部件，包括钢壳、轮毂、若干根辐条组件、第一轮圈和耐火隔热材料，并在钢壳底部设置圆形凹槽，在轮毂的圆盘部边沿周向均匀设置若干第一连接孔，在第一轮圈周向均匀设置若干第二连接孔，第一连接孔和第二连接孔一一对应；步骤二：选取一根辐条组件，辐条组件包括杆部和辐条帽，杆部包括弯折端和螺纹端，先将螺纹端穿过第一连接孔使得弯折端卡接在第一连接孔处，然后螺纹端与穿过第二连接孔的辐条帽螺纹连接并卡接在第二连接孔处；若干根辐条组件按同样的方法沿凹槽径向铺
设在轮毂的圆盘部和第一轮圈之间；步骤三：在钢壳的圆形凹槽内铺设合适厚度的耐火隔热材料构成耐火隔热层，并在耐火隔热层的中心设置圆孔；步骤四：将连接好的轮毂、辐条组件和轮圈组件设置在耐火隔热层的外侧，轮毂的轴部穿过耐火隔热层的圆孔并可拆卸固定在凹槽底面；步骤五：检查各部件的装配稳定性，调试结束后即完成罐盖制作。
16.所述步骤一中，在凹槽轴中心处开设通孔，通孔上方设置螺帽，螺帽直径大于通孔直径；所述步骤四中，轮毂的轴部上端设置螺纹，轴部先依次穿过耐火隔热层的圆孔和钢壳的通孔，然后轴部与螺帽螺纹连接并卡接在通孔处。
17.所述步骤一中，部件还包括第二轮圈和延伸杆，第二轮圈直径大于第一轮圈直径，在第一轮圈沿周向均匀设置若干第三连接孔，在第二轮圈沿周向均匀设置与第三连接孔一一对应的若干第四连接孔；所述步骤二中，在铺设完辐条组件后，将第二轮圈放置在第一轮圈外周，选取一根延伸杆，先将延伸杆的外端穿过第三连接孔使得延伸杆的内端卡接在第三连接孔处，然后延伸杆的外端与穿过第四连接孔的螺帽螺纹连接并卡接在第四连接孔处；若干根延伸杆按同样的方法沿凹槽径向铺设在第一轮圈和第二轮圈之间。
18.本发明鱼雷型混铁车用可拆卸罐盖通过钢壳内设置轮毂、辐条组件和轮圈并构成可容纳耐火隔热层的骨架结构，钢壳、轮毂、辐条组件和轮圈之间均为可拆卸固定连接，使得罐盖结构简洁，重量较轻，能便于制作装配和检修更换部件。而且，可以通过多级轮圈来进一步加强骨架结构对耐火隔热层的支撑作用，并能提高整体结构的牢固和稳定。本发明鱼雷型混铁车用可拆卸罐盖的制作方法，易于实现，不需要很复杂的工艺即可实现罐盖的拆装，局部损坏能很方便地进行更换、重组或修补，而且未损坏的部件可重复利用，检修方便，显著提高了各个部件的使用寿命，有效降低了制作和使用成本。本发明在解决了混铁车减少热损失、降低扬尘问题的同时，还能提高生产效率、降低成本，符合节能环保的使用要求。
19.本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：结构简洁、重量较轻，易于安装、使用和检修，既能提高工作效率，又能延长部件的使用寿命。
附图说明
20.图1为本发明鱼雷型混铁车用可拆卸罐盖的钢壳的立体结构示意图；图2为本发明的罐盖的内部结构示意图（实施例一）；图3为本发明的轮毂的结构示意图（实施例一）；图4为本发明的辐条组件和第一轮圈装配时的结构示意图（实施例一）；图5为本发明的轮毂、辐条组件和第一轮圈装配时的仰视结构示意图（实施例一）；图6为本发明的轮毂、辐条组件和第一轮圈装配时的俯视结构示意图（实施例一）；图7为本发明的支撑件的分布示意图（实施例一）；图8为本发明的轮毂、辐条组件、第一轮圈、延伸杆和第二轮圈装配时的俯视结构示意图（实施例二）。
21.图中，1钢壳，11吊耳，12通孔，13支撑件，2轮毂，21轴部，22圆盘部，23螺帽，3辐条组件，31杆部，32辐条帽，33螺纹端，34弯折端，4第一轮圈，5耐火隔热层，6延伸杆，7第二轮
圈。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
23.实施例一参见图1~图7，一种鱼雷型混铁车用可拆卸罐盖，包括钢壳1、轮毂2、辐条组件3、轮圈组件和耐火隔热层5。钢壳1的顶面上对称固设一对倒u型吊耳11，钢壳1的底面设置开口向下的圆形凹槽，凹槽轴中心处设置通孔12，通孔12上方设置螺帽23，螺帽23直径大于通孔12直径。轮毂2、辐条组件3、轮圈组件和耐火隔热层5均设置在圆形凹槽内。
24.参见图2和图3，轮毂2包括轴部21和圆盘部22，轴部21和圆盘部22可以是一体铸造构成轮毂2，也可以是焊接固定构成轮毂2。轴部21的上端设有螺纹并穿过通孔12与螺帽23螺纹连接，轴部21的下端固接在圆盘部22的中心。圆盘部22边沿周向均匀设置若干第一连接孔，第一连接孔的轴向与轴部21相同。轮毂2为不锈钢、耐高温氧化处理过的碳钢或其他合金钢等钢材质，其轴部21直径为35mm，其圆盘部22厚度为5mm。本实施例中，轮毂2与钢壳1是通过轴部21和螺帽23螺纹连接并卡接在钢壳1的通孔12处，也可以是其他的可拆卸固定连接方式，例如卡扣固定、销子固定、销轴固定等方式。
25.参见图2和图4~图6，轮圈组件包括第一轮圈4，第一轮圈4以轮毂2为轴中心且靠近圆形凹槽内侧壁设置，第一轮圈4为铝合金、不锈钢或耐高温氧化处理过的碳钢等金属材质，其内部为中空结构或凹槽结构，以减轻重量。第一轮圈4周向均匀设置若干第二连接孔，第二连接孔的轴向与第一轮圈4径向相同，第一连接孔和第二连接孔一一对应。
26.辐条组件3包括杆部31和辐条帽32，杆部31包括弯折端34和螺纹端33，螺纹端33与辐条帽32为螺纹配合。弯折端34为向上90度弯折且其端部尺寸大于第一连接孔的直径，能与第一连接孔卡接，螺纹端33能穿过第一连接孔后与穿过第二连接孔的辐条帽32螺纹连接并卡接在第二连接孔处，参见图2和图4，即可实现辐条组件3与轮毂2、第一轮圈4的可拆卸固定连接。参见图5~图6，若干根辐条组件3沿凹槽径向均匀排列在轮毂2和第一轮圈4之间。辐条组件3为不锈钢或碳素钢等金属材质，辐条组件3的杆部31直径为5mm。若干根辐条组件3可以沿凹槽径向排列布置，也可以交叉错位布置。
27.参见图2和图7，耐火隔热层5设置在钢壳1、轮毂2、若干根辐条组件3和轮圈组件（本实施例为第一轮圈4）构成的骨架中，骨架本身即能实现对耐火隔热层5的支撑和包裹，也可以在耐火隔热层5与钢壳1接触的位置涂敷少量无机类高温胶，使耐火隔热层5固接在钢壳1内壁上，以加强部件连接上的牢固性和安全性。耐火隔热层5的中心处设置供轴部21通过的圆孔并与通孔12相对，圆孔直径小于通孔12直径。耐火隔热层5可以是硅酸铝、岩棉或莫来石纤维毡等耐高温材料的一种或多种材质层叠铺设而成。
28.参见图7，圆形凹槽的开口边沿周向均匀设置四个支撑件13，支撑件13固定焊接在圆形凹槽的内侧壁上，用以与混铁车的罐口边缘接触，并支撑罐盖重量。
29.根据所述的鱼雷型混铁车用可拆卸罐盖，其制作方法包括以下步骤：步骤一：准备部件，包括钢壳1、轮毂2、若干根辐条组件3、第一轮圈4和耐火隔热材料，并在钢壳1底部设置圆形凹槽和在凹槽轴中心处开设通孔12，在轮毂2的圆盘部22边沿周向均匀设置若干第一连接孔，在第一轮圈4周向均匀设置若干第二连接孔，第一连接孔和第二
连接孔一一对应。
30.步骤二：选取一根辐条组件3，先将螺纹端33穿过第一连接孔使得弯折端34卡接在第一连接孔处，然后螺纹端33与穿过第二连接孔的辐条帽32螺纹连接并卡接在第二连接孔处。若干根辐条组件3按同样的方法沿凹槽径向铺设在轮毂2的圆盘部22和第一轮圈4之间。
31.步骤三：在钢壳1的圆形凹槽内铺设合适厚度的耐火隔热材料构成耐火隔热层5，并在耐火隔热层5的中心设置圆孔，耐火隔热层5与钢壳1接触的位置涂敷少量无机类高温胶。
32.步骤四：将连接好的轮毂2、辐条组件3和轮圈组件设置在耐火隔热层5的外侧，轮毂2的轴部21先依次穿过耐火隔热层5的圆孔和钢壳1的通孔12，然后轴部21与设置通孔12上方的螺帽23螺纹连接并卡接在通孔12处。
33.步骤五：检查各部件的装配稳定性，调试结束后即完成罐盖制作。
34.实施例二参见图1和图8，一种鱼雷型混铁车用可拆卸罐盖，与实施例一不同的是，所述轮圈组件还包括第二轮圈7和延伸杆6。
35.第二轮圈7与第一轮圈4为同轴设置，第二轮圈7直径大于第一轮圈4直径，第二轮圈7靠近圆形凹槽内侧壁设置。第一轮圈4周向均匀设置若干第三连接孔，第二轮圈7周向均匀设置若干第四连接孔，第三连接孔和第四连接孔的轴向均与第一轮圈4径向相同，且第三连接孔和第四连接孔一一对应。第二轮圈7的材质、内部结构与第一轮圈4的材质、内部结构相同。
36.延伸杆6的两端分别与第一轮圈4、第二轮圈7为可拆卸连接。本实施例中，延伸杆6的内端的端部尺寸较大、能卡接在第三连接孔处，延伸杆6的外端设有螺纹，延伸杆6的外端与穿过第四连接孔的螺帽螺纹连接并卡接在第四连接孔处。若干根延伸杆6沿径向均匀排列在第一轮圈4和第二轮圈7之间，延伸杆6与辐条组件3在径向上错位分布，延伸杆6的材质、直径与杆部31的材质、直径相同。
37.耐火隔热层5设置在钢壳1、轮毂2、若干根辐条组件3和轮圈组件（本实施例包括第一轮圈4、若干根延伸杆6和第二轮圈7）构成的骨架中。
38.另外，本实施例中，圆形凹槽的开口边沿不设置支撑件，在圆形凹槽内侧壁和第二轮圈7之间的耐火隔热层5与混铁车罐口边缘直接接触，这样的柔性接触使得隔热性能更加优越。
39.根据所述的实施例二的鱼雷型混铁车用可拆卸罐盖，其制作方法与实施例一的制作方法不同的是，其步骤还包括：所述步骤一中，在第一轮圈4沿周向均匀设置若干第三连接孔，在第二轮圈7沿周向均匀设置与第三连接孔一一对应的若干第四连接孔。
40.所述步骤二中，在铺设完辐条组件3后，将第二轮圈7放置在第一轮圈4外周，选取一根延伸杆6，先将延伸杆6的外端穿过第三连接孔使得延伸杆6的内端卡接在第三连接孔处，然后延伸杆6的外端与穿过第四连接孔的螺帽螺纹连接并卡接在第四连接孔处；若干根延伸杆6按同样的方法沿凹槽径向铺设在第一轮圈4和第二轮圈7之间。
41.本发明鱼雷型混铁车用可拆卸罐盖在钢壳内部设置了可拆卸的轮毂、辐条组件和轮圈，由此组成的骨架结构，不仅能较好地支撑耐火隔热层，而且能方便安装、使用、检修和
更换，延长了罐盖和各部件的使用寿命，降低了制作和使用成本。
42.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，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。