中低碳锰铁热装热兑生产工艺大型生产线用摇包的制作方法

1.本技术涉及摇包技术领域，尤其涉及一种中低碳锰铁热装热兑生产工艺大型生产线用摇包。


背景技术：

2.摇包是一种熔融金属处理包，在冶金上日益得到广泛的应用，如：处理铁水中的p、s、cr、v、nb、si、c等。用于脱s，可脱到含s量《0.01％，这对氧气顶吹转炉冶炼优质钢提供了有利条件；在铸造上用它来炼制高级铸铁，球化和调整化学成分；在铁合金厂用它来炼制微碳铬铁及其他特殊要求的铁合金等等。
3.中低碳锰铁全热装、热兑生产工艺，又称摇包电炉法，是两炉一包配合的长流程锰铁生产工艺，整个生产工艺过程中需要使用到硅锰合金生产的矿热炉、精炼电弧炉和摇包三套主要设备。其中，摇包作为关键生产设备为高质量的中低碳锰铁合金生产提供了强有力的保障，目前被广泛应用于中低碳锰铁热装热兑生产工艺中。
4.现有技术中，摇包的容量通常较小，常采用吊装方式并配合人工来使用，不利于大型中低碳锰铁生产线的应用。目前国内中低碳锰铁生产线所配套使用的摇包容量通常不超过20m3，摇包容量不能满足大型中低碳锰铁生产线的生产所需，无法满足具有大容量矿热炉和大型精炼电弧炉的中低碳锰铁生产线的配套使用，从而给产能及经济指标的实现带来不利。


技术实现要素：

5.本技术提供一种中低碳锰铁热装热兑生产工艺大型生产线用摇包，用以解决上述背景技术中提出的国内中低碳锰铁生产线所用摇包容量不能满足大型中低碳锰铁生产线的生产所需，无法满足具有大容量矿热炉和大型精炼电弧炉的中低碳锰铁生产线的配套使用，从而给产能及经济指标的实现带来不利的问题。
6.本技术提供一种中低碳锰铁热装热兑生产工艺大型生产线用摇包，包括摇包本体，所述摇包本体包括摇包包底、摇包包盖和摇包包体，所述摇包包底的顶端固定安装有所述摇包包体，所述摇包包体的顶端固定安装有法兰，所述摇包包体顶端通过所述法兰固定安装有所述摇包包盖，所述摇包包体的前侧上方水平对称设置有两个安装架，两个所述安装架远离所述摇包包体的一侧均设置有第一耳板，所述摇包包底的后侧中部水设置有第二耳板，所述摇包包体在设置所述第二耳板的一侧上方水平对称设置有定位钢板，两个所述定位钢板均固定设置有支撑柱，所述摇包包体中部高度的左右两侧均分别设置有第一定位柱和第二定位柱，且所述第二定位柱设置于所述第一定位柱竖直方向的上方。
7.在一种可能的实现方式中，还包括用于盛放所述摇包包体的摇架，所述摇包本体设置于所述摇架的中部通孔中并能够在驱动装置的驱动作用下进行翻转，所述摇架为三角形结构，所述摇架上表面设置有翻转支架、侧支撑支架和后支撑支架，所述翻转支架设置于所述摇架的上表面前侧并与所述摇包包体在翻转时的前侧方向相对应，所述翻转支架与所
述第一耳板通过转轴转动连接，所述后支撑支架设置于所述摇架的上表面后侧并用于支撑所述支撑柱，所述侧支撑支架设置于所述摇架的上表面中部两侧，两个所述侧支撑支架上分别铰接有转动连接板，所述转动连接板同时与同侧的所述第一定位柱和所述第二定位柱转动连接。
8.在一种可能的实现方式中，所述摇架的上表面后侧还铰接有转动杆件，所述转动杆件的另一侧与所述第二耳板相铰接。
9.在一种可能的实现方式中，所述驱动装置安装于所述摇架的下方，所述驱动装置包括电机和减速机，所述电机的动力输出端与所述减速机的动力输入端连接，所述减速机的动力输出端传动连接有两个从动轴并通过两个从动轴分别传动连接两个所述第一定位柱进而驱动所述摇包本体发生翻转。
10.在一种可能的实现方式中，所述定位钢板设置在所述第一耳板和所述第二耳板之间的高度位置上，且所述定位钢板上的所述支撑柱与所述第一定位柱的设置高度一致。
11.在一种可能的实现方式中，所述摇包包盖与所述法兰的连接处环向均匀设置有多个第一加固筋板，所述摇包包体与所述法兰的连接处环向均匀设置有多个第二加固筋板；所述法兰的表面螺纹连接有多个固定螺栓，所述法兰与多个所述固定螺栓的连接处均安装有垫圈。
12.在一种可能的实现方式中，所述摇包包体与两个所述安装架连接处的两侧均固定连接有支撑钢板。
13.在一种可能的实现方式中，所述摇包包底的底端固定设置有摇包底板，所述摇包底板以焊接方式固定连接于所述摇包包底的底端。
14.在一种可能的实现方式中，所述摇包包盖的高度为795mm，上口直径为3300mm，下口直径为3800mm；所述摇包包体的高度为2762mm，直径为3800mm；所述摇包包底的高度为918mm，上口直径为3800mm，下口直径为3000mm，所述第一定位柱和所述第二定位柱的上下间距为800mm，两个所述安装架上的所述第一耳板之间的间距为2200mm，两个所述支撑柱的水平间距为2200mm。
15.在一种可能的实现方式中，所述摇包本体的内腔侧面和内腔底面设置有砌筑的耐火包衬，所述耐火包衬采用铝碳化硅碳砖砌筑而成，所述摇包包底、所述摇包包盖和所述摇包包体的材质均为16mn合金钢，所述摇包本体在砌筑耐火包衬后的容积为30-32m3。
16.与现有技术相比，本技术的有益效果是：
17.1、本技术摇包本体采用三段设计，其中摇包本体包括摇包包底、摇包包盖和摇包包体，通过设置摇包包底、摇包包盖和摇包包体，能够利用制造对各部分的容量进行分段设计，再固定连接在一起以满足摇包容量的需求，从而满足生产所需，以实现生产线全热装热兑工艺，利于产能及经济指标的实现；
18.2、本技术通过在摇包包体的前侧设置第一耳板，在摇包包底的后侧中部设置第二耳板，在摇包包体后侧处于第二耳板的上方设置支撑柱，同时在摇包包体中部高度的左右两侧分别设置第一定位柱和第二定位柱，能够通过第一耳板、支撑柱、第二耳板、第一定位柱和第二定位柱方便地将大容量的整个摇包安装在摇架上，并能够在摇架的使用配合下保证安全使用；
19.3、本技术对摇包包盖、摇包包体和摇包包底的尺寸分别进行设计，设计后所构成
的摇包本体的容量合理且能满足生产所需。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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他的附图。
21.图1为本技术一实施例提供的中低碳锰铁热装热兑生产工艺大型生产线用摇包的立体图；
22.图2为本技术一实施例提供的中低碳锰铁热装热兑生产工艺大型生产线用摇包的第一侧视图；
23.图3为本技术一实施例提供的中低碳锰铁热装热兑生产工艺大型生产线用摇包的第二侧视图；
24.图4为本技术一实施例提供的中低碳锰铁热装热兑生产工艺大型生产线用摇包的仰视图；
25.图5为本技术一实施例提供的中低碳锰铁热装热兑生产工艺大型生产线用摇包的俯视图；
26.图6为本技术一实施例提供的摇包本体内部耐火包衬的示意图；
27.图7为本技术一实施例提供的摇包本体在摇架上的示意图；
28.图8为本技术一实施例提供的摇包本体在摇架上的侧视图；
29.图9为图3中a处的局部放大图；
30.图10为图3中b处的局部放大图。
31.图中：
32.1、摇包本体；
33.2、摇包包底；
34.3、摇包包盖；
35.4、第一耳板；
36.5、安装架；
37.6、第二耳板；
38.7、法兰；
39.8、固定螺栓；
40.9、垫圈；
41.10、第一加固筋板；
42.11、定位钢板；
43.12、第一定位柱；
44.13、第二定位柱；
45.14、第二加固筋板；
46.15、支撑钢板；
47.16、摇包包体；
48.17、摇架
49.1701、翻转支架；
50.1702、侧支撑支架；
51.1703、后支撑支架；
52.18、驱动装置；
53.1801、电机；
54.1802、减速机；
55.19、支撑柱；
56.20、转动连接板；
57.21、转动杆件；
58.22、摇包底板；
59.23、耐火包衬。
具体实施方式
60.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本技术保护的范围。
61.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
62.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
63.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
64.请参阅图1-图10，本技术实施例提供一种中低碳锰铁热装热兑生产工艺大型生产线用摇包，包括摇包本体1，摇包本体1包括摇包包底2、摇包包盖3和摇包包体16。
65.如图1-图5所示，摇包包底2的顶端固定安装有摇包包体16，摇包包体16的顶端固定安装有法兰7，摇包包体16顶端通过法兰7固定安装有摇包包盖3，摇包包体16的前侧上方水平对称设置有两个安装架5，两个安装架5远离摇包包体16的一侧均设置有第一耳板4，第一耳板4处于摇包包体16的前侧上方，翻转使用时，第一耳板4的位置能够作为摇包本体1翻转时的转动中心，并可作为与外部的摇架进行连接的摇包前侧连接点。
66.其中，摇包包底2的后侧中部水设置有第二耳板6，可以在摇包本体1翻转使用时供吊钩来悬挂，提升以后，使摇包本体1后侧向上提起，绕第一耳板4位置进行翻转，另外，还能够通过第二耳板6来与外部的摇架来配合活动连接，使得在翻转时的翻转程度得到限制。而
且，由于摇包本体1的前侧和后侧分别设置第一耳板4和第二耳板6，使用时可选择性地通过第一耳板4和第二耳板6来悬挂摇包本体1，从而提高摇包本体1安装的灵活度。
67.而且，摇包包体16在设置第二耳板6的一侧上方水平对称设置有定位钢板11，两个定位钢板11均固定设置有支撑柱19，用于在摇包本体1后侧作为支撑摇包所用，并可在摇包翻转时轻松脱离，摇包包体16中部高度的左右两侧均分别设置有第一定位柱12和第二定位柱13，且第二定位柱13设置于第一定位柱12竖直方向的上方，通过在摇包包体16左右两侧均设置第一定位柱12和第二定位柱13，能够使得摇包包体16在左右两侧通过第一定位柱12和第二定位柱13来配合摇架进行安装。
68.本技术实施例提供的中低碳锰铁热装热兑生产工艺大型生产线用摇包，其中的摇包本体1采用三段设计，该摇包本体1包括摇包包底2、摇包包盖3和摇包包体16，通过设置摇包包底2、摇包包盖3和摇包包体16，能够利用制造对各部分的容量进行分段设计，再固定连接在一起以满足摇包容量的需求，从而满足生产所需，以实现生产线全热装热兑工艺，利于产能及经济指标的实现。
69.同时，本技术通过在摇包包体16的前侧设置第一耳板4，在摇包包底2的后侧中部设置第二耳板6，在摇包包体16后侧处于第二耳板6的上方设置支撑柱19，同时在摇包包体16中部高度的左右两侧分别设置第一定位柱12和第二定位柱13，能够通过第一耳板4、支撑柱19、第二耳板6、第一定位柱12和第二定位柱13方便地将大容量的整个摇包安装在摇架上，并能够在摇架的使用配合下保证安全使用。
70.作为本技术实施例的一可选方式，本技术实施例提供的中低碳锰铁热装热兑生产工艺大型生产线用摇包，还包括用于盛放摇包包体16的摇架17，如图7和图8所示，摇包本体1设置于摇架17的中部通孔中并能够在驱动装置18的驱动作用下进行翻转，摇架17为三角形结构，摇架17上表面设置有翻转支架1701、侧支撑支架1702和后支撑支架1703，翻转支架1701设置于摇架17的上表面前侧并与摇包包体16在翻转时的前侧方向相对应，翻转支架1701与第一耳板4通过转轴转动连接，后支撑支架1703设置于摇架17的上表面后侧并用于支撑支撑柱19，侧支撑支架1702设置于摇架17的上表面中部两侧，两个侧支撑支架1702上分别铰接有转动连接板20，转动连接板20同时与同侧的第一定位柱12和第二定位柱13转动连接。本技术实施例中，所采用的摇架17通过设置处于摇架17上表面不同位置的翻转支架1701、侧支撑支架1702和后支撑支架1703，用于配合摇包本体1上的第一耳板4、支撑柱19、第一定位柱12和第二定位柱13来进行摇包本体1在摇架17上的稳定安装，并能够在使用时保证灵活翻转。
71.在一些可选的实施例中，如图7和图8所示，摇架17的上表面后侧还铰接有转动杆件21，转动杆件21的另一侧与第二耳板6相铰接。本技术通过在摇架17的上表面后侧设置相铰接的转动杆件21，能够利用转动杆件21来铰接第二耳板6，这样摇包本体1在翻转时，支撑柱19在从后支撑支架1703脱离时，摇包本体1后侧仍旧通过第二耳板6连接摇架17后侧的转动杆件21，摇包本体1翻转时，转动杆件21得以拉伸变形，当拉伸变形到最大程度时，摇包本体1便不能再翻转，从而使翻转时的程度得以限制，保证安全使用。可选地，转动杆件21采用通过转轴相连接的两个杆体构成，两个杆体的一端之间相铰接，两个杆体的另一端分别与第二耳板6以及摇架17后侧相铰接。
72.在一些可选的实施例中，如图8所示，驱动装置18安装于摇架17的下方，其中，驱动
装置18包括电机1801和减速机1802，电机1801的动力输出端与减速机1802的动力输入端连接，减速机1802的动力输出端传动连接有两个从动轴并通过两个从动轴分别传动连接两个第一定位柱12进而驱动摇包本体1发生翻转。
73.在本技术实施例中，电机1801采用ytsz系列变频调速电机，具体型号为ytsz315m2-4，标称功率200kw，额定转矩1273.3n
·
m，额定转速1484r/min。其中的减速机1802采用zdh型减速机，具体型号为zdh50-6.3-i，传动比6.3，中心距1500r/min。本技术实施例采用上述的电机180和减速机1802作为动力传输机构，能够保证大容量摇包的使用需求。
74.可选地，定位钢板11设置在第一耳板4和第二耳板6之间的高度位置上，且定位钢板11上的支撑柱19与第一定位柱12的设置高度一致。本技术将摇包包体16后侧的支撑柱19与摇包包体16两侧的第一定位柱12高度设置一致，能够利于摇包在摇架17上安装时的稳定性，而且，支撑柱19设置在与摇包包体16连接的定位钢板11上，能够增大支撑柱19与摇包包体16的连接面，保证连接的稳定。可选地，摇包包盖3与法兰7的连接处环向均匀设置有多个第一加固筋板10，摇包包体16与法兰7的连接处环向均匀设置有多个第二加固筋板14。本技术通过设置第一加固筋板10和第二加固筋板14，能够从侧面对摇包包盖3和摇包包体16进行支撑，提高摇包包盖3与摇包包体16使用时的稳定性。
75.在本技术实施例中，如图1-图3所示，法兰7的表面螺纹连接有多个固定螺栓8，如图9所示，法兰7与多个固定螺栓8的连接处均安装有垫圈9。本技术实施例通过在法兰7与固定螺栓8的连接处安装具有弹性的垫圈9，能够对法兰7与固定螺栓8的连接处进行防护，避免固定螺栓8固定法兰时7损伤法兰，保证摇包包盖3与摇包包体16连接时的紧密性。
76.在一些可选的实施例中，摇包包体16与两个安装架5连接处的两侧均固定连接有支撑钢板15。支撑钢板15的安装，能够增加摇包包体16与安装架5之间的接触面积，同时提高安装架5与摇包包体16连接的稳定性，保证在使用时的安全和可靠。
77.在一些可选的实施例中，如图1-图3所示，摇包包底2的底端固定设置有摇包底板22，在本技术实施例中，如图10所示，摇包底板22以焊接方式固定连接于摇包包底2的底端。本技术实施例中，对摇包包底2从底部进行加装摇包底板22，能够有效防止摇包包底2底部变形，保证装置在翻转时的安全。
78.在一些可选的实施例中，摇包包盖3的高度为795mm，上口直径为3300mm，下口直径为3800mm，摇包包盖3容积约为7.86m3；摇包包体16的高度为2762mm，直径为3800mm，摇包包体16容积约为31.308m3；摇包包底2的高度为918mm，上口直径为3800mm，下口直径为3000mm，摇包包底2的容积约为8.33m3。第一定位柱12和第二定位柱13的上下间距为800mm，两个安装架5上的第一耳板4之间的间距为2200mm，两个支撑柱19的水平间距为2200mm。本技术对摇包包盖3、摇包包体16和摇包包底2的尺寸分别进行设计，设计后所构成的摇包本体1的容量总容积约为47.498m3，设计合理且能满足生产所需。
79.作为本技术实施例的一可选方式，如图6所示，摇包本体1的内腔侧面和内腔底面设置有砌筑的耐火包衬23，本技术实施例摇包内部的耐火包衬23结构如图6所示。在本技术实施例中，耐火包衬23采用铝碳化硅碳砖砌筑而成，摇包包底2、摇包包盖3和摇包包体16的材质均为16mn合金钢，摇包本体1在砌筑耐火包衬后的容积为30-32m3。考虑到在使用过程中粘渣，实际使用容积基本在30m3左右，可达到国内摇包容量的顶级水平。
80.摇包在使用过程中，摇包本体1内腔的耐火包衬23与渣铁水(主要是铁水)直接接触，温度较高，耐火包衬23易受侵烛而损坏。在本技术实施例中，耐火包衬23采用铝碳化硅碳砖砌筑而成，铝碳化硅碳砖的基质相主要是石墨和碳纤维，其中的碳纤维由酚醛树脂等粘合剂高温处理后形成，铝碳化硅碳砖通过真空高压高温处理制成，形成了碳质材料与铝质材料的优势互补，具有气孔率低、耐火性能好、不黏渣铁、抗渣铁侵烛性好、高温结构强度高、耐磨性好、耐急冷急热性好等特性，符合摇包作业对包衬的苛刻要求，从而能够提高摇包的使用寿命。而且，本技术的摇包包底2、摇包包盖3和摇包包体16的材质均为16mn合金钢，其综合性能好，能够延长摇包的使用时间。
81.本技术实施例提供的中低碳锰铁热装热兑生产工艺大型生产线用摇包，能够配合目前国内中低碳锰铁热装热兑生产工艺大型生产线来使用，能够作为中低碳锰铁全热装热兑生产工艺的关键设备，起到承前启后的作用。在试验生产中，采用本技术实施例提供的中低碳锰铁热装热兑生产工艺大型生产线用摇包，具体配合国内的容量33000kv
·
a的硅锰合金矿热炉和容量8000kv
·
a的精炼电弧炉，低碳锰铁合金生产过程中，硅锰矿热炉生产的液态高温硅锰，利用行车热装到摇包，同时将精炼炉精炼过程中产生的热熔渣(含锰20％左右)热装到摇包中，热装到摇包里的渣和铁做海波浪运动，使渣铁充分混合，利用热装到摇包的渣、铁显热及反应放热，保证反应的顺利进行，放应如下：
82.2mno+si＝2mn+sio283.通过摇包摇练，实现脱碳、脱硫、将终渣锰降到3％以下，实现锰的回收，并降低精炼炉入炉的硅含量，经试生产满足要求。本技术实施例提供的中低碳锰铁热装热兑生产工艺大型生产线用摇包，能够提高摇包容量，能够实现33000kv
·
a锰硅合金矿热炉、8000kv
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a精炼电弧炉生产线的匹配所需，最大热装量硅锰合金达35吨，热熔渣量达30吨。
84.最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。