坩埚炉工作站的制作方法

1.本发明涉及一种实现坩埚炉机械化、自动化出铁操作的系统装置。


背景技术：

2.坩埚炉（主要包括感应电炉）的出金属液过程为：金属液在炉中熔炼完成后，需要先将炉中的金属渣捞出，然后使用行车或其它设备将金属包移动到炉台附近，再将金属液倒入金属包中，最后清理金属包中的浮渣。整个过程中，还需要进行对金属液进行夹取取样、加料等操作，并处理好渣子的存放问题。
3.目前，出金属液操作都是基于传统的电炉操作台，除金属液倒入金属包的过程可实现一定的机械化操作之外，其它的取样、捞渣等操作主要依赖人工，也有部分场景下可借助捞渣机构辅助进行。如果完全依赖人工操作，操作人员需要站在炉台靠近金属包一侧，直面就近操作，既危险，又存在高温烘烤，操作环境差。即使能够借助于捞渣机构实现机械化清渣，也存在以下问题：（1）针对电炉和金属包的至少两台捞渣机构也会占用大量的炉台空间，难以布置，甚至影响其它工序的操作。（2）受到操作台以及捞渣机构操作空间的限制，捞出的渣子不便于放到炉台下面，只能放置在炉台上的渣斗里，进一步占用了宝贵的炉台空间，影响操作，同时高温的炉渣也带来了安全隐患。


技术实现要素：

4.本发明提出了一种坩埚炉工作站，其目的是：实现机械化、自动化操作的同时，节省炉台空间，实现捞渣机构多功能和更加合理化的布局，提高工作效率。
5.本发明技术方案如下：一种坩埚炉工作站，设置在用于放置坩埚炉的炉台处，所述工作站包括基架，所述基架相对于炉台固定设置；基架上设有可相对于基架水平转动的第一捞渣机构和第二捞渣机构，所述第一捞渣机构用于对坩埚炉进行操作，所述第二捞渣机构用于对金属包操作。
6.作为所述的坩埚炉工作站的进一步改进：所述基架上安装有升降机构、第一回转机构、平移驱动箱和平移工作臂；所述平移驱动箱依次通过第一回转机构和升降机构安装在基架上，所述升降机构用于驱动平移驱动箱相对于基架升降，所述第一回转机构用于驱动所述平移驱动箱相对于基架水平转动；所述平移驱动箱上安装有水平的平移工作臂，所述平移驱动箱用于驱动平移工作臂沿自身长度方向进行移动；所述第一捞渣机构和第二捞渣机构分别安装在平移工作臂的两端。
7.作为所述的坩埚炉工作站的进一步改进：所述第一捞渣机构包括安装在平移工作臂一端的第一驱动箱，还包括两组安装在第一驱动箱底部的第一渣耙，两组第一渣耙在第一驱动箱的作用下同步相对转动。
8.作为所述的坩埚炉工作站的进一步改进：所述第二捞渣机构包括直接、或通过关
节操作臂间接安装在平移工作臂另一端的第二驱动箱，还包括两组安装在第二驱动箱底部的第二渣耙，两组第二渣耙在第二驱动箱的作用下同步相对转动。
9.作为所述的坩埚炉工作站的进一步改进：所述关节操作臂至少包括两个转动关节，以实现第二驱动箱相对于平移工作臂的升降和角度调整。
10.作为所述的坩埚炉工作站的进一步改进：所述基架位于炉台上两个坩埚炉之间中间点的前侧。
11.作为所述的坩埚炉工作站的进一步改进：所述基架嵌入炉台，或固定设置在炉台的前方。
12.作为所述的坩埚炉工作站的进一步改进：还包括设置在炉台前侧的机械臂，所述机械臂通过第二回转机构安装在地面上，机械臂的末端安装有清理机构，用于炉前和炉坑的清理作业。
13.作为所述的坩埚炉工作站的进一步改进：所述第一捞渣机构还可以对坩埚炉进行加料操作，所述第二捞渣机构还可以对金属包进行加料操作。
14.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：（1）两台捞渣机构各有分工，且同时以可转动方式在基架上，在实现了机械化、自动化操作的基础上，进一步节省了炉台空间，优化了设备的布局；（2）两台捞渣机构安装在平移工作臂的两端，从而实现了同步转动和此消彼长的平移，一是简化了转动驱动和平移驱动的结构，缩小了设备的体积，留出了更大的操作空间，也实现了互为配重的平衡作用，二来平移工作臂有利于实现捞渣机构的整体平移，便于完成捞渣、扒渣等动作，再次，平移工作臂可以在有限的空间内将当前工作的捞渣机构的可操作范围扩展至最大，通过与升降机构及第一回转机构的相互配合，可以将捞出的渣子放入炉台前侧的前炉坑中，进一步减少对炉台空间的占用；（3）基架的位置灵活，可以嵌入炉台，也可以独立于炉台的外侧；（4）第二捞渣机构可以带有关节操作臂，实现升降和角度调整，适应不同高度和尺寸的金属包；（5）第一和第二捞渣机构还可以实现加料、测温、取样等功能，借助于升降机构、第一回转机构和平移机构，可以快速调整至炉内辅助熔化、炉前出金属液加料和测温监控、扒渣等至少三个工作位置，实现不同的功能；（6）炉前的机械臂可以用于炉前抓取，还可以清理炉前区与前炉坑。
附图说明
15.图1为实施例一中本工作站的结构示意图；图2为实施例一中第二捞渣机构对金属包进行操作的示意图；图3为实施例一中工作站处于待机状态的俯视图；图4为实施例一中工作站处于坩埚炉捞渣状态的俯视图；图5为实施例一中工作站处于金属包捞渣状态的俯视图；图6为实施例一中工作站处于坩埚炉加料状态的俯视图；图7为实施例二中基架与炉台部分的俯视图；图8为实施例三中第二捞渣机构对金属包进行操作的示意图；图9为实施例四的示意图。
3的展开和合拢，并配合升降机构2的升降、平移工作臂6的移动以及第一回转机构3的转动，完成金属包10中的捞渣工作。捞出的渣子，同样可以放置到炉台8前侧的前炉坑中。
31.如图6，工作站处于坩埚炉9加料状态下，由第一渣耙4-2夹持物料，移动到坩埚炉9加料口上方之后，第一渣耙4-2松开，实现加料。
32.一般的，坩埚炉9和金属包10的操作时间是错开的，因此第一捞渣机构4和第二捞渣机构7不会同时动作。本发明正是利用了这个时间差，将两组捞渣机构设置在同一平移工作臂6的两端，既简化了结构，缩小了空间占用，降低了成本，也保证了各自的功能实现及较大的操作范围。
33.实施例二如图7，本实施例与实施例一的不同之处在于，基架1固定设置在炉台8的前方，适用于炉台8上不具有安装基架1的条件的场合。
34.实施例三如图8，本实施例中，第二捞渣机构7通过关节操作臂7-1间接安装在平移工作臂6另一端的第二驱动箱7-2。所述关节操作臂7-1至少包括两个转动关节，以实现第二驱动箱7-2相对于平移工作臂6的升降和角度调整，便于应对不同高度和尺寸的金属包10。
35.实施例四如图9，本实施例是基于实施例一至3的进一步改进。
36.工作站还包括设置在炉台8前侧的机械臂12，所述机械臂12通过第二回转机构11安装在地面上，机械臂12的末端安装有清理机构。
37.所述机械臂12可以采用挖掘机工作臂的结构。
38.所述清理机构可以参考申请号为202110886069.9的中国发明专利《包口清理装置》所采用的方案，清理机构主要用于清理、铲挖金属包10或前炉坑中的集渣与挂渣。
39.需要说明的是，如果基架1放置在炉台8的前侧，则第二回转机构11可以采用小齿轮带动大齿圈的结构，大齿圈（分体式）环绕基架1设置，大齿圈底部可以选用静压轴承或其它形式的结构装置来进行支撑和润滑。