金属浇铸设备制造技术

一种金属浇铸设备，包括：装载平台；中间包；第一钢包和第二钢包，包括：底板，设置有开口；收集水口和钢包长水口；钢包滑动闸门，被配置用于在密封位置、浇铸位置和疏通位置之间移动收集水口和钢包长水口，在密封位置，开口是密封的，在浇注位置，开口面对钢包长水口，在疏通位置，开口面对收集水口；(d)回转台，用于固持第一钢包和第二钢包，被配置用于在装载工位与在中间包(1)上方的浇铸工位之间移动第一钢包和第二钢包并固持就位，该金属浇铸设备包括机器人，该机器人被配置用于对固持在装载工位中的第一钢包或第二钢包执行以下操作：将新钢包长水口装载到钢包滑动闸门上，将驱动装置联接到钢包滑动闸门。接到钢包滑动闸门。接到钢包滑动闸门。

【技术实现步骤摘要】
金属浇铸设备


[0001]本技术涉及一种金属浇铸设备，该金属浇铸设备具有机器人操作的装载工位，该机器人操作的装载工位用于在将新鲜钢包带到中间包上方的浇铸工位之前对装载在旋转的回转台上的新鲜钢包进行预备工作。特别地，本技术涉及一种用于将钢包长水口装载到与钢包的出口联接的钢包滑动闸门(sliding gate)、以及用于将驱动装置联接到钢包和钢包滑动水口两者以驱动钢包滑动闸门的机器人操作的设备。机器人操作的装载工位还被配置用于将驱动装置断开联接并且将用过的钢包长水口从空钢包卸载，该空钢包是最近从中间包上方的浇铸工位移除的。用机器人完成这些操作使操作者免于繁重的工作，并且提高了操作的可重复性。特定的钢包滑动闸门包括紧挨钢包长水口定位的收集水口(collector nozzle)，从而允许在出口阻塞时迅速疏通出口。

技术介绍

[0002]在金属连续成型过程中，金属熔体2从一个冶金容器转移到另一个冶金容器，转移到模具或工具。例如，如图1所示，钢包11、12填充有来自熔炉(未示出)的金属熔体、并且转移到中间包1上方，以将熔融金属通过钢包长水口13a
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13c从钢包排放到中间包中。然后可以将金属熔体通过浇注水口3从中间包浇铸到模具或工具中，以连续形成板坯、钢坯、梁，薄板坯等。在重力作用下，金属熔体从钢包流出到中间包中，再从中间包流出到模具或工具中。可以通过与钢包和中间包的出口流体连通的滑动水口机构来控制流率。钢包滑动闸门15可以用于控制离开钢包的流率，并且甚至在密封位置中断流动。类似地，中间包滑动水口机构5可以用于控制离开中间包的流率，并且在密封位置中断流动。
[0003]由于将金属浇铸到模具或工具中要连续进行，因此中间包起缓冲作用，并且在整个浇铸操作过程中，中间包中的熔融金属的液位必须保持基本恒定。将中间包中的熔融金属的液位保持基本恒定需要在旧钢包排空之后将填充有熔融金属的新钢包与旧钢包快速交换，以确保将熔融金属准连续地馈送到中间包，使得金属以与其从中间包流出到模具或工具中的速率基本相同的速率浇注到中间包中。由于以下约束条件，此操作变得更加复杂。
[0004]首先，由于出于安全原因并且避免任何碰撞，因此不能将钢包11、12在车间内从熔炉运送到相应的中间包，钢包长水口13a
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13c联接到钢包的底板并且在底板下方延伸1m或更长距离，钢包长水口必须在靠近中间包的装载工位处联接到钢包的底板。
[0005]其次，为了防止第二钢包12中包含的金属与保持在密封位置的钢包滑动闸门15 的“冷的”运动部分接触而冻结，从而避免卡住机构并且防止钢包滑动闸门打开，内水口的内孔一般填充有堵塞材料19，通常是砂或其他颗粒材料，以防止任何金属熔体到达水口机构，从而防止金属冻结以及水口和水口机构系统阻塞。在钢包位于浇铸工位的情况下，将钢包滑动闸门打开到浇铸位置后，砂流出，随后熔融金属可以穿过钢包长水口流入中间包中。然而，有时堵塞材料会与冻结的金属局部结合，形成实心堵塞物，从而阻止堵塞材料流出。因此，内水口被阻塞，并且尽管钢包滑动闸门处于浇铸位置，金属也无法从钢包流出到中间包中。此问题可以通过将疏通工具19r插入内水口的孔中或靠近内水口的孔插入疏通工具
来轻松解决。疏通工具19r可以是加压气体喷枪或长形杆，如图2(c)和图3(c)所展示的。现在，由于与钢包滑动闸门联接的长的钢包长水口13a
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13c，这种看似简单的操作实际上相当复杂。
[0006]为此，在大多数设备中，钢包长水口在装载工位处并不以自主方式联接到滑动水口机构，而是钢包长水口在收集水口上方被插入并且由机器人在浇铸工位处固持就位。这允许在钢包出口阻塞的情况下由机器人将钢包长水口从收集水口移除，以便用疏通工具19r从底部更容易地触及钢包出口。一旦阻塞的通道被疏通，钢包滑动闸门就可以移动到密封位置，同时机器人将钢包长水口在收集水口上方重新引入。此时，钢包滑动闸门往回移动到浇铸位置，以开始将熔融金属浇铸到中间包中。
[0007]将新填充的钢包从熔炉运送到浇铸设备，其中钢包滑动闸门固定在钢包的底板，但没有驱动装置来驱动形成钢包滑动闸门的板的相对运动。为此，许多冶金设备使用回转台30，该回转台包括用于将第一钢包11固持在中间包1上方的浇铸工位的第一固持装置、以及用于将充满熔融金属的第二钢包12固持在装载工位的第二固持装置。当第一钢包将包含在其中的熔融金属排放到中间包中时，一旦第一钢包被排空，第二钢包就可以准备进行相同的操作。特别地，比如液压活塞等驱动装置可以联接到钢包的底板和钢包滑动闸门，以允许驱动钢包的底板和钢包滑动闸门。
[0008]US 2006/0118268描述了一种钢包滑动闸门，该钢包滑动闸门被配置用于自主地固持并排设置的钢包长水口和收集水口。可以使用一个或多个比如液压活塞等驱动装置，以通过在其中开口被密封的密封位置、其中开口与钢包长水口流体连通的浇铸位置、以及其中开口与收集水口流体连通的疏通位置之间移动钢包滑动闸门的板来驱动钢包滑动闸门。这样，在内孔阻塞的情况下，钢包滑动闸门移动到疏通位置，从而可以容易地通过短的收集水口孔引入疏通工具19r来破坏结合有凝固金属的堵塞材料。一旦堵塞材料可以再次流动，钢包滑动闸门就将收集水口移动到与钢包出口不对准的位置，并且使钢包长水口进入浇铸位置，以使熔融金属穿过钢包长水口流入中间包中。疏通工具19r的操纵可以有利地由位于浇铸工位附近的机器人来执行。与上述通过机器人固持钢包长水口相比，明显的优势在于，使用此钢包滑动闸门，不需要机器人来固持钢包长水口，并且替代地，可以将机器人用于操纵疏通工具19r。否则，此操作必须由人类操作者手动执行，或者必须在浇铸工位附近安装第二机器人以疏通内孔。与机器人执行此操作相比，手动操纵一般更费力并且花费更长的时间。这是不利的，因为钢包不向中间包供给新鲜熔融金属的时间越长，中间包中的熔融金属的液位就越低，和/或浇铸操作必须以较低的流率进行的时间就越长，这会破坏因此生成的梁的质量。在图2(a)
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(d)和图3(a)
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(d)中展示了这种类型的并排地固持收集水口和钢包长水口的钢包滑动闸门的示例，并且在下文中对其进行更详细的讨论。
[0009]US 8215375描述了一种具有至少一个多功能机器人的连续浇铸设备，该至少一个多功能机器人用于在连续浇铸设备实施多种不同的受工艺控制的或自动化的干预。布置在旋转柱处的可枢转臂上的多功能机器人可以通过枢轴臂在缩回位置与工作位置之间枢转，该旋转柱被紧固到连续浇铸设备的浇注平台和机器人。机器人也可相对于其臂移动。
[0010]在浇铸工位将经排空的第一钢包与经填充的第二钢包快速交换的操作仍然是精细的操作。在内孔阻塞的情况下——这可能增加中间包未被新鲜熔融金属的时间——此操作变得更加关键。在金属浇铸行业中，需要可重复且时间更短的钢包交换操作。本技术
提出了一种金属浇铸设备，该金属浇铸设备具有全自动钢包更换操作，包括在钢包的出口被冻结的堵塞材料19阻塞的情况下允许本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属浇铸设备，包括：装载平台(20)，中间包(1)，第一钢包(11)和第二钢包(12)，所述第一钢包和所述第二钢包中的每一个钢包均包括：底板，所述底板设置有开口(11o，12o)，收集水口(14)和钢包长水口(13a
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13c)，钢包滑动闸门(15)，所述钢包滑动闸门被配置用于可逆地接纳和支撑所述收集水口和所述钢包长水口、并且进一步被配置用于与驱动装置(17)联接，所述驱动装置用于在密封位置、浇铸位置、以及疏通位置之间驱动所述钢包滑动闸门，在所述密封位置，所述开口是密封的，在所述浇铸位置，所述开口与所述钢包长水口(13a
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13c)流体连通，在所述疏通位置，所述开口与所述收集水口(14)流体连通，回转台(30)，所述回转台至少包括分别用于固持所述第一钢包(11)和所述第二钢包(12)的第一固持装置和第二固持装置，其中，所述回转台被配置用于在与所述装载平台(20)相邻的装载工位和在所述中间包(1)上方的浇铸工位之间移动所述第一钢包和所述第二钢包(11，12)并将其固持就位，其特征在于，所述金属浇铸设备包括机器人(21)，所述机器人被配置用于对固持在所述装载工位中的所述第一钢包或所述第二钢包(11，12)执行以下操作：将新钢包长水口(13b)装载到所述钢包滑动闸门(15)上，以及将驱动装置(17)联接到所述钢包滑动闸门(15)。2.根据权利要求1所述的金属浇铸设备，其特征在于：所述装载平台(20)包括储存架(29)，所述储存架包含在所述机器人(21)的可到达距离内的一个或多个备用钢包长水口(13b，13c)。3.根据权利要求2所述的金属浇铸设备，其特征在于：所述储存架还包括一个或多个驱动装置(17)和/或备用收集水口(14)。4.根据权利要求2所述的金属浇铸设备，其特征在于：所述机器人(21)被移动地安装在所述装载平台(20)上，使得所述机器人能够与第一轴线X和/或垂直于所述第一轴线X的第二轴线Y平行地平移、或者以与所述第一轴线X平行地平移和与所述第二轴线Y平行地平移的组合平移，和/或绕垂直于所述第一轴线X和所述第二轴线Y的竖直轴线Z旋转，以便到达所述储存架(29)并从其取回任何工具或部件并且到达固持在所述装载工位处的所述第一钢包或所述第二钢包(11，12)的钢包滑动闸门，以执行权利要求1中所限定的操作。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的金属浇铸设备，其特征在于：所述机器人(21)被配置用于从在从所述浇铸工位移动到固持在所述装载工位后的经排空的第一钢包或第二钢包(11，12)移除：所述钢包长水口(13a
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13c)，以及所述驱动装置(17)。6.根据权利要求1所述的金属浇铸设备，其特征在于：所述钢包滑动闸门(15)包括：上板(15u)，所述上板包括：固定表面和底部滑动表面，所述固定表面和所述底部滑动表面彼此间隔开所述上板的
厚度的距离，上孔，所述上孔从所述固定表面延伸到所述底部滑动表面，并且其中所述上板的固定表面被刚性地固定到相应的第一钢包或第二钢包(11，12)的下部，其中所述上孔与所述开口流体连通；下板(15d)，所述下板包括：水口滑动表面和顶部滑动表面，所述水口滑动表面和所述顶部滑动表面彼此间隔开所述下板的厚度的距离，下孔，所述下孔从所述顶部滑动表面延伸到所述水口滑动表面，其中所述下板(15d)被滑动地安装，使得所述顶部滑动表面能够沿着所述底部滑动表面平移地滑动，以使所述下孔与所述上孔流体连通和不流体连通；以及其中抽屉(15w)，所述抽屉被配置用于刚性地固持钢包长水口(13a
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13c)和收集水口(14)，所述钢包长水口具有在长水口上表面处开放的长水口孔，所述收集水口具有在收集水口上表面处开放的收集水口孔，所述抽屉被移动地安...

【专利技术属性】
技术研发人员：达米恩，
申请(专利权)人：维苏威集团有限公司，
类型：新型
国别省市：