一种钢包包体、钢包罐体以及制作工艺的制作方法

1.本发明涉及冶金设备技术领域，具体而言，尤其涉及大型钢水罐。

背景技术：

2.目前国内外使用的钢水罐截面多为圆形结构，由钢水罐车载运其至各个工位，吊车起吊耳轴，将钢水罐吊至大包回转台进行浇注，浇注后由吊车起吊空包，副钩钩住倾翻销轴倾翻钢水罐倒净废渣。
3.随着科学技术的发展，对炼钢的生产率、钢的成本、钢的洁净度以及使用性能都提出了越来越高的要求。传统的炼钢设备和炼钢工艺难以满足用户越来越高的要求。20世纪60年代，在世界范围内，传统的炼钢方法发生了根本性的变化，即由原来单一设备初炼及精炼的一步炼钢法，变成由传统炼钢设备初炼，然后再进行炉外精炼的二步炼钢法，出现了各种各样的炉外精炼法。炉外精炼的基本手段有搅拌、真空、加热、渣洗、喷吹及喂丝等几种。钢包精炼过程进行加热无疑增加了工艺的灵活性，添加剂数量、钢液最终温度和处理时间均可以自由选择。由于钢包精炼要使用加热手段，所以钢水罐的净空尺寸要满足精炼要求，并且随着钢产量的需求增加，这就出现了一些钢厂有增加钢水罐容积的需求。以往增加钢水罐容积的方式有加高旧包体或制作新包将包体截面由圆形改为椭圆形或长圆形两种形式。但大部分钢厂原有炼钢工艺及炼钢设备限制了钢水罐高度增加，导致无法将旧包直接加高实现扩容；其次将包体截面变成椭圆形或长圆形后，钢水罐倾翻带侧必须加长，而受地面钢水罐车及大包回转台的空间尺寸限制，有时也无法使用。综上所述，如何将钢水罐进一步优化，在不改变现场其他设备的基础上，提高产能，满足冶炼过程成为一个不可忽视的议题。

技术实现要素：

4.根据上述提出的技术问题，而提供一种钢包包体、钢包罐体以及钢水罐装置。
5.本发明主要通过钢包包体截面设计为多心圆相接而成，使得钢包罐体以及整个钢水罐设备空间的更为紧凑，可适应多样化现场情况。。
6.本发明采用的技术手段如下：
7.一种钢包包体，包括：
8.包壳和用于密封包壳底部的包底；
9.上述包壳由钢板压型焊接而成，其横截面为八心圆相接，即由8段圆弧拼接而成；具体为：首先保证耳轴及其垂直方向四点位置与圆形钢包直径位置点不变，其次确定与耳轴中心线45
°
方向长度为l，做八段圆弧互相相切(其中r1、r3、r5、r7相等；r2、r4、r6、r8相等；
10.上述包底为钢板加热后，用八心圆模具整体压制成型。
11.一种钢包罐体，包括：上述钢包包体，上箍带、耳轴、下箍带、耳轴周围筋板、承包座和底座；
12.包壳上开有耳轴装配孔，将耳轴的根部插入孔中，在此钢板内侧开坡口与包壳焊接；
13.上箍带设置在耳轴侧厚度大于耳轴垂直侧厚度(径向方向-横截面得延展方向)；
14.上箍带、下箍带的水平钢板与包壳的包壁固定且紧密贴合，包底为加热后，用八心圆模具整体压制成型；
15.承包座与下箍带配合支承钢包罐体；
16.底座立板按包底外形进行压型焊接。
17.进一步的，
18.上述包壳上设置的耳轴装配孔为正多边形孔，即耳轴的根部插入孔中的部分为匹配尺寸的同样的正多边形，且此装配的环缝为全熔透焊缝。
19.一种钢水罐装置，上述的钢包罐体、倾翻装置、吹氩装置和防护罩；
20.上述倾翻装置包括：提升架、拉杆和导向座；
21.上述拉杆的一端通过销轴与底座铰接，另一端通过销轴和提升架铰接；
22.提升架在钢水罐旋转90
°
时，将靠在导向座上，此时吊车副钩通过横移及下移可实现顺利脱钩；
23.上述防护罩装配于提升架的侧面，滑动水口装置正上方。
24.采用上述技术方案的本发明，应用在lf((ladle furnace)精炼过程是：
25.1.转炉出钢的过程中，向钢水罐里加入合金及造渣剂，同时对钢水罐进行吹氩，吹氩过程一直持续到钢水罐调到lf精炼位；
26.2.出钢完毕后，钢水罐车将钢水罐运至lf精炼工作台，进行连续吹氩、测定渣厚、吹氩、炉盖下降等操作。
27.3.经过一系列精炼过程后，钢水罐车开出，将钢水罐吊至浇注平台，钢水由滑动水口装置流净；
28.4.浇注后的空包，由主吊钩钩住耳轴，副钩钩住倾翻提升架上的销轴翻转180
°
倾倒钢渣，倒净钢渣后，钢水罐回位。
29.较现有技术相比，本发明具有以下优点：
30.1.该多心圆钢水罐与原圆形钢水罐占有的空间尺寸变化不大，结构合理，能够适应钢厂现有的钢水罐运输车、吊车、大包转台等设备的空间要求，降低了用户的投入成本；
31.2.使用该钢水罐，以300t钢水罐为例，可增加钢水容量10t，提高了钢厂产量；
32.3.钢水罐扩容后，除了增加了钢水产量，同时也增加了钢水罐的净空尺寸，使得钢包精炼过程中有足够的净空来插入加热电极，防止钢水外溢，从而提高炼钢过程中的安全性。
附图说明
33.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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1是本技术的俯视图。
35.图2是本技术的主视图。
36.图3是本技术的包底加工时步骤1时示意图。
37.图中：1、上箍带，2、耳轴，3、包壳，4、下箍带，5、耳轴周围筋板，6、承包座，7、包底，8、底座，9、提升架，10、拉杆，11、导向座，12、防护罩。
具体实施方式
38.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
39.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
41.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
42.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
43.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
44.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
45.如图1所示，本发明提供了一种钢包包体，包括：
46.包壳3和用于密封包壳3底部的包底7；
47.上述包壳3由钢板压型焊接而成，其横截面为八心圆相接，即由8段圆弧拼接而成；具体为如图1所示：首先保证耳轴及其垂直方向四点位置与圆形钢包直径位置点不变，其次确定与耳轴中心线45
°
方向长度为l，做八段圆弧互相相切(其中r1、r3、r5、r7相等；r2、r4、r6、r8相等)；
48.上述包底7为钢板加热后，用八心圆模具整体压制成型。
49.一种钢水罐装置，上述的钢包罐体、倾翻装置、吹氩装置和防护罩；
50.上述倾翻装置包括：提升架9、拉杆10和导向座11；
51.上述拉杆10的一端通过销轴与底座8铰接，另一端通过销轴和提升架9铰接；
52.提升架9在钢水罐旋转90
°
时，将靠在导向座11上，此时吊车副钩通过横移及下移可实现顺利脱钩；
53.上述防护罩12装配于提升架9的侧面，滑动水口装置正上方。
54.如图2所示，一种钢包罐体，包括：上述钢包包体，上箍带1、耳轴2、下箍带4、耳轴周围筋板5、承包座6和底座8；
55.承包座6与下箍带4配合支承钢包罐体；
56.包壳3上开有耳轴装配孔，将耳轴2的根部插入孔中，在此钢板内侧开坡口与包壳焊接；
57.上箍带1设置在耳轴侧厚度大于耳轴垂直侧厚度(径向方向-横截面得延展方向)，即增加了耳轴垂直处上箍带截面面积，加强了钢水罐包口刚度。
58.上箍带1、下箍带4的水平钢板与包壳3包壁固定且紧密贴合(焊接处八心圆形状)，保证与包壁紧密贴合，提高强度。
59.包底7是两块钢板对接焊并加热后，用八心圆模具整体压制成型。；
60.底座8立板按包底外形进行压型焊接，能够承受重包落地的要求。
61.上述包壳3上设置的耳轴装配孔为正多边形孔(优选正方形孔)，即耳轴2的根部插入孔中的部分为匹配尺寸的同样的正多边形，且此装配的环缝为全熔透焊缝。
62.耳轴2为钢水罐起吊时主要受力件，以往钢水罐耳轴块后端加工成与包壳同心的锥面，贴在包壳外侧进行焊接，因此无法进行全熔透焊接。
63.如图2所示一种钢水罐装置，包括上述述的钢包罐体、倾翻装置、吹氩装置和防护罩；
64.上述倾翻装置包括：提升架9、拉杆10和导向座11；
65.上述拉杆10的一端通过销轴与底座8铰接，另一端通过销轴和提升架9铰接；
66.提升架9在钢水罐旋转90
°
时，将靠在导向座11上，此时吊车副钩通过横移及下移可实现顺利脱钩；；
67.上述防护罩12装配于提升架9的侧面，滑动水口装置正上方。
68.以上述八心圆钢水罐的制作为例，其难点与不同之处主要在包底(包底)的制作过
程。
69.因为包底(包底)形状由八个圆弧组成，所以要准确划出包底(包底)二次切割线非常困难，具体有以下几处难点：
70.1.包底(包底)压型为热压一次成型，压型完成后的包底几何尺寸存在较大误差；
71.2.包底(包底)的几何尺寸为空间尺寸，无法准确检查测量相关尺寸；
72.3.压型完成后的包底(包底)，为空间立体，无法准确的确定划线基准。如果无法克服以上难点，则会导致罐壳与包底(包底)对接焊缝的错变量过大，影响焊缝质量，从而增加用户后期维护费用，降低产品寿命。
73.上述钢包包底的制作工艺，包括以下步骤：
74.步骤一，将包底的平面通过可调节支撑装置(13)调节成水平状态；
75.步骤二，利用水平仪出包底理论高点，间隔500毫米划一个点，然后将各个点连成一条线；
76.步骤三，制作包底俯视形状的胎板，通过支撑块使胎板的上平面与包底的平面平行；
77.步骤四，在胎板的平面上划出十字中心线和八个圆弧的圆心线，打冲孔；
78.步骤五，将切割机固定在杆体的一端，在杆体的另一端把合地规头，将地规头固定在圆弧的圆心点的冲孔中；
79.步骤六，通过切割机按照划出的线，切割包底的上平面；
80.步骤七，利用地规，通过各个圆弧的圆心点，划出桶底上平面的轮廓线；
81.步骤八，通过切割机，按照划出的线，切割包底的坡口和劈斜面。
82.根据上述工艺制作的包底，罐口尺寸符合公差要求，制作成本低，可沿用至其他多圆心钢水罐制作中。
83.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：

1.一种钢包包体，其特征在于，包括：包壳(3)和用于密封包壳(3)底部的包底(7)；上述包壳(3)由钢板压型焊接而成，其横截面为八心圆相接，即由8段圆弧拼接而成；上述包底(7)为钢板加热后，用八心圆模具整体压制成型。2.一种钢包罐体，其特征在于，包括：如权利要求1所述钢包包体，上箍带(1)、耳轴(2)、下箍带(4)、耳轴周围筋板(5)、承包座(6)和底座(8)；包壳(3)上开有耳轴装配孔，将耳轴(2)的根部插入孔中，在此钢板内侧开坡口与包壳焊接；上箍带(1)设置在耳轴侧厚度大于耳轴垂直侧厚度(径向方向-横截面得延展方向)；上箍带(1)、下箍带(4)的水平钢板与包壳(3)包壁固定且紧密贴合，包底(7)为加热后，用八心圆模具整体压制成型；承包座(6)与下箍带(4)配合支承钢包罐体；底座(8)立板按包底(7)外形进行压型焊接。3.根据权利要求2所述的一种钢包罐体，其特征在于，包括：上述包壳(3)上设置的耳轴装配孔为正多边形孔，即耳轴(2)的根部插入孔中的部分为匹配尺寸的同样的正多边形，且此装配的环缝为全熔透焊缝。4.一种钢水罐装置，其特征在于：包括权利要求2-3任意一项所述的钢包罐体、倾翻装置、吹氩装置和防护罩；上述倾翻装置包括：提升架(9)、拉杆(10)和导向座(11)；上述拉杆(10)的一端通过销轴与底座(8)铰接，另一端通过销轴和提升架(9)铰接；提升架(9)在钢水罐旋转90
°
时，将靠在导向座(11)上，此时吊车副钩通过横移及下移可实现顺利脱钩；上述防护罩(12)装配于提升架(9)的侧面，滑动水口装置正上方。5.根据权利要求1所述的钢包包底的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将包底的平面通过可调节支撑装置调节成水平状态；步骤二，利用水平仪出包底理论高点，间隔500毫米划一个点，然后将各个点连成一条线；步骤三，制作包底俯视形状的胎板，通过支撑块使胎板的上平面与包底的平面平行；步骤四，在胎板的平面上划出十字中心线和八个圆弧的圆心线，打冲孔；步骤五，将切割机固定在杆体的一端，在杆体的另一端把合地规头，将地规头固定在圆弧的圆心点的冲孔中；步骤六，通过切割机按照划出的线，切割包底的上平面；步骤七，利用地规，通过各个圆弧的圆心点，划出桶底上平面的轮廓线；步骤八，通过切割机，按照划出的线，切割包底的坡口和劈斜面。

技术总结

本发明提供一种钢包包体、钢包罐体以及制作工艺，包括：包壳和用于密封包壳底部的包底；包壳由钢板压型焊接而成，其横截面为八心圆相接，即由8段圆弧拼接而成；包底为钢板加热后，用八心圆模具整体压制成型；罐体(包体)截面设计为多心圆相接而成，使得钢水罐设备空间的更为紧凑，可适应多样化现场情况。优化后的钢水罐扩容效果明显，结构合理，应用广泛，适合推广。广。广。