底部旋转式铁合金冶炼系统的制作方法

本发明涉及合金生产设备技术领域，尤其涉及一种底部旋转式铁合金冶炼系统。

背景技术：

硅铁合金成为钢铁冶炼中重要的原料，其生产主要采用冶炼炉或矿热炉，矿热炉的生产中从投料、冶炼、出铁是一个连续的过程，该过程中每个环节都很重要，现代化生产中，如何降低操作人员的劳动力，简化操作程序是越来越被重视的问题，原有设计中，出铁时，仍然采用吊车调运铁水包靠近炉体，该操作不仅效率低，占用空间大，而且需要人员靠近操作，人员安全问题不得不考虑。

技术实现要素：

有必要提出一种底部旋转式铁合金冶炼系统。

一种底部旋转式铁合金冶炼系统，包括炉体、旋转底座、出料机构，所述炉体的顶部开口，还在炉体侧壁上开设若干出铁口，出铁口内封堵泥包，旋转底座设置于炉体底部，所述旋转底座包括基座、转盘、若干驱动源，所述基座固定于地基上，在基座上表面上设置若干托辊，托辊与基座之间滚动配合，托辊的上端面高于基座的上表面，所述转盘为圆形盘体，转盘设置于基座上方，且转盘的底部与托辊滚动配合，还在转盘的圆周外壁上开设若干齿孔，若干齿孔等间距均布于转盘的外壁上，所述驱动源包括驱动电机和驱动齿轮，驱动电机固定设置，驱动齿轮与驱动电机传动连接，驱动齿轮与转盘的齿孔啮合连接，用于驱动转盘及炉体转动，在炉体的侧壁上开设至少一个上料口，用于向炉体内部送入矿石物料，所述出料机构包括拉移座、铁水包、内侧轨道、外侧轨道、牵引绳、内侧导轮组、外侧导轮组、第一牵引机、第二牵引机、第一改向基桩、第二改向基桩，内侧轨道、外侧轨道围绕炉体周围设置，拉移座的上方放置铁水包，下方与内侧轨道、外侧轨道滚动配合，内侧导轮组包括多个导轮，且多个导轮排列方向与内侧轨道方向相同，内侧导轮组设置于内侧轨道和外侧轨道之间，外侧导轮组也包括多个导轮，且多个导轮排列方向与外侧轨道方向相同，外侧导轮组设置于外侧轨道的外侧，第一改向基桩、第二改向基桩设置于内侧轨道和外侧轨道的两个端部，第一牵引机靠近第一改向基桩设置，第二牵引机靠近第二改向基桩设置，所述牵引绳为一闭环绳，牵引绳的两端分别套设于第一牵引机、第一改向基桩上和第二牵引机、第二改向基桩上，内侧牵引绳沿着内侧导轮组延伸，外侧牵引绳沿着外侧导轮组延伸，拉移座与牵引绳连接，以通过牵引绳拉动拉移座沿着轨道移动。

优选的，还在拉移座的前端和后端分别设置销孔，销孔与拉移座之间铰接，销孔位于拉移座的中心线上，以使销孔距离内侧轨道和外侧轨道距离相同，销孔用于与牵引绳连接。

优选的，还在炉体上方设置气封组件，所述气封组件设置于所述上料口处，所述气封组件包括支撑架、气封气缸，封板，还在炉体上料口周围的侧壁上设置插槽，支撑架固定架设于上料口上方，气封气缸的缸座固定于支撑架上，活塞端连接所述封板，封板插接于插槽内。

优选的，还在转盘的外圆周设置外滚环，外滚环为环形件，固定于基座上方，外滚环的内圈直径大于转盘的外圈直径，在外滚环的内壁上设置若干外限位滚柱，所述外限位滚柱与外滚环之间轴连接，以使外限位滚柱相对于外滚环竖向滚动，所述外限位滚柱的滚面与转盘外壁接触。

优选的，还在转盘的内圆周设置内滚环，内滚环为环形件，固定于基座上方，内滚环的外圈直径小于转盘的内圈直径，在内滚环的外壁上设置若干内限位滚柱，所述内限位滚柱与内滚环之间轴连接，以使内限位滚柱相对于内滚环竖向滚动，所述内限位滚柱的滚面与转盘内壁接触。

优选的，炉体侧壁为九个平面并排连接形成的九边形炉体。

优选的，还在炉体上方设置顶部冷却机构，所述顶部冷却机构包括安装架、支撑座、电极、夹持器、夹持驱动、冷却风机、冷却管道、布风器，所述安装架固定于炉体相对两侧侧壁上，支撑座的一端与安装架固定连接，另一端安装夹持器，夹持器为两个开合部件，用于抱紧电极，夹持驱动的一端固定于安装架上，另一端与夹持器连接，用于顶紧夹持器，冷却风机固定于外部机架上，冷却管道的一端连接冷却风机，另一端连接布风器，所述布风器设置于夹持器上方，布风器的出风口向下设置，以使布风器吹出的风朝向炉体内部流动。

优选的，布风器为空心圆环，位于夹持器上方，在空心圆环的下端面上开设若干出风口。

优选的，所述拉移座包括底座、若干侧立柱，底座下方设置于内侧轨道、外侧轨道配合的地轮，侧立柱设置于底座上方，相对侧立柱之间用于安放铁水包，以实现铁水包与拉移座便捷式安装。

优选的，所述铁水包包括包体、吊移组件、通氧组件，所述包体为顶部开口、底部封口的筒体，吊移组件设置于包体外壁两侧，用于与吊装设备配套连接，在包体底部开设供通氧组件安装的孔，通氧组件包括通氧管、耐火砖，耐火砖安装于包体底部的孔内，通氧管的一端穿过耐火砖，以与包体内部连通，另一端用于与外部的供氧系统连接。

本发明中，为炉体设置专用的轨道，使铁水包可以沿着轨道移动，通过控制牵引机，控制铁水包移动的位置，使其正对出铁口，实现出铁。该方案替代了使用吊装设备吊移铁水包的方案，操作更加方便，快捷，精确度更高。

附图说明

图1为本系统的结构示意图。

图2为图1另一个角度示意图。

图3为图1的俯视图。该图中显示了内侧轨道331、外侧轨道332及内侧导轮组351、外侧导轮组352围绕炉体设置的示意图。

图4为图1中部分结构示意图。为了显示炉体及旋转底座的结构。

图5、6为另一种实施例的旋转底座的主视图和俯视图。

图7为图4的另一种实施例的主视图。该图中显示了顶部冷却机构50加装支撑座511的示意图。

图8为布风器的仰视图。

图9、10为铁水包的示意图。

图11、12为铁水包的俯视图和仰视图。

图13为通氧组件的示意图。

图14为图13的另一个角度示意图。

图15为图13的主视图。

图16、17为通氧组件的部分结构示意图、主视图。

图18为图17的另一种实施例示意图。

图19为另一种实施例的拉移座的示意图。

图20为铁水包与拉移座配合图。

图中：炉体10、出铁口11、旋转底座20、基座21、托辊211、转盘22、齿孔221、驱动源23、出料机构30、拉移座31、销孔311、底座312、侧立柱313、铁水包32、包体321、倾倒口3211、吊耳322、横向筋板323、连接筋板324、通氧管325、耐火砖326、分布盘327、进气管328、内侧轨道331、外侧轨道332、牵引绳34、内侧导轮组351、外侧导轮组352、第一牵引机361、第二牵引机362、第一改向基桩371、第二改向基桩372、气封组件40、支撑架41、气封气缸42、封板43、插槽44、顶部冷却机构50、安装架51、支撑座511、滑槽512、电极52、夹持器53、夹持驱动531、滑块532、冷却风机54、冷却管道55、布风器56、出风口561、外滚环61、外限位滚柱611、内滚环62、内限位滚柱621、中心轴座63、幅杆631。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1-3，本发明实施例提供了一种底部旋转式铁合金冶炼系统，包括炉体10、旋转底座20、出料机构30，所述炉体10的顶部开口，还在炉体10侧壁上开设若干出铁口11，出铁口11内封堵泥包，旋转底座20设置于炉体10底部，所述旋转底座20包括基座21、转盘22、若干驱动源23，所述基座21固定于地基上，在基座21上表面上设置若干托辊211，托辊211与基座21之间滚动配合，托辊211的上端面高于基座21的上表面，所述转盘22为圆形盘体，转盘22设置于基座21上方，且转盘22的底部与托辊211滚动配合，还在转盘22的圆周外壁上开设若干齿孔221，若干齿孔221等间距均布于转盘22的外壁上，所述驱动源23包括驱动电机和驱动齿轮，驱动电机固定设置，驱动齿轮与驱动电机传动连接，驱动齿轮与转盘22的齿孔221啮合连接，用于驱动转盘22及炉体10转动，在炉体10的侧壁上开设至少一个上料口，用于向炉体10内部送入矿石物料，所述出料机构30包括拉移座31、铁水包32、内侧轨道331、外侧轨道332、牵引绳34、内侧导轮组351、外侧导轮组352、第一牵引机361、第二牵引机362、第一改向基桩371、第二改向基桩372，内侧轨道331、外侧轨道332围绕炉体10周围设置，拉移座31的上方放置铁水包32，下方与内侧轨道331、外侧轨道332滚动配合，内侧导轮组351包括多个导轮，且多个导轮排列方向与内侧轨道331方向相同，内侧导轮组351设置于内侧轨道和外侧轨道之间，外侧导轮组352也包括多个导轮，且多个导轮排列方向与外侧轨道332方向相同，外侧导轮组352设置于外侧轨道的外侧，第一改向基桩371、第二改向基桩372设置于内侧轨道和外侧轨道的两个端部，第一牵引机361靠近第一改向基桩371设置，第二牵引机362靠近第二改向基桩372设置，所述牵引绳34为一闭环绳，牵引绳34的两端分别套设于第一牵引机361、第一改向基桩371上和第二牵引机362、第二改向基桩372上，内侧的牵引绳34沿着内侧导轮组351延伸，外侧的牵引绳34沿着外侧导轮组352延伸，拉移座31与牵引绳34连接，以通过牵引绳34拉动拉移座31沿着轨道移动。

本发明中，为炉体10设置专用的轨道，使铁水包32可以沿着轨道移动，通过控制牵引机，控制铁水包32移动的位置，使其正对出铁口11，实现出铁。该方案替代了使用吊装设备吊移铁水包32的方案，操作更加方便，快捷，精确度更高。

本方案中不同于常规的卷扬机结构，卷扬机需要储存部分牵引绳34，由于牵引绳34为易损部件，更换时需要整根一次性更换，这就造成牵引绳34的浪费。本方案使用闭合的回形牵引绳34，其长度远小于卷扬机的使用的牵引绳34，更换时也极大的降低了成本。

本方案中通过控制第一牵引机361和第二牵引机362，二者互为主动牵引驱动，拉动拉移座31朝向主动驱动方向移动，反向移动时，只需要将一个方向的牵引件作为主动驱动，另一个作为从动驱动即可。牵引机可以采用现有的设备，例如对辊夹紧牵引绳带动其移动。

由于矿热炉炉型较大，所以炉体10周围的面积也较大，导轨的半径也较大，这就导致内侧轨道和外侧轨道的弧长不等，拉移座31在其上移动时，由于弧长不同，导致拉移座31的外侧地轮在外侧轨道332上行走的距离和内侧地轮在内侧轨道331上行走的距离存在差异，显然，在相同的时间内，相同的受力下，外侧地轮行走的距离较长，外侧地轮和内侧地轮为万向轮，与拉移座31之间为万向连接，牵引绳34与拉移座31连接的位置为一个铰接点，即销孔311，该铰接点位于拉移座31的中心位置，且与两个轨道距离相等，牵引绳34拉动拉移座31时，作用力作用于销孔311处，牵引绳34与拉移座31之间的夹角自适应调节，不存在因外侧地轮和内侧地轮所受牵引力不同而与轨道卡死的问题。

原有设计中，采用一根刚性连接轴连接于外侧地轮和内侧地轮之间，再将牵引绳34与该轴连接，牵引绳34将力作用于该轴，由于该轴为刚性件，其作用于外侧地轮和内侧地轮的力矩相等，为一固定值，这就造成外侧地轮和内侧地轮自调节性较差，两个轮子的转动角度相同，很容易出现外侧地轮与外侧轨道332卡死或脱轨的问题。

进一步，还在拉移座31的前端和后端分别设置销孔311，销孔311与拉移座31之间铰接，销孔311位于拉移座31的中心线上，以使销孔311距离内侧轨道331和外侧轨道332距离相同，销孔311用于与牵引绳34连接。

参见图4，进一步，还在炉体10上方设置气封组件40，所述气封组件40设置于所述上料口处，所述气封组件40包括支撑架41、气封气缸42，封板43，还在炉体10上料口周围的侧壁上设置插槽44，支撑架41固定架设于上料口上方，气封气缸42的缸座固定于支撑架41上，活塞端连接所述封板43，封板43插接于插槽44内。

上料口的设置，加料时，使加料溜槽搭接在上料口上，从而降低溜槽高度，降低物料进入合金液的高度，减少合金液的飞溅，减缓合金液的扰动，避免合金液及物料对电极52的冲击。封板43由上向下插接，气封气缸42从上方将封板43压紧，避免封板43封堵不严实的问题。

进一步，所述上料口为均布于炉体10周围的三个，所述三个上料口的高度依次降低。例如三个上料口的底部的高度分别为距离炉体10口部的高度为0.5m、0.8米、1.2米，如此使得溜槽搭接在上料口的高度与不相同，当炉体10内的物料较少时，或刚开始加料时，可以选择使用上料口最大的位置加料，从而降低物料下落的高度差，降低对炉体10的机械砸伤，当炉体10内合金液高度较高，即冶炼的过程中，补料时，也可以根据液面高度选择不同的上料口上料，避免高度差太大造成液面飞溅，或物料距离液面太近。

参见图5、6，进一步，还在转盘22的外圆周设置外滚环61，外滚环61为环形件，固定于基座21上方，外滚环61的内圈直径大于转盘22的外圈直径，在外滚环61的内壁上设置若干外限位滚柱611，所述外限位滚柱611与外滚环61之间轴连接，以使外限位滚柱611相对于外滚环61竖向滚动，所述外限位滚柱611的滚面与转盘22外壁接触。

进一步，还在转盘22的内圆周设置内滚环62，内滚环62为环形件，固定于基座21上方，内滚环62的外圈直径小于转盘22的内圈直径，在内滚环62的外壁上设置若干内限位滚柱621，所述内限位滚柱621与内滚环62之间轴连接，以使内限位滚柱621相对于内滚环62竖向滚动，所述内限位滚柱621的滚面与转盘22内壁接触。

例如，在外滚环61内壁上设置立柱轴，外限位滚柱611为圆柱体，圆柱体与立柱轴轴连接。本方案通过内部和外部两个方向对转盘22进行限位，避免长时间转动时圆心跑位。

进一步，还在基座21的中心位置设置中心轴座63、幅杆631，中心轴座63固定于基座21圆心处，幅杆631连接于中心轴座63与转盘22之间，中心轴座63相对于基座21转动。从而对转盘22限位，避免转盘22转动的过程中圆心跑位。

本方案中的基座21、转盘22、及二者之间的滚动配合属于本领域现有技术，此处不再赘述。例如专利号为2018210209623中的方案。

进一步，炉体10侧壁为九个平面并排连接形成的九边形炉体10。在炉体10整体转动时，相邻两个平面侧壁之间形成夹角，夹角的存在可以对炉体10内的合金液形成拨动力，促进液体的沿着炉体10内壁流动。

参见图1-3、7-8，进一步，还在炉体10上方设置顶部冷却机构50，所述顶部冷却机构50包括安装架51、支撑座511、电极52、夹持器53、夹持驱动531、冷却风机54、冷却管道55、布风器56，所述安装架51固定于炉体10相对两侧侧壁上，支撑座511的一端与安装架51固定连接，另一端安装夹持器53，夹持器53为两个开合部件，用于抱紧电极52，夹持驱动531的一端固定于安装架51上，另一端与夹持器53连接，用于顶紧夹持器53，冷却风机54固定于外部机架上，冷却管道55的一端连接冷却风机54，另一端连接布风器56，所述布风器56设置于夹持器53上方，布风器56的出风口561向下设置，以使布风器56吹出的风朝向炉体10内部流动。

冷却风机54可以对电极52表面及电极52周围的合金液进行降温冷却，从而最快速度实现降温，保证电极52所受温度稳定正常，延长其使用寿命。

进一步，在支撑座511靠近电极52的一端上表面设置滑槽512，滑槽512沿着水平方向设置，所述夹持器53的下端设置滑块532，滑块532与滑槽512滑动配合，以使支撑座511在支撑夹持器53重力的同时，还能保证其水平方向移动，实现抱紧或放松电极52。

进一步，夹持驱动531为油缸，油缸的缸座与安装架51固定架连接，活塞端与夹持器53连接。

进一步，布风器56为空心圆环，位于夹持器53上方，在空心圆环的下端面上开设若干出风口561。该方案中，冷风包围电极52的圆周外壁从上向下吹风，使电极52外壁承受温度均匀一致，向下吹出的风吹在合金液液面上，在向周围扩散，从而将以电极52为中心的合金液的温度被吹散，向周围扩散，有针对性的加速电极52周围的合金液的温度的下降，从而使电极52端部快速降温，避免其异常烧损。

参见图19、20，进一步，所述拉移座31包括底座312、若干侧立柱313，底座312下方设置于内侧轨道331、外侧轨道332配合的地轮，侧立柱313设置于底座312上方，相对侧立柱313之间用于安放铁水包32，以实现铁水包32与拉移座31便捷式安装。

参见图9-18，进一步，所述铁水包32包括包体321、吊移组件、通氧组件，所述包体321为顶部开口、底部封口的筒体，吊移组件设置于包体321外壁两侧，用于与吊装设备配套连接，在包体321底部开设供通氧组件安装的孔，通氧组件包括通氧管325、耐火砖326，耐火砖326安装于包体321底部的孔内，通氧管325的一端穿过耐火砖326，以与包体321内部连通，另一端用于与外部的供氧系统连接。

进一步，还在通氧管325的端部设置分布盘327和若干进气管328，所述分布盘327为圆心盘体，分布盘327内部为空心结构，在耐火砖326的底部开设供分布盘327安装的孔，通氧管325的端部与分布盘327的一个端面连通，在分布盘327的另一个端面上安装若干进气管328，所述进气管328与分布盘327内部空心结构连接，另一端穿过包体321，以与包体321内部连通。

分布盘327设置于耐火砖326的底部，从而远离包体321内部的高温环境，进气管328采用耐高温金属材质支撑，分布盘327的设置，使进入包体321内的气体稳流缓流，使其气压稳定，避免局部压力过大冲击，还具有将进入的气体均匀分配的作用。

在出铁时，预先打开通氧管325，使通氧管325内保持很大压力的通氧正压压力，避免铁水冲击进入，并且，分布盘327的设置，也可以进一步，保持通氧管325的畅通，当具有冲击力的铁水进入包体321时，个别进气管328内会充入铁水，导致封堵，铁水甚至会进入分布盘327内，而分布盘327具有一定的空间，容纳部分铁水，加之耐火砖326的保温作用，分布盘327不会是冷态的，进入的铁水也不会冷凝，所以，通氧管325的入口不会被封堵。

进一步，所述分布盘327的底部为倾斜底部，通氧管325的入口设置于分布盘327底部高处。此时，即使进入部分铁水，铁水会流淌在倾斜底部的较低位置，不会将通氧管325的入口处封堵。

进一步，所述进气管328的布置方向为从分布盘327的圆心向外部倾斜。以使进入的气体从包体321的中心向周围扩散，增大其在包体321内的覆盖面积，增加与铁水接触的覆盖面。避免其进入包体321后，由于气体比重较轻而迅速向上浮起，造成部分氧气你未参与反应即排出的弊端。

进一步，在包体321的顶部开口设置倾倒口3211。

进一步，吊移组件包括吊耳322、横向筋板323、连接筋板324，所述吊耳322固定于包体321侧壁上，在吊耳322周围设置横向筋板323，横向筋板323沿着包体321的横向方向设置，且横向筋板323的长度大于连接筋板324，所述连接筋板324连接于横向筋板323和吊耳322之间。横向筋板323增大了与包体321侧壁连接的面积，连接筋板324连接于横向筋板323和吊耳322之间，从而增强吊耳322与横向筋板323的连接强度，并将吊耳322受力点转移至横向筋板323，避免吊耳322与包体321的点接触。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本专利文件较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。