本發(fā)明涉及一種液態(tài)金屬浮渣快速清理裝置及操作方法，具體而言是涉及一種適用于有色冶金或黑色冶金過程中液態(tài)金屬浮渣的高效率撈除的專用裝置及其運(yùn)作過程，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在火法冶金過程中，熔融的金屬液被盛裝在外敷耐熱材料的金屬液包中，由于金屬液中本身存有雜質(zhì)，或是由于去除雜質(zhì)的工藝原因，金屬液包中的液態(tài)金屬的表面會(huì)出現(xiàn)密度普遍要小于金屬液的浮動(dòng)的雜渣。這些浮渣如果不及時(shí)干凈地清除掉，則會(huì)對(duì)金屬品質(zhì)有很大的影響。另一方面，如果撈浮渣的工具效率低，則會(huì)降低生產(chǎn)能力，增加能耗，直接影響企業(yè)效益。目前，在黑色冶金行業(yè)中使用廣泛的金屬液面浮渣去除手段主要有兩大類：一類是底部出料法，即通過金屬液包底部的漏孔讓純凈的金屬液先行漏出，利用浮力使浮渣與漏孔保持一定距離，從而達(dá)到去除浮渣的目的。但該方法不適用于被普遍使用的無底部漏孔的金屬液包。另一類是采用液面除浮渣的方法，這一類方法中主要有兩種被普遍使用的除渣機(jī)械，一類是扒渣機(jī)，它通過使金屬液包傾斜到使液面與包沿近乎持平的角度，利用可水平運(yùn)動(dòng)的扒板扒除浮渣。扒渣機(jī)除渣效率、除渣率都低，而且金屬液也被扒出，損失較大；另一類是撈渣機(jī)，該機(jī)有一靜鏟和動(dòng)鏟，動(dòng)鏟旋轉(zhuǎn)掃過液面，并和靜鏟相合，撈取浮渣。但撈渣機(jī)嚴(yán)重受到金屬液包邊沿結(jié)渣的影響，有時(shí)不能正常工作。為了克服現(xiàn)有除渣設(shè)備的不足，需要開發(fā)一種高效率，可靠性高的金屬液包除渣裝備。能有效提高除渣效率和除渣率，降低金屬損失，在提高冶金質(zhì)量的同時(shí)，能進(jìn)一步降低除渣過程的成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出的是一種液態(tài)金屬浮渣快速清理裝置及操作方法，其目的旨在克服目前冶金行業(yè)中金屬液包除渣設(shè)備工作效率低，除渣率低，金屬損失大等問題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案：一種液態(tài)金屬浮渣快速清理裝置，其結(jié)構(gòu)包括錐形聚渣器（1）、錐形擋渣器（2）、聚渣器提升裝置（3）、擋渣器提升裝置（4）；其中錐形聚渣器（1）剛性聯(lián)接在聚渣器提升裝置（4）的底部，錐形聚渣器（1）連接聚渣器提升裝置（3），聚渣器提升裝置（3）固定在移載車（7）的底部；錐形擋渣器（2）聯(lián)接在擋渣器提升裝置（4）的底部，擋渣器提升裝置（4）固定在聚渣器提升裝置（3）上，聚渣器提升裝置(3)生根于移載車（7）上，移載車（7）在移載軌道（8）上。其操作方法，具體包括：（1）撈渣，此時(shí)，整個(gè)裝置處于金屬液包的正上方，錐形聚渣器和錐形擋渣器的軸與金屬液包的中軸線基本重合。首先，擋渣器提升裝置將錐形擋渣器降下，沒入金屬液面之下一定深度。其后，聚渣器提升裝置將錐形聚渣器降下，并將其內(nèi)錐面的一部分沒入金屬液面下，此過程中錐形聚渣器與金屬液面間的空氣通過錐形聚渣器上部的通氣孔散逸到大氣中，使錐形聚渣器內(nèi)部的金屬液面與外部的金屬液面處于同一水平。浮渣在錐形聚渣器內(nèi)部錐面約束及浮力的作用下向錐形聚渣器中央聚積。擋渣器提升裝置將錐形擋渣器升起，使錐形擋渣器和錐形聚渣器接觸，浮渣被封鎖于兩者形成的封閉空間內(nèi)。聚渣器提升裝置將錐形擋渣器和錐形聚渣器一起提離金屬液面，完成撈渣過程；（2）移載，在移載裝備的協(xié)助下，整個(gè)清渣裝置可被轉(zhuǎn)移到合適的工作位置；（3）卸渣，整個(gè)裝置被移載到廢渣收集器正上方后，擋渣器提升裝置將錐形擋渣器降下，利用錐形擋渣器的錐面斜度，在重力作用下使浮渣落到廢渣收集器內(nèi)。完成卸渣過程。本發(fā)明的特點(diǎn)是：其核心部件，即錐形聚渣器錐形擋渣器的清渣動(dòng)作都是直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)作簡(jiǎn)單，風(fēng)險(xiǎn)小，易于實(shí)現(xiàn)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可靠性高。整個(gè)清渣過程效率高，有效地減少了金屬液的熱量散失。附圖說明圖1是撈渣時(shí)錐形擋渣器沒入金屬液面的狀態(tài)示意圖；圖2是撈渣時(shí)錐形聚渣器開始聚渣時(shí)的狀態(tài)示意圖；圖3是撈渣時(shí)錐形聚渣器和錐形擋渣器形成浮渣封閉空間時(shí)的狀態(tài)示意圖；圖4是撈渣時(shí)浮渣被提離金屬液面時(shí)的狀態(tài)示意圖；圖5是卸渣時(shí)的狀態(tài)示意圖；圖6是錐形擋渣器邊緣鏤空齒結(jié)構(gòu)俯視圖。圖中的1是錐形聚渣器、2是錐形擋渣器、3是聚渣器提升裝置、4是擋渣器提升裝置、5是金屬液包、6是廢渣收集器、7是移載車、8是移載軌道。具體實(shí)施方式一種液態(tài)金屬浮渣快速清理裝置，其結(jié)構(gòu)包括錐形聚渣器（1）、錐形擋渣器（2）、聚渣器提升裝置（3）、擋渣器提升裝置（4）、移載車（7）、移載軌道（8）；其中錐形聚渣器（1）剛性聯(lián)接在聚渣器提升裝置（4）的底部，錐形聚渣器（1）連接聚渣器提升裝置（3），聚渣器提升裝置（3）固定在移載車（7）的底部；錐形擋渣器（2）聯(lián)接在擋渣器提升裝置（4）的底部，擋渣器提升裝置（4）固定在聚渣器提升裝置（3）上，聚渣器提升裝置(3)生根于移載車（7）上，移載車（7）在移載軌道（8）上。所述錐形聚渣器(1)為一朝向下方的內(nèi)表面為錐面的開放空間結(jié)構(gòu)，其上端與聚渣器提升裝置(3)下端剛性聯(lián)接，錐形聚渣器(1)的上部為一中空結(jié)構(gòu)，其上部預(yù)留有通氣孔，錐形擋渣器(2)的提升軸置于該中空結(jié)構(gòu)內(nèi)。所述錐形擋渣器(2)為一外表面為兩個(gè)底部對(duì)接的外表面為錐面的封閉結(jié)構(gòu)，其上端通過錐形聚渣器(1)上部的中空結(jié)構(gòu)與擋渣器提升裝置(4)剛性聯(lián)接。所述聚渣器提升裝置(3)和擋渣器提升裝置(4)可以分別上下運(yùn)動(dòng)，擋渣器提升裝置(4)生根于聚渣器提升裝置(3)的頂部，聚渣器提升裝置可以帶動(dòng)錐形聚渣器上下運(yùn)動(dòng)；錐形擋渣器被剛性聯(lián)接在擋渣器提升裝置的底部，擋渣器提升裝置又固定在聚渣器提升裝置上，可以隨聚渣器提升裝置一起運(yùn)動(dòng)。移載車可以沿移載軌道運(yùn)動(dòng)，從而整個(gè)浮渣清理裝置也可以被帶到相應(yīng)的工作位置。錐形聚渣器和錐形擋渣器都可各自上下運(yùn)動(dòng)，由于擋渣器提升裝置聯(lián)接在錐形聚渣器的頂部，兩者不僅可以共軸線上下運(yùn)動(dòng)，而且錐形聚渣器升降時(shí)，錐形擋渣器也會(huì)相應(yīng)地升降；錐形擋渣器的邊緣有圍繞周邊的齒狀鏤空結(jié)構(gòu)，其目的就是為金屬液提供漏出的通道，從而減少在除渣過程中的金屬的損耗。本發(fā)明中的提升裝置采用的是液壓缸提升方式，亦可采用其它形式的可行的提升手段。本發(fā)明中整個(gè)裝置移載的方式為軌道移載車，亦可采用其它可行的移載方式，如也可采用起吊裝備進(jìn)行整個(gè)裝置的移載。下面結(jié)合附圖描述其操作過程：（1）撈渣，實(shí)施流程如圖1所示，準(zhǔn)備撈渣前，整個(gè)裝置被置于金屬液包5的正上方；（2）擋渣器提升裝置4將錐形擋渣器2沒入金屬液面之下，由于錐形擋渣器下部也是一錐形，且俯視投影面積小于金屬液包的液面面積，所以錐形擋渣器沒入金屬液面下時(shí)，在浮力作用下，浮渣將從錐形擋渣器邊緣和金屬液包壁間的較大的空隙上浮至金屬液表面，而不會(huì)被壓于錐形擋渣器之下；（3）待金屬液面靜止，金屬液包5壁邊緣的浮渣由于相互吸引，大部分向中部匯集后即可以實(shí)施聚渣操作，其過程如圖2所示，聚渣操作時(shí)，聚渣器提升裝置將錐形聚渣器降下，由于錐形聚渣器內(nèi)壁為空間向上逐漸收攏的錐形面，隨著錐形聚渣器不斷下降，此時(shí)，由于錐形聚渣器上部有通氣孔，其內(nèi)錐面內(nèi)的空氣通過該通氣孔向大氣排出，故錐面內(nèi)的金屬液面與外部一致。在金屬液浮力和錐形面的約束之下，浮渣將自動(dòng)向金屬液包中間聚積，當(dāng)其最低下降到近于錐形面幾何尖點(diǎn)時(shí)，浮渣達(dá)到最大聚中狀態(tài)。此時(shí)，由于帶動(dòng)錐形擋渣器升降的擋渣器提升裝置固定于聚渣器提升裝置頂部，在聚渣器提升裝置下降時(shí)，錐形擋渣器也會(huì)相應(yīng)進(jìn)一步下降，從而為聚積的浮渣騰出更多的聚積空間，使浮渣聚積得更為緊密。其后的浮渣封閉操作如圖3所示，擋渣器提升裝置提升，帶動(dòng)錐形擋渣器上升，當(dāng)錐形擋渣器邊緣與錐形聚渣器內(nèi)錐面相合時(shí)停止上升。由此，錐形聚渣器內(nèi)表面和錐形擋渣器上表面形成封閉空間，浮渣被約束在此封閉空間之內(nèi)。如圖4所示，聚渣器提升裝置將上升，從而使該封閉空間脫離金屬液面。其后，將靜置片刻，封閉空間內(nèi)的殘留金屬液將沿錐形擋渣器上錐面，在重力作用下向錐形擋渣器邊緣匯集，并通過如圖6所示的錐形擋渣器邊緣鏤空齒結(jié)構(gòu)形成的間隙回流到金屬液包內(nèi)，從可減少了金屬的損失；（4）移載過程的具體流程描述。殘留金屬回流完成后，移載車將帶動(dòng)整個(gè)裝置沿軌道位移到卸渣工位。也可以采用其它移載方法實(shí)現(xiàn)這一過程，比如采用起吊位移的方法，通過起重設(shè)備將整個(gè)裝置移動(dòng)到相應(yīng)的工位；（5）卸渣過程的具體流程描述。整個(gè)裝置被移載到廢渣收集器正上方就位，此時(shí)，擋渣器提升裝置帶動(dòng)錐形擋渣器下降，浮渣封閉空間開放，浮渣將沿著錐形擋渣器上錐面，在重力作用下下落到廢渣收集器中。在此過程中，可以通過振動(dòng)等方式加快浮渣下落干凈。浮渣落下后即完成了卸渣過程。從以上實(shí)施過程可知，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)件皆為緩慢的直線運(yùn)動(dòng)，操作過程易于實(shí)現(xiàn)，工作可靠，浮渣清理效率高，金屬損失小。非常適用于火法冶金中浮渣的清理。



技術(shù)特征：

1.一種液態(tài)金屬浮渣快速清理裝置，其特征是包括錐形聚渣器（1）、錐形擋渣器（2）、聚渣器提升裝置（3）、擋渣器提升裝置（4）；其中錐形聚渣器（1）剛性聯(lián)接在聚渣器提升裝置（4）的底部，錐形聚渣器（1）連接聚渣器提升裝置（3），聚渣器提升裝置（3）固定在移載車（7）的底部；錐形擋渣器（2）聯(lián)接在擋渣器提升裝置（4）的底部，擋渣器提升裝置（4）固定在聚渣器提升裝置（3）上，聚渣器提升裝置(3)在移載車（7）上，移載車（7）在移載軌道（8）上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)金屬浮渣快速清理裝置，其特征是所述錐形聚渣器(1)為一朝向下方的內(nèi)表面為錐面的開放空間結(jié)構(gòu)，錐形聚渣器(1)上端與聚渣器提升裝置(3)下端剛性聯(lián)接，錐形聚渣器(1)的上部為一中空結(jié)構(gòu)，錐形聚渣器(1)上部預(yù)留有通氣孔，錐形擋渣器(2)的提升軸置于該中空結(jié)構(gòu)內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)金屬浮渣快速清理裝置，其特征是所述錐形擋渣器(2)為一外表面為兩個(gè)底部對(duì)接的外表面為錐面的封閉結(jié)構(gòu)，錐形擋渣器(2)上端通過錐形聚渣器(1)上部的中空結(jié)構(gòu)與擋渣器提升裝置(4)剛性聯(lián)接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)金屬浮渣快速清理裝置，其特征是所述聚渣器提升裝置(3)和擋渣器提升裝置(4)可以分別上下運(yùn)動(dòng)，擋渣器提升裝置(4)在聚渣器提升裝置(3)的頂部。5.如權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)金屬浮渣快速清理裝置的操作方法，其特征在于包括如下步驟：（1）撈渣；此時(shí)，整個(gè)裝置處于金屬液包的正上方，錐形聚渣器和錐形擋渣器的軸與金屬液包的中軸線基本重合；具體包括，1）擋渣器提升裝置將錐形擋渣器降下，沒入金屬液面之下所預(yù)定的深度；2）聚渣器提升裝置將錐形聚渣器降下，并將錐形聚渣器內(nèi)錐面的一部分沒入金屬液面下；3）錐形聚渣器與金屬液面間的空氣通過錐形聚渣器上部的通氣孔散逸到大氣中，使錐形聚渣器內(nèi)部的金屬液面與外部的金屬液面處于同一水平；4）浮渣在錐形聚渣器內(nèi)部錐面約束及浮力的作用下向錐形聚渣器中央聚積；擋渣器提升裝置將錐形擋渣器升起，使錐形擋渣器和錐形聚渣器接觸，浮渣被封鎖于兩者形成的封閉空間內(nèi)；5）聚渣器提升裝置將錐形擋渣器和錐形聚渣器一起提離金屬液面，完成撈渣過程；（2）移載，在移載裝備的協(xié)助下，整個(gè)清渣裝置可被轉(zhuǎn)移到工作位置；（3）卸渣，整個(gè)裝置被移載到廢渣收集器（6）正上方后，擋渣器提升裝置將錐形擋渣器降下，利用錐形擋渣器的錐面斜度，在重力作用下使浮渣落到廢渣收集器（6）內(nèi)，完成卸渣過程。 技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明是一種液態(tài)金屬浮渣快速清理裝置及操作方法，其結(jié)構(gòu)包括錐形聚渣器、錐形擋渣器、聚渣器提升裝置、擋渣器提升裝置；其中錐形聚渣器剛性聯(lián)接在聚渣器提升裝置的底部，錐形聚渣器連接聚渣器提升裝置，聚渣器提升裝置固定在移載車的底部；錐形擋渣器聯(lián)接在擋渣器提升裝置的底部，擋渣器提升裝置固定在聚渣器提升裝置上，聚渣器提升裝置(3)生根于移載車上，移載車在移載軌道上。其操作方法包括1）撈渣；2）移載；3）卸渣。優(yōu)點(diǎn)：其核心部件，即錐形聚渣器錐形擋渣器的清渣動(dòng)作都是直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)作簡(jiǎn)單，風(fēng)險(xiǎn)小，易于實(shí)現(xiàn)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可靠性高。整個(gè)清渣過程效率高，有效地減少了金屬液的熱量散失?？蛇m應(yīng)于冶金過程中熔融金屬液表面的廢渣清理。

技術(shù)研發(fā)人員：臧鐵鋼;孟慶如;季玲;王磊;石淑香

受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京航空航天大學(xué);江蘇省生產(chǎn)力促進(jìn)中心

文檔號(hào)碼：201510499168

技術(shù)研發(fā)日：2015.08.14

技術(shù)公布日：2017.03.22