專利名稱：用于維護安裝在熔融金屬的容器注口上的滑動水口的設備的制作方法
用于維護安裝在熔融金屬的容器注口上的滑動水口的設備
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1前序部分的用于維護安裝在熔融金 屬的容器注口上的滑動水口的設備。
熔融金屬的容器注口上的滑動水口以各種各樣的設計已有所公開， 其中它基本上可以是一種具有可直線移位的滑閥單元的滑動水口 (例如
參見EP-A-0 875 320 )或者旋轉滑動水口 (例如參見CH-A-649 149 )。 眾所周知，這種滑動水口的耐火組件，特別是封閉板，但還有其注口套 筒以及容器放出口上的套筒，都受到嚴重的磨損，并必須隨時檢查和必 要時更換。將排空的容器，例如將所謂的鋼水包連同滑動水口運送到維 護位置，即所謂的鋼水包場地，在那里清理水平放置的鋼水包，打開滑 動水口，并借助相應的工具拆卸必要時需要更換的各部件，進行清理操 作，然后將部件或其備件重新裝上。用專業(yè)行話來說，這種維護也稱為 修爐。這種維護或修爐操作手工進行。如何打開滑動水口的方式以及用 于打開和關閉滑動水口的機構取決于相應水口的構造方式。
設有可直線移位的滑闊單元的滑動水口 -例如像EP-A-0 875 320 所介紹的那樣-借助可安裝在滑動水口上的活塞/缸單元來操縱，以便 打開或者關閉澆注通道。與滑動水口相反，活塞/缸單元不是始終處于鋼 水包上，而是它保留在-從滑動水口重新拆下-澆注設備或者鋼水包 場地上，在那里進行澆注通道的打開和關閉。在滑動水口上進行安裝時， 將缸插入到滑閥殼體上的支架內并位置固定保持在該支架內，而驅動桿 與滑閥單元藕連。用于打開和關閉澆注通道的滑閥單元的行程由行程限 制螺栓限定。如果需要更換封閉板，那么取下行程限制螺栓，并使得滑 閥單元移動超出邊界位置，由此使得滑閥單元從滑閥殼體松開或者相對 于滑閥殼體擺動并可以夠5 )J封閉板。
在依據(jù)出版物JP-A-10263796所述的一種用于更換在安裝在鋼水包 上的滑動水口內的耐火材料的更換裝置中，設有可在軌道上移動的平臺 和設置在平臺上的機器人，該機器人可以配備不同的工具。在該平臺上， 此外設有設置在機器人旁邊的滑板箱或套筒箱。
本發(fā)明的目的在于，提供一種開頭所述類型的設備，利用該設備使維護或修爐操作明顯變得容易。
該目的依據(jù)本發(fā)明通過一種具有權利要求1特征的設備得以實現(xiàn)。
本發(fā)明的設備的其他優(yōu)選的設計形成從屬權利要求的主題。
利用本發(fā)明的這種設備產生的優(yōu)點是， 一 方面減少進行維護或修爐
操作的人員，從而降低了成本，其中還確保操作無缺陷地進行。此外，
比傳統(tǒng)的修爐得到更高的操作安全性，因為操作者不必再緊鄰在熾熱的
鋼水包前#:作。
下面借助附圖對本發(fā)明進行詳細說明。圖中示出


圖1示出本發(fā)明的用于維護滑動水口的設備；
圖2示出在用于熔融金屬的部分示出的容器的注口上的滑動水口的 實施例的縱剖視圖；和
圖3示出本發(fā)明的設備及包括多個鋼水包的鋼水包場地。
圖4示出用于熔融金屬的容器10,即所謂的鋼水包的一部分，在其 注口上安裝有滑動水口 20。容器10具有鋼制外殼11、砌入該外殼內的 耐火內襯12以及放出口 14,該放出口由耐火空心磚15和裝入該空心磚 內的耐火套筒16形成。
滑動水口 20例如可以是由EP-A-0 875 320 >開的和也在EP-B-0 277 146中詳細介紹的滑動水口 。這種滑動水口包括上部外殼部分21以 及外殼框架22，上部外殼部分21帶有裝入其內部的耐火封閉板23,外 殼框架22帶有在其內部可松開地夾緊的滑閥單元25,該滑閥單元內裝 入耐火的滑板24，與該滑板連接耐火的注口套筒26。通過移動滑閥單 元25, ^L出口 14或澆注通道14a可以^v圖2所示的打開位置進入節(jié)流 或者關閉位置(或者相反)。
滑閥單元25的直線移位借助活塞/缸單元30進行，該單元可取下地 設置在支架28上，支架28通過法蘭連接在上部外殼部分21上，也就 是說，活塞/缸單元30與滑動水口 20相反，不是始終保留在容器10上， 而是保留在澆注平臺上，但也可以保留在所謂鋼水包場地的維護位置 上。活塞/缸單元30的缸體插入支架28內，該單元的驅動桿32然后與 滑閥單元25的推桿27通過聯(lián)軸節(jié)40連接。
用于滑閥單元25從所示的打開位置移位到關閉位置的行程被行程 限制螺栓56限制，該螺栓可取下地裝入支架28內并橫穿過推桿27上
5的縱向孔。例如，如果封閉板需要進行更換的話，行程限制螺栓56可 以脫離與縱向孔的嵌接。然后滑閥單元25越過關閉位置移動到相應的 導軌上并與框架22和上部外殼部分21松開或相對于其擺動。
在圖2所示的實施方式中，滑閥單元25圍繞水平軸線A向下擺動， 但也可以側向擺動。在已經提到的對容器IO以及滑動水口 20進行維護 的鋼水包場地上，將容器或鋼水包10置于水平位置并使滑閥單元25的 移動方向垂直，從而滑閥單元25在根據(jù)圖1的實施方式中可以水平擺 動，這一點也不費力。
在鋼水包場地，檢查并在需要時替換各自特別是受到高度磨損的耐 火封閉板23、 24、耐火注口套筒26以及容器放出口 14的耐火套筒16。 但也替換其他各種不同的部件，如陶覺環(huán)、防穿漏裝置、耐火沖洗錐等。 到目前為止，部件拆卸、維護操作和部件的重新裝入或者替換通常都是 手工進行。
依據(jù)本發(fā)明，按照圖1為鋼水包場地設置用于維護容器注口或安裝 在容器10的注口上的滑動水口 20的設備，其實施例在圖2中示出。該 設備包括設有自動化的手爪更換系統(tǒng)61的機器人60,該機器人設置在 由防護板63限定的機器人室62內，且被至少一個工具箱65、 66、至少 一個備件箱67、各種不同的存放處和/或者中間存放處69、 70、廢料容 器71、 72等環(huán)繞，其中還存在用于電、壓縮空氣、氧氣、液壓油等的 連接部位。機器人與控制裝置75作用連接，該控制裝置與操縱面板89 共同設置在機器人室62外部的一個單獨的開關拒內。
機器人室62可以通過門76進入，該門在機器人使用之前和4吏用期 間可以鎖住。通過另一個門77補充提供備件。
機器人60主要由底座60a、在該底座上可圍繞豎直軸線轉動的帶有 活塞/缸單元60d和轉盤軸承60c的橫臂60b、可擺動地支承在轉盤軸承 上的縱臂60e、可轉動地保持在縱臂60e的末端上的另一附加臂60f、鉸 接地保持在附加臂60f上的卡箍60g和可在該卡箍中擺動的手爪更換系 統(tǒng)61構成。設置在橫臂60b旁側的活塞/缸單元60d用于使得縱臂60e 移位。^/L器人60此外具有未詳細示出的其它電動才幾和位置測量"i殳備。
機器人60通過其構造能夠自動識別容器10或滑動水口 20的準確 位置，為此攝像機可與自動的手爪更換系統(tǒng)6]藕連。如果鋼水包10處于鋼水包場地，那么^^喿作者啟動循環(huán)。才幾器人60與識別鋼水包位置和 鋼水包編號的攝像機藕連，并通過攝像機發(fā)出用于打開擋熱板79的信 號。此后攝像機靠近滑閥前面定位并識別和測定準確的滑閥位置。攝像 才幾在定位識別后由才幾器人60送回到相應的工具箱內。
機器人室62配設有用于打開和關閉滑動水口 20的機構，例如已經 提到的活塞/缸單元30,該單元存放在設計成支架的存放處70內。機器 人60可以利用手爪將活塞/缸單元30從存放處70取下和插入支架28內 并與滑閥單元25藕連。借助機器人60還實現(xiàn)與活塞/缸單元30的壓力 源的連接；相應的液壓軟管懸掛在機器人室62上面的架子80上。借助 機器人60還可以使行程限制螺栓56與推桿27嵌接或者脫離嵌接。
尚在打開滑動水口 20之前，優(yōu)選就檢查安裝在容器放出口 14的區(qū) 域內的用于測定渣的測量線圈。機器人60將模板與用于檢查測量線圈 的設備對接并將該設備與在鋼水包側的插頭藕連?？刂蒲b置75向分析 設備發(fā)出啟動信號，進行線路和電阻檢查，并在操縱面板89上顯示由 分析設備反饋給控制裝置的結果。在結果不利的情況下必須更換車間內 的測量線圈。
在由控制裝置75發(fā)出用于打開滑動水口的信號且打開澆注通道14a 之后，利用機器人60對澆注通道14a進行清理。作為工具使用吹氧管， 借助其使?jié)沧⑼ǖ?4a自由燃燒。機器人60將吹氧管不斷加深插入澆 注通道14a內。如果機器人隨同吹氧管完全移入，那么機器人將其重新 從通道拔出。在機器人60將相應的吹氧管重新放在被設置用于這些吹 氧管的工具箱66內之前，在光電裝置對上檢查吹氧管的長度。如果吹 氧管比澆注通道的長度短，那么機器人將其拋到廢料容器上并用新的吹 氧管再次自由燃燒澆注通道14a。
為檢查必要時需要替換的耐火部件的狀況，將機器人60送入原位 并打開進入門76,然后操作者進入機器人室62并可以采用本已7>知的 方式進行檢查。4全查澆注通道、注口套筒26和滑閥板24的狀況。為才全 查容器放出口套筒16的狀況，必須拆下封閉板24、 23,或者自動地經 過確定數(shù)量的道次將其更換。
在這種檢查之后，操作者離開機器人室62，鎖上進入門76并在操 縱面板89上輸入所要實施的情形，據(jù)此通過按鍵啟動機器人。在此方面可以選擇下列情形
情形l:不采取進一步的行動。
情形2:更換注口套筒26 (操作步驟拆下舊的注口套筒26,裝上 新的注口套筒26)。
情形3:更換注口套筒26和封閉板23、 24(操作步驟拆下舊的 注口套筒26,拆下舊的封閉板23、 24，裝上新的封閉板23、 24，裝上 新的注口套筒26)。
情形4:更換注口套筒26、封閉板23、 24和容器放出口套筒16 (操 作步驟拆下舊的注口套筒26，拆下舊的封閉板23、 24,斷開容器排 出套筒16,裝上新的容器放出口套筒16，裝上新的封閉板23、 24;裝 上新的注口套筒26)。
在經過每個所述情形之后關閉滑動水口 20并拆卸活塞/缸單元30。
作為對每個所述情形的附加，借助機器人60也可以對本已公知而 從附圖中看不到的沖洗錐進行更換，該沖洗錐緊鄰地靠近放出口 14安 裝在容器10內并用于對熔融金屬的處理。
在如注口套筒26、位置固定的封閉板23、容器放出口套筒16、沖 洗錐、陶瓷環(huán)、防穿漏裝置等幾個備件上，安裝之前必須涂泥。為此目 的，在本發(fā)明的設備上設置有涂泥站85。機器人60攜帶這些備件在噴 泥裝置下面經過，其中設有涂泥的備件然后在中間存放處內 一直存放到 安裝。這些操作也可以利用鋼水包未處于鋼水包場地的時間進行。
工具箱65內可供使用的工具有利地分別配設有轉接器86,這便于 機器人60抓取。
在更換注口套筒26時，利用相應的工具通過旋轉松開其托圈，將 注口套筒26插到芯軸上，在廢料容器71上翻倒，并放下帶有托圏的工
具》
在拆卸封閉板23、 24時，利用相應的工具取出和放下行程限制螺 栓56，并以已經介紹的方式松開滑閥單元25和使其圍繞軸線A擺動(從 圖2可以清楚地看到所存在的鉸接件)。封閉板23、 24依次被三爪手 爪在澆注通道孔內抓住和取出，并在廢料容器71、 72之一內被廢料處理。
為拆下容器放出口 14內的套筒16，機器人60與液壓操縱的工具藕連，利用其爪穿過澆注通道14a，將爪張開并從空心磚15中拉出套筒 16,并在廢料容器中對套筒16進行廢料處理。緊急情況下必須利用沖 擊錘去除套筒16?？招拇u15利用鋼絲刷、沖擊錘或者銑刀清理并隨后 用壓縮空氣吹凈。
在將新套筒16裝入容器放出口 14內之前，借助機器人60將石墨 糊填入空心磚15內。然后裝上設有涂泥的新套筒16。機器人等待約1 分鐘的硬化時間。利用壓縮空氣將泥從位置固定的封閉板23的接觸面 去除。
為裝上新的封閉板23、 24,如果此前未進行套筒更換的話，套筒 16的頂端利用旋轉的鋼絲刷并隨后利用壓縮空氣清理。機器人60從備 件糧67中取出新的滑板24并將其裝入打開的滑閥單元內。此后裝上設 有涂泥的位置固定的封閉板2 3 。
利用壓縮空氣清理澆注通道。取出止動件后，關閉滑動水口20并 將滑閥單元25裝入澆注位置，然后安裝行程限制螺栓56。
為裝上新的注口套筒26,只要此前未更換過，機器人60就首先清 理滑板24上的相應的接觸面。隨后將石墨糊噴涂到接觸面上。然后裝 上設有涂泥的新注口套筒26以及托圈并擰緊托圏。澆注通道14a利用 壓縮空氣除泥。
在關閉滑動水口 20或澆注通道14a和解藕并放下活塞/缸單元30 后，關閉擋熱板79。
才艮據(jù)圖3，本發(fā)明的設備50設有鋼水包場地，該場地例如可以以彼 此相同的距離容納四個鋼水包10以-使維護。這些鋼水包IO通常尺寸相 同。優(yōu)選為這4個鋼水包使用兩個本身與根據(jù)圖1的機器人設計相同的 機器人。因此對這些機器人不再贅述。這些機器人60連同分配給其的 箱65、 66、 67也各自設置在由防護板63限定的機器人室62內部。
該設備此外的特征在于，在鋼水包10的與機器人60相對的一側設 置有移動式的套筒斷開裝置40。套筒斷開裝置40通過連桿43保持在天 車45上，其中天車45在鋼水包10旁邊延伸的軌道41、 42上可移動運 行。保持在連桿43上的延伸到鋼水包內的臂46在其頂端上設有未詳細 示出的相應的工具。
利用這種套筒斷開裝置40可以將形成鋼水包10的注口的耐火套筒
916或耐火空心磚15 (參見圖2 )通過鑿孔或者類似方法去除。但也可以 設想利用這種裝置修補鋼水包內襯12或去除鋼水包底部的一個或者多 個沖洗錐。該裝置40可以在軌道41、 42上從鋼水包向鋼水包移動，從 而僅需要一個這種裝置。
這種設備50適用于相應需要更大鋼水包容量的多流連鑄設備。一 旦鋼水包10通過相應的4幾器人60已再次準備好工作，該鋼水包就可以 由吊車運離，并將處于外面的下個鋼水包10'運送到機器人的位置。
權利要求
1.一種設備，用于維護安裝在熔融金屬的容器(10)的注口上的滑動水口(20)，具有至少一個工具箱(65、66)、至少一個備件箱(67)，設有至少一個機器人(60)，所述機器人設有自動化的手爪更換系統(tǒng)(61)并與控制裝置(75)作用連接，其特征在于，所述機器人(60)能夠自動識別所述容器(10)的或所述滑動水口(20)的準確位置；設有用于打開和關閉所述滑動水口(20)的機構(30)，該機構包括活塞/缸單元(30)，該活塞/缸單元可由所述機器人(60)從存放處(70)運送到所述滑動水口(20)，且可安裝在所述滑動水口(20)上并可與壓力源連接；和根據(jù)必要時需要替換的各部件狀況，從環(huán)繞機器人的箱(65、66、67)中抓取工具或備件并進行清理操作、備件拆卸及其替換或者重新安裝。
2. 按權利要求1所述的設備，其特征在于，所述機器人(60)與環(huán)繞其的箱(65、 66、 67)設置在由防護板(63)限定的機器人室(62)內部，其中與所述機器人(60)作用連接的控制裝置(75)連同操縱面板(89)設置在所述機器人室(62)的外部。
3. 按權利要求1或2所述的設備，其特征在于，根據(jù)狀況必要時需要替換的部件包括所述滑動水口 (20)的耐火注口套筒(26)、其耐火封閉板(23、 24)以及在所述容器(10)的放出口 (14)內的耐火套筒
4. 按權利要求3所述的設備，其特征在于，借助所述機器人(60)還可以附加地更換緊鄰地靠近所述放出口 (14)安裝在所述容器(10)內的沖洗錐。
5. 按權利要求1至4中任一項所述的設備，其特征在于，為自動識別或校準所述容器或滑動水口的位置，攝像機可與所述自動的手爪更換系統(tǒng)(61 )藕連。
6. 按權利要求1至5中任一項所述的設備，其特征在于，在所述鋼水包(10)的與所述機器人(60)相對的一側設置有移動式套筒斷開裝置(40),所述套筒斷開裝置通過連桿(43)保持在天車(45)上，其中所述天車(45)可在所述鋼水包(10)旁邊延伸的軌道(41、 42)上移動運行。
7. 按權利要求1至6中任一項所述的設備，其特征在于，為限制可由所述活塞/缸單元(30)操縱的且打開或者關閉澆注通道(14a)的滑閥單元(25)的行程，設有行程限制螺栓(56),所述行程限制螺栓出于拆卸所述封閉板(23、 24)的目的可以借助所述機器人(60)取下，并因此可使得所述滑岡單元(25)與滑閥外殼(21、 22)松開或可相對于其擺動。
8. 按權利要求1至7中任一項所述的設備，其特征在于，為清理澆注通道可以借助所述機器人(60)從所述工具箱(66)取出吹氧管并插入所述澆注通道(14a)內，其中相應的吹氧管在檢查其長度后或者返回至工具箱(66)或者輸送給廢料容器。
9. 按權利要求1至8中任一項所述的設備，其特征在于，備件如所述滑動水口 (20)的注口套筒(26)和位置固定的封閉板(23)、所述容器放出口 (14)的套筒(16)、沖洗錐、防穿漏裝置或者用于涂泥的陶瓷環(huán)可以借助所述機器人(60)通過涂泥站輸送給中間存放處。
10. 按權利要求1至9中任一項所述的設備，其特征在于，借助所述機器人(60)可以將用于檢查安裝在所述容器放出口 (14)的區(qū)域內的測定渣的測量線圏的裝置連接到容器側的插頭上，其中所述控制裝置(75 )向所述測量線圈的分析設備提供啟動信號并所述分析設備接收結果。
11. 按權利要求2至10中任一項所述的設備，其特征在于，為檢查部件狀況，所述機器人室(62 )可通過在機器人使用期間鎖住的門(76 )進入，其中所要進行的部件拆卸和安裝的情形由操作者在重新鎖住門之后在所述操縱面板(89)上輸入，并啟動所選擇的預編程的操作過程。
全文摘要
一種用于維護安裝在熔融金屬的容器(10)的注口上的滑動水口(20)的設備。該設備設有至少一個工具箱(65、66)、至少一個備件箱(67)以及用于打開和關閉滑動水口(20)的機構(30)。新穎之處在于，設有機器人(60)，所述機器人設有自動化的手爪更換系統(tǒng)(61)并與控制裝置(75)作用連接，該機器人能夠首先自動識別容器(10)的或滑動水口(20)的準確位置。此后機器人可以操縱用于打開和關閉滑動水口(20)的機構(30)，并根據(jù)必要時需要替換的各部件狀況，從環(huán)繞其的箱(65、66、67)中抓取工具或備件，并進行清理操作、備件拆卸及其更換或者重新安裝。因此可以節(jié)省人力并在這種情況下提高操作安全性。
文檔編號B22D41/34GK101553334SQ200780031956
公開日2009年10月7日 申請日期2007年8月31日 優(yōu)先權日2006年9月1日
發(fā)明者U·特魯特曼 申請人:斯托品克股份公司