耐蚀无缝钢管用AOD炉渣调节组件及冶炼设备的制作方法

本发明涉及冶炼，尤其涉及耐蚀无缝钢管用aod炉渣调节组件及冶炼设备。

背景技术：

1、aod炉即氩氧脱碳炉，是冶炼不锈钢等耐蚀合金材料的关键设备，其核心功能之一是通过炉渣调节实现钢液的脱碳、脱硫及去除杂质，进而保障耐蚀无缝钢管的成品质量。在耐蚀无缝钢管的生产过程中，炉渣的成分、流动性及与钢液的反应充分性直接影响钢管的耐蚀性、力学性能等关键指标。

2、现有aod炉渣调节方式多采用人工或简单机械结构投放造渣粉剂，存在诸多不足：

3、1.造渣粉剂投放量与投放速度难以精准控制，易出现投放过多导致炉渣过稠、流动性下降，或投放不足无法实现有效炉渣调节的问题；

4、2.粉剂投放后多呈直射状进入炉内，与炉渣的接触面积有限，反应效率低下，需额外设置搅拌机构辅助混合，不仅增加了设备复杂度，还可能因搅拌机构与高温炉渣的长期接触导致磨损，影响设备使用寿命。

5、3.在aod炉冶炼过程中，需定期对钢液进行取样检测，以监控钢液成分是否符合生产要求，现有取样装置在取样时，由于炉渣位于钢液表层且质地黏稠，取样管下移过程中易携带炉渣进入取样通道，导致取样纯度不足，影响检测结果的准确性，此外，取样后取样管及锥头表面易附着炉渣和钢液，若不及时清理，后期凝固后会增加设备重量，影响后续取样操作的灵活性，且清理难度较大。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有的造渣粉剂投放速度难以精准控制、扩散范围有限及取样纯度不高的缺点，而提出的耐蚀无缝钢管用aod炉渣调节组件及冶炼设备。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、耐蚀无缝钢管用aod炉渣调节组件，包括aod炉体，所述aod炉体的一侧固定有支撑架；

4、文丘里管，固接于所述支撑架内，所述文丘里管的入口段与出口段的内径均大于其喉部内径；

5、弯管，其一端与所述文丘里管的出口端转动连通，另一端折弯并延伸至所述aod炉体内，所述弯管的内壁设有螺旋槽，以使粉剂与气体的混合流经所述螺旋槽而产生高速旋流，借助离心力使粉剂呈伞状扩散；

6、注气管，连接于所述文丘里管的入口端，用于注入氧气与惰性气体的混合气体；

7、出料箱，通过置物板固定于所述aod炉体的一侧，用于存储造渣粉剂；

8、投料部，包括连通于所述文丘里管喉部的输送管，所述输送管的另一端延伸至所述出料箱内；

9、摆动部，包括固接于所述弯管外周的旋转环以及转动设置于所述注气管内的叶片，所述摆动部用于将注气管内气体的流动转化为驱动所述弯管往复偏转摆动的机械运动。

10、在一种可能的设计中，所述投料部还包括：

11、固定环，固设于所述输送管内；

12、密封块，可升降地设于所述输送管内，且其底部呈与所述固定环相适配的锥形，用于调节所述固定环的有效通径；

13、调节组件，设置于所述输送管外部，用于驱动所述密封块升降，以实现对造渣粉剂投料流速的控制与启闭。

14、在一种可能的设计中，所述调节组件包括：

15、转动环，通过螺纹套设于所述输送管的外壁；

16、滑环，通过轴向滑轨结构与所述输送管外壁连接，并与所述转动环转动连接；

17、磁吸驱动组件，设置于所述滑环与所述密封块之间，用于将所述滑环的轴向位移传递至所述密封块；

18、所述磁吸驱动组件包括固定在密封块顶部的固定柱，所述固定柱内固定贯穿有横杆，所述横杆的两端均与输送管的内壁滑动连接，所述横杆的两端均固定嵌装有磁体，所述滑环的内壁固定嵌装有铁环，所述铁环与磁体之间产生磁吸力。

19、在一种可能的设计中，所述摆动部还包括：

20、移动板，滑动贯穿于所述支撑架；

21、移动框架，固接于所述移动板顶部；

22、转盘，与所述叶片的转轴同轴连接；

23、销轴，偏心设置于所述转盘上并与所述移动框架滑动连接，以将所述转盘的旋转运动转化为所述移动板的往复直线运动；

24、销块，固接于所述移动板并滑动卡设于所述旋转环外周的弧形槽内，以将所述移动板的往复直线运动转化为所述旋转环及所述弯管的往复偏转摆动。

25、在一种可能的设计中，所述销块伸入所述弧形槽的一端呈半球体。

26、在一种可能的设计中，所述出料箱内滑动设有承载板，所述承载板与所述出料箱底部内壁之间设有压力传感器，所述输送管延伸至所述出料箱内的一端滑动贯穿所述承载板。

27、冶炼设备，包括上述的耐蚀无缝钢管用aod炉渣调节组件，还包括：

28、两个机架，所述aod炉体的两侧分别通过转轴与两个所述机架转动连接；

29、炉盖，设于所述aod炉体的顶部；

30、取样管，贯穿所述炉盖，其底端设有锥头，所述取样管的管壁上靠近所述锥头的位置开设有进料口；

31、取样部，设置于所述取样管内，用于在取样过程中自动启闭所述进料口并容纳钢液样本。

32、在一种可能的设计中，所述取样部包括：

33、滑动套筒，滑动套设于所述取样管外壁，用于封闭所述进料口；

34、环形片，固接于所述滑动套筒底端并承托于所述锥头的顶部；

35、锥形板，滑动设置于所述取样管内并位于所述进料口的下方；

36、拉杆，其底端与所述滑动套筒顶端转动连接，顶端贯穿所述取样管的顶部；

37、出料管，设于所述取样管的侧壁；

38、其中，当所述锥头穿过渣层进入钢液时，钢液的浮力推动所述滑动套筒及所述环形片上移以打开所述进料口。

39、在一种可能的设计中，还包括升降驱动机构，所述升降驱动机构包括：

40、u型架，横跨并固接于两个所述机架的顶部；

41、竖杆，竖向固接于所述u型架与其中一个机架之间；

42、螺杆，与所述竖杆平行设置，其两端分别与所述u型架和另一个机架转动连接；

43、升降板，与所述竖杆滑动连接，并与所述螺杆螺纹连接，所述取样管的顶端转动贯穿所述升降板。

44、在一种可能的设计中，还包括旋转驱动组件，所述旋转驱动组件包括：

45、同步轮ⅰ，通过轴向滑槽结构滑动套设于所述螺杆外壁并与所述升降板转动连接；

46、同步轮ⅱ，固接于所述取样管的顶端；

47、同步带，连接所述同步轮ⅰ与所述同步轮ⅱ；

48、其中，当所述螺杆转动驱动所述升降板及所述取样管上升时，所述螺杆带动所述同步轮ⅰ转动，进而通过所述同步带驱动所述取样管及所述锥头旋转。

49、有益效果：本发明中，通过在弯管内设置螺旋槽，使粉气流在流经弯管时产生高速旋转，在离心力作用下呈伞状扩散；同时，摆动部驱动弯管往复摆动，进一步扩大粉剂扩散范围，两者协同作用显著增加了粉剂与炉渣的物理接触面积，无需额外设置搅拌机构即可实现粉剂与炉渣的充分混合，有效提升了炉渣调节的反应效率，缩短了冶炼周期；

50、本发明中，投料部通过转动环、滑环、磁体、密封块等部件的配合，能够精确调节固定环的内径大小，从而控制造渣粉剂的排放流速和投放量，操作人员可以根据实际冶炼需求，灵活调整粉剂投放量，提高了冶炼过程的精准度和稳定性；

51、本发明中，摆动部的设计使得弯管能够在注入气体和粉剂过程中往复摆动，进一步扩大了粉剂与炉渣的物理接触面积，这种动态的投放方式相比于静态投放，能够使粉剂更均匀地分布在炉渣中，提高了炉渣调节效果，有助于获得质量更高的钢液；

52、本发明中，取样部通过滑动套筒、环形片的重力与钢液浮力的平衡，实现进料口在渣层中封闭、在钢液中打开，有效防止炉渣混入取样通道，确保取样的钢液纯净；取样后通过同步传动机构带动取样管转动，配合环形片的斜面设计，能够自动清理附着在取样管、锥头及环形片上的炉渣和钢液，避免残留炉渣影响后续取样纯度。

53、本发明中，通过文丘里管与螺旋槽设计，使造渣粉剂呈伞状扩散，增加与炉渣接触面积，提高反应效率，投料部可调节粉剂排放流速，适应不同冶炼需求，摆动部驱动弯管摆动，进一步扩大接触面积，取样管锥头设计可物理刺穿渣层，确保取样纯度，取样后，通过拉动拉杆即可排出钢液，操作简便，升降板带动取样管转动，有效甩出附着炉渣，避免凝固增加重量，延长使用寿命。