一种金属打包块及压制模具、压制设备、方法

技术领域

本发明涉及金属打包机、金属打包块技术领域，具体为一种金属打包块 及压制模具、压制设备、方法。

背景技术

为提高钢铁生产过程的废钢比，陈林权教授对废钢在铁水、钢水中的熔 化进行了理论计算和分析，并进行实地验证。废钢在铁水中的熔化过程铁水 温度通常在1250℃～1500℃，而废钢的熔点在1500℃以上。因废钢的熔点高 于铁水的温度，根据废钢熔化的热力学模型及试验，认为废钢在铁水中的熔 化过程如下：熔化初期，废钢与铁水的温差大，铁水在废钢表面发生凝固， 形成凝固层；随着时间的延长，而废钢温度升高，表面的凝固层开始熔化； 铁水中碳向废钢表面传质，形成渗碳层；废钢温度继续升高，废钢表面碳含 量增加，熔点降低；当废钢表面渗碳层的熔点低于熔池温度时，废钢熔化形 成液态。然后废钢表面重复凝固→渗碳→熔化，直至废钢全部熔化。所以废 钢在铁水中熔化的限制环节是废钢表面的碳的传质。

废钢做成打包块，便于贮藏、运送及投炉收回再利用，而且损耗极低， 是废钢加工的有效方式，但废钢打包块体积较大，内部密实，不利于传热、 传质、传导、对流、辐射，也不利于人员观察废钢内部的成分。

目前有在转炉中添加燃料的方法，但是在对废钢进行熔炼的时候，会使 燃料直接上浮至钢水表面，不能充分与废钢接触并发热，从而降低了废钢的 熔炼效率。

本发明针对现有的工艺予以研究改良，提供一种金属打包块及压制模具、 压制设备、方法，以期达到提高废钢块使用效率的技术效果。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种金属打包块及压制模具、压制 设备、方法，解决了以下技术问题：

1、废钢打包块由于体积大内部密实不利于传热、传导、对流、辐射；

2、废钢打包块由于体积大内部密实不利于观察内部成分；

3、在转炉中直接添加燃料的方式，会使燃料直接上浮至钢水表面，无法 使燃料充分与废钢接触并发热，在打包块内填装燃料可有效解决废钢在铁水 中熔化的限制环节——即废钢表面的碳的传质；

4、之前没有存在过分体安装的废钢打包块连接方式，更没有有效简易的 连接方式。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种金属打包块， 所述金属打包块由上下两块的半金属打包块通过安装槽和安装块连接而成， 所述金属打包块上开设有安装槽，所述半金属打包块上设置有安装块，所述 安装块与安装槽的位置对称。

优选的，所述金属打包块上开设有腔体槽，上下两块所述半金属打包块 的腔体槽相互组合为封闭腔

优选的，所述半金属打包块上开设有通孔槽，上下两块所述半金属打包 块的通孔槽相互组合为通孔。

优选的，所述封闭腔内添加有燃料。

优选的，包括中间块，所述中间块设置在两块半金属打包块之间，所述 中间块的顶面开设有中间块上腔体槽、中间块上安装槽，所述中间块的顶面 设置有中间块上安装块，所述中间块上腔体槽、中间块上安装槽、中间块上 安装块分别与位于上方的半金属打包块的腔体槽、安装槽、安装块的位置对 应，所述中间块的底面开设有中间块下腔体槽、中间块下安装槽，所述中间 块的底面设置有中间块下安装块，所述中间块下腔体槽、中间块下安装槽、 中间块下安装块分别与位于下方的半金属打包块的腔体槽、安装块、安装槽 的位置对应。

优选的，包括中间块，所述中间块设置在两块半金属打包块之间，所述 中间块的顶面开设有中间块上通孔槽、中间块上腔体槽、中间块上安装槽， 所述中间块的顶面设置有中间块上安装块，所述中间块上通孔槽、中间块上 腔体槽、中间块上安装槽、中间块上安装块分别与位于上方的半金属打包块 的通孔槽、腔体槽、安装槽、安装块的位置对应，所述中间块的底面开设有 中间块下通孔槽、中间块下腔体槽、中间块下安装槽，所述中间块的底面设 置有中间块下安装块，所述中间块下通孔槽、中间块下腔体槽、中间块下安 装槽、中间块下安装块分别与位于下方的半金属打包块的通孔槽、腔体槽、 安装块、安装槽的位置对应。

优选的，所述安装槽和安装块过盈配合或过渡配合。

优选的，所述中间块上安装块、中间块上通孔槽分别与安装槽、安装块 过盈配合或过渡配合，所述中间块下安装槽、中间块下安装块分别与安装块、 安装槽过盈配合或过渡配合。

优选的，包括多个中间块，所述多个中间块堆叠在两块半金属打包块之 间，所述中间块的顶面开设有中间块上腔体槽、中间块上安装槽，所述中间 块的顶面设置有中间块上安装块，所述中间块的底面开设有中间块下腔体槽、 中间块下安装槽，所述中间块的底面设置有中间块下安装块；

所述最上方的中间块的中间块上腔体槽、中间块上安装槽、中间块上安 装块分别与位于上方的半金属打包块的腔体槽、安装槽、安装块的位置对应；

所述最下方的中间块的中间块下腔体槽、中间块下安装槽、中间块下安 装块分别与位于下方的半金属打包块的腔体槽、安装块、安装槽的位置对应；

所述位于上方的中间块的中间块下腔体槽、中间块下安装槽、中间块下 安装块分别与位于下方的中间块的中间块上腔体槽、中间块上安装块、中间 块上安装槽的位置对应

优选的，包括多个中间块，所述多个中间块堆叠在两块半金属打包块之 间，所述中间块的顶面开设有中间块上通孔槽、中间块上腔体槽、中间块上 安装槽，所述中间块的顶面设置有中间块上安装块，所述中间块的底面开设 有中间块下通孔槽、中间块下腔体槽、中间块下安装槽，所述中间块的底面 设置有中间块下安装块；

所述最上方的中间块中间块上通孔槽、中间块上腔体槽、中间块上安装 槽、中间块上安装块分别与位于上方的半金属打包块的通孔槽、腔体槽、安 装槽、安装块的位置对应；

所述最下方的中间块中间块下通孔槽、中间块下腔体槽、中间块下安装 槽、中间块下安装块分别与位于下方的半金属打包块的通孔槽、腔体槽、安 装块、安装槽的位置对应；

所述位于上方的中间块的中间块下通孔槽、中间块下腔体槽、中间块下 安装槽、中间块下安装块分别与位于下方的中间块的上通孔槽、中间块上腔 体槽、中间块上安装块、中间块上安装槽的位置对应。

一种金属打包块的压制模具，包括单面模具，所述单面模具上设置有用 于压制腔体槽的腔体槽凸起，所述单面模具上设置有用于压制安装槽的安装 槽凸起，所述单面模具上设置有用于压制安装块的安装块压制槽。

一种金属打包块的压制模具，包括单面模具，所述单面模具上设置有用 于压制通孔槽的通孔槽凸起，所述单面模具上设置有用于压制腔体槽的腔体 槽凸起，所述单面模具上设置有用于压制安装槽的安装槽凸起，所述单面模 具上设置有用于压制安装块的安装块压制槽。

一种金属打包块的压制模具，包括双面模具，所述双面模具的顶面上设 置有用于压制腔体槽的顶面腔体槽凸起，所述双面模具的顶面上设置有用于 压制安装槽的顶面安装槽凸起，所述双面模具的顶面上设置有用于压制安装 块的顶面安装块压制槽；

所述双面模具的底面上设置有用于压制腔体槽的底面腔体槽凸起，所述 双面模具的底面上设置有用于压制安装槽的底面安装槽凸起，所述双面模具 的底面上设置有用于压制安装块的底面安装块压制槽。

一种金属打包块的压制模具，包括双面模具，所述双面模具的顶面上设 置有用于压制通孔槽的顶面通孔槽凸起，所述双面模具的顶面上设置有用于 压制腔体槽的顶面腔体槽凸起，所述双面模具的顶面上设置有用于压制安装 槽的顶面安装槽凸起，所述双面模具的顶面上设置有用于压制安装块的顶面 安装块压制槽；

所述双面模具的底面上有用于压制通孔槽的底面通孔槽凸起，所述双面 模具的底面上设置有用于压制腔体槽的底面腔体槽凸起，所述双面模具的底 面上设置有用于压制安装槽的底面安装槽凸起，所述双面模具的底面上设置 有用于压制安装块的底面安装块压制槽。

一种金属打包块的压制模具的设备1，包括金属打包机，所述金属打包机 包括打包槽，所述打包槽内铰接有压板，所述打包槽右端设置有压板液压缸 支架，所述压板液压缸支架上转动连接有压板液压缸，所述压板液压缸的一 端与压板铰接，所述打包槽内的右端设置有横压块，所述打包槽的右端设置 有横压块液压缸，所述横压块液压缸贯穿打包槽的右端与横压块连接，所述 打包槽的左端贯穿设置有纵压块，所述纵压块的外端连接有纵压块液压缸， 所述纵压块的运动方向与横压块垂直，所述纵压块的末端连接有单面模具。

优选的，所述纵压块的数量为两个，且对称布置在打包槽的左端。

优选的，所述压板下压面的末端设置有隔板。

一种金属打包块的压制模具的设备2，包括金属打包机，所述金属打包机 包括打包槽，所述打包槽内铰接有压板，所述打包槽右端设置有压板液压缸 支架，所述压板液压缸支架上转动连接有压板液压缸，所述压板液压缸的一 端与压板铰接，所述打包槽内的右端设置有横压块，所述打包槽的右端设置 有横压块液压缸，所述横压块液压缸贯穿打包槽的右端与横压块连接，所述 打包槽的左端贯穿设置有纵压块，所述纵压块的外端连接有纵压块液压缸， 所述纵压块的运动方向与横压块垂直，所述压板下压面的末端设置有双面模具，所述打包槽的左端贯穿设置有一对对称设置的纵压块。

优选的，包括转动组件，所述压板下压面的末端设置有转动板，所述转 动板一面上有双面模具，所述转动板能够通过转动组件进行转动。

优选的，所述转动组件包括转动电机、主动齿轮、传动齿轮、传动轴、 转动轴、转动齿轮，所述转动电机的转轴上套设主动齿轮，所述传动齿轮通 过传动轴设置在压板上，所述转动齿轮通过转动轴设置在压板上，所述转动 轴与转动板连接，所述主动齿轮与传动齿轮啮合，所述传动齿轮与转动齿轮 啮合。

优选的，所述转动板的另一面上设置有隔板。

优选的，所述纵压块的末端连接有单面模具。

一种金属打包块的压制方法，用于将废钢压制为半金属打包块，包括普 通金属打包机，包括一种金属打包块的压制模具的设备1和如下步骤：

步骤一A：将废钢放入打包槽内；

步骤二A：启动压板液压缸，使压板压至水平；

步骤三A：启动横压块液压缸，使横压块压至打包槽内壁的左端；

步骤四A：启动纵压块液压缸，使纵压块在对应运动方向上继续压制废钢；

步骤五A：将压制好的半金属打包块，放入金属打包机；

步骤六A：重复步骤步骤一A～步骤五A；

步骤七A：将两块半金属打包块相对放置在普通金属打包机内；

步骤八A：启动普通金属打包机，将两块半金属打包块压制为金属打包块。

步骤九A：取出金属打包块，完成压制。

优选的，在步骤八A前在半金属打包块的腔体槽内放入燃料。

一种金属打包块的压制方法，用于将废钢压制为半金属打包块，包括一 种金属打包块的压制模具的设备2，包括如下步骤：

步骤一B：将废钢放入打包槽内；

步骤二B：启动压板液压缸，使压板压至水平,并使双面模具与打包槽的 底部接触；

步骤三B：启动横压块液压缸，使横压块压至打包槽内壁的左端；

步骤四B：同时启动两个纵压块液压缸，使纵压块在对应运动方向上对废 钢进行压制；

步骤五B：启动两个纵压块液压缸使纵压块向远离双面模具的方向上运动 一定距离，方便双面模具撤出；

步骤六B：启动压板液压缸，使压板垂直于打包槽的底部；

步骤七B：启动纵压块液压缸使纵压块将两个压制好的半金属打包块压制 为金属打包块；

步骤八B：取出金属打包块，完成压制。

优选的，在步骤六B前在半金属打包块的腔体槽内放入燃料。

一种金属打包块的压制方法，用于将废钢压制为半金属打包块、中间块 或金属打包块，包括一种金属打包块的压制模具的设备2，包括如下步骤：

步骤一C：选择压制种类：

如选择压制半金属打包块则进入步骤二C；

如选择压制中间块则进入步骤八C；

如选择压制金属打包块则进入步骤十四C；

步骤二C：将废钢放入打包槽内；

步骤三C：操作转动组件使隔板处于压板的工作面，启动压板液压缸，使 压板压至水平,操作并使隔板与打包槽的底部接触；

步骤四C：启动横压块液压缸，使横压块压至打包槽内壁的左端；

步骤五C：同时启动两个纵压块液压缸，使纵压块在对应运动方向上对废 钢进行压制；

步骤六C：启动压板液压缸，使压板压至水平垂直于打包槽的底部；

步骤七C：取出打包槽内压制完成的两块半金属打包块，完成压制后回到 步骤一C；

步骤八C：将废钢加入打包槽内；

步骤九C：操作转动组件使隔板处于压板的工作面，启动压板液压缸，使 压板压至水平,并使双面模具与打包槽的底部接触；

步骤十C：启动横压块液压缸，使横压块压至打包槽内壁的左端；

步骤十一C：同时启动两个纵压块液压缸，使纵压块在对应运动方向上对 废钢进行压制；

步骤十二C：启动压板液压缸，使压板压至水平垂直于打包槽的底部；

步骤十三C：取出打包槽内压制完成的中间块，完成压制后回到步骤一C；

步骤十四C：启动横压块液压缸，使横压块压至打包槽内壁的左端并留有 放置半金属打包块的空间；

步骤十五C：将两块压制好的半金属打包块在打包槽内相对放置；

步骤十六C：启动压板液压缸，使压板压至水平垂直于打包槽的底部；

步骤十七C：同时启动两个纵压块液压缸，使纵压块在对应运动方向上对 废钢进行压制；

步骤十八C：取出打包槽内压制完成的金属打包块，完成压制后回到步骤 一C。

优选的，步骤十四C前在半金属打包块的腔体槽内放入燃料。

(三)有益效果

本发明提供了一种金属打包块及压制模具、压制设备、方法。具备以下 有益效果：

本发明提供了一种金属打包块及压制模具、压制设备、方法。具备以下 有益效果：

(1)、该金属打包块及压制模具、压制设备、方法，设计了一种全新的 金属打包块结构，包括两个腔体槽组成的封闭腔和两个通孔槽组成的通孔， 封闭腔内可以添加燃料提供热量，降低废钢熔炼所需的钢水量，提高废钢的 熔炼比例，同时因为燃料添加在了封闭孔内，不会因为废钢直接加入到钢水 中导致燃料上浮，另外通孔可以用于观察打包块的内部成分，也可以在废钢 熔炼过程中让钢水和气流流过通孔，加速对废钢的熔炼。

(2)、该金属打包块及压制模具、压制设备、方法，设计了一种全新的 金属打包块结构，将金属打包块分为两个半金属打包块，并通过安装块、安 装槽进行压紧连接，由于安装块、安装槽的结构对称，因此使用单个模具即 可完成压制。

(3)、该金属打包块及压制模具、压制设备、方法，采用了双面模具的 设计，可以将同一堆废钢压制为两个相同的半金属打包块，再将模具撤出后 通过纵压块的挤压，完成金属打包块的压制。

(4)、该金属打包块及压制模具、压制设备、方法，采用了双面模具和 单面模具的混合设计，可以在单台金属打包机上完成半金属打包块、中间块、 以及金属打包块的压制，设备集成度高，利用效率高。

附图说明

图1为金属打包块外观示意图；

图2为金属打包块结构透视图；

图3为半金属打包块结构示意图；

图4为金属打包块结构透视图(无通孔)；

图5为半金属打包块结构示意图(无通孔槽)；

图6为三联金属打包块结构示意图；

图7为中间块结构示意图；

图8为单面模具结构示意图；

图9为单面模具结构示意图(无通孔槽凸起)；

图10为双面模具结构示意图；

图11为双面模具结构主视图；

图12为双面模具结构示意图(无通孔槽凸起)；

图13为采用单面模具的打包设备的第一种结构示意图；

图14为采用单面模具的打包设备的第二种结构示意图；

图15为采用单面模具的打包设备的第三种结构示意图；

图16为采用双面模具的打包设备结构示意图；

图17为采用双面模具和单面模具的打包设备结构示意图；

图18为采用双面模具的打包设备结构剖视图；

图19为采用双面模具的打包设备结构示意图(压板下压)；

图20为采用双面模具的打包设备结构示意图(横压块左移)；

图21为采用双面模具和转动板的打包设备结构示意图；

图22为采用双面模具和转动板的打包设备结构剖视图；

图23图22中的A处局部放大图；

图24为采用双面模具和转动板的打包设备结构剖视图(压板和隔板下 压)；

图25为采用双面模具和转动板的打包设备结构剖视图(横压块左移)；

图26为采用双面模具和转动板的打包设备结构剖视图(转动板转动)；

图27为采用双面模具和转动板的打包设备结构剖视图(压板和双面模具 下压)；

图28为打包槽内弧面结构示意图；

图29为采用金属压缩机的燃料添加过程图；

图30为压板下压面与双面模具连接方式示意图(带有轨道)。

图中：1、半金属打包块；11、安装槽；12、安装块；13、通孔槽；131、 通孔；14、腔体槽A；141、封闭腔A；15、腔体槽B；151、封闭腔B；2、中 间块；21、中间块上安装槽；22、中间块上安装块；23、中间块上通孔槽； 24、中间块上腔体槽A；25、中间块上腔体槽B；211、中间块下安装块；221、 中间块下安装槽；231、中间块下通孔槽；241、中间块下腔体槽A；251、中 间块下腔体槽B；3、单面模具；31、安装槽凸起；32、安装块压制槽；33、 通孔槽凸起；34、腔体槽凸起A；35、腔体槽凸起B；4、双面模具；41、顶 面安装槽凸起；411、底面安装槽凸起；42、顶面安装块压制槽；421、底面 安装块压制槽；43、顶面通孔槽凸起；431、底面通孔槽凸起；44、顶面腔体 槽凸起A；441、底面腔体槽凸起A；45、顶面腔体槽凸起B；451、底面腔体 槽凸起B；5、金属打包机；51、打包槽；511、锁孔；52、纵压块；521、纵 压块液压缸；53、压板；531、压板液压缸；532、压板液压缸支架；533、锁 杆；534、模具滑轨；54、横压块；541、横压块液压缸；6、转动板；61、隔 板；7、转动组件；71、主动齿轮；72、传动轴；721、传动齿轮；73、转动 轴；731、转动齿轮；8、金属压缩机；81、顶部压缩缸；82、侧面压缩缸。

具体实施方式

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。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。

以下实施例、比较例所压制的金属打包块的截面尺寸均为0.8m*1.2m，长 度均为1.2m，通孔131(如有)、封闭腔直径为10cm(如有)，通孔131的数 量为一个，封闭腔的数量为两个，封闭腔的长度不小于0.6m，初始含碳量为 0.1％，通孔131设置在金属打包块的截面的中心位置，封闭腔在通孔131以 通孔131轴心为半径的20cm处，安装块(如有)采用三角柱，三角柱的高度 为5cm，三角柱的底为4cm，三角柱与三角柱槽(如有)过盈配合或过渡配合， 焦炭的发热元素C含量为85％，金属打包块的初始温度为25℃。

比较例1：不带孔的金属打包块

比较例2：带有一个通孔的金属打包块(通孔可以选择钻孔或者其他通用 的制造方式)

比较例3：不带孔的金属打包块，且在转炉熔炼过程中添加有与金属打包 块质量比为0.59：1000的焦炭

实施例1：本发明的一种金属打包块

金属打包块由上下两块的半金属打包块1通过安装槽11和安装块12连 接而成，半金属打包块1上开设有通孔槽13、腔体槽和安装槽11，半金属打 包块1上设置有安装块12，安装块12与安装槽11的位置对称，上下两块半 金属打包块1的通孔槽13相互组合为通孔131，上下两块半金属打包块1的 腔体槽相互组合为封闭腔。

实施例1.1：在金属打包块本身体积较小的情况下

与实施例1的区别在于：无通孔131以及通孔槽13。

实施例1.2：仅考虑金属打包块的连接

与实施例1的区别在于：无通孔131、通孔槽13、封闭腔以及腔体槽。

实施例2：在实施例1的封闭腔内添加与金属打包块质量比为0.59：1000 的焦炭

将上述比较例1～3和实施例1～2的金属打包块分别加入与钢水的质量比 25：100的钢水中，钢水温度为1650℃、热平衡温度为1600℃冶炼低碳钢碳 含量为0.15％，由于比较例1～2以及实施例1中没有加入焦炭，所以在冶炼中 单独加入与金属打包块质量比为0.59：1000的焦炭。

下表为采用上述比较例1～3和实施例1～2的金属打包块的冶炼情况

实施例2和比较例2中由于加入了通孔的设计，钢水可以充分与打包块 接触换热，加速金属打包块的熔化。

虽然燃料会增加钢水的总热量，但如果燃料是上浮到钢水表面发热与在 金属打包块内发热所产生的效果是存在差距的。

实施例3：包含中间块2的金属打包块

中间块2设置在两块半金属打包块1之间，中间块2的顶面开设有中间 块上通孔槽23、中间块上腔体槽、中间块上安装槽21，中间块2的顶面设置 有中间块上安装块22，中间块上通孔槽23、中间块上腔体槽、中间块上安装 槽21、中间块上安装块22分别与位于上方的半金属打包块1的通孔槽13、 腔体槽、安装槽11、安装块12的位置对应，中间块2的底面开设有中间块下 通孔槽231、中间块下腔体槽、中间块下安装槽221，中间块2的底面设置有中间块下安装块211，中间块下通孔槽231、中间块下腔体槽、中间块下安装 槽221、中间块下安装块211分别与位于下方的半金属打包块1的通孔槽13、 腔体槽、安装块12、安装槽11的位置对应。

虽然实施例3给出了半金属打包块的三联方案，但因为中间块2的加入 使多联成为了可能(详见实施例4)。因此超过三联以上的多联结构也依然在 本发明的保护范围中。

实施例4：包含中间块2的多联金属打包块

包括多个中间块2，多个中间块2堆叠在两块半金属打包块1之间，中间 块2的顶面开设有中间块上通孔槽23、中间块上腔体槽、中间块上安装槽21， 中间块2的顶面设置有中间块上安装块22，中间块2的底面开设有中间块下 通孔槽231、中间块下腔体槽、中间块下安装槽221，中间块2的底面设置有 中间块下安装块211；

最上方的中间块2中间块上通孔槽23、中间块上腔体槽、中间块上安装 槽21、中间块上安装块22分别与位于上方的半金属打包块1的通孔槽13、 腔体槽、安装槽11、安装块12的位置对应；

最下方的中间块2中间块下通孔槽231、中间块下腔体槽、中间块下安装 槽221、中间块下安装块211分别与位于下方的半金属打包块1的通孔槽13、 腔体槽、安装块12、安装槽11的位置对应；

位于上方的中间块2的中间块下通孔槽231、中间块下腔体槽、中间块下 安装槽221、中间块下安装块211分别与位于下方的中间块2的上通孔槽23、 中间块上腔体槽、中间块上安装块22、中间块上安装槽21的位置对应。

实施例5：单面模具

单面模具3上设置有用于压制通孔槽13的通孔槽凸起33，单面模具3上 设置有用于压制腔体槽的腔体槽凸起，单面模具3上设置有用于压制安装槽 11的安装槽凸起31，单面模具3上设置有用于压制安装块12的安装块压制 槽32。

实施例5.1：在金属打包块本身体积较小的情况下

与实施例5的区别在于：无通孔槽凸起33。

实施例5.2：仅考虑金属打包块的连接

与实施例5的区别在于：无通孔槽凸起33和腔体槽凸起。

实施例6：双面模具

双面模具4的顶面上设置有用于压制通孔槽13的顶面通孔槽凸起43，双 面模具4的顶面上设置有用于压制腔体槽的顶面腔体槽凸起，双面模具4的 顶面上设置有用于压制安装槽11的顶面安装槽凸起41，双面模具4的顶面上 设置有用于压制安装块12的顶面安装块压制槽42；

双面模具4的底面上有用于压制通孔槽13的底面通孔槽凸起431，双面 模具4的底面上设置有用于压制腔体槽的底面腔体槽凸起，双面模具4的底 面上设置有用于压制安装槽11的底面安装槽凸起411，双面模具4的底面上 设置有用于压制安装块12的底面安装块压制槽421。

实施例6.1：在金属打包块本身体积较小的情况下

与实施例6的区别在于：无顶面通孔槽凸起43和底面通孔槽凸起431。

实施例6.2：仅考虑金属打包块的连接

与实施例6的区别在于：无顶面通孔槽凸起43、底面通孔槽凸起431、 底面腔体槽凸起和顶面腔体槽凸起。

实施例7：采用单面模具的压制设备的第一种形式

一种金属打包块的压制模具的设备，包括金属打包机5，金属打包机5包 括打包槽51，打包槽51内铰接有压板53，打包槽51右端设置有压板液压缸 支架532，压板液压缸支架532上转动连接有压板液压缸531，压板液压缸531 的一端与压板53铰接，打包槽51内的右端设置有横压块54，打包槽51的右 端设置有横压块液压缸541，横压块液压缸541贯穿打包槽51的右端与横压 块54连接，打包槽51的左端贯穿设置有纵压块52，纵压块52的外端连接有 纵压块液压缸521，纵压块52的运动方向与横压块54垂直，纵压块52的末 端连接有单面模具3。

实施例8：采用单面模具的压制设备的第二种形式

与实施例7的区别在于：纵压块52的数量为两个，且对称布置在打包槽 51的左端。用于压制中间块2。

实施例9：采用单面模具的压制设备的第三种形式

与实施例8的区别在于：压板53下压面的末端设置有隔板61。

利用隔板可以直接压制出两块半金属打包块1，方便后续金属打包块的加 工。

在压板53处于垂直状态时，将两块半金属打包块1相对放置在打包槽51 内后同时启动两个纵压块液压缸521，也可以压制出金属打包块。

实施例10：采用双面模具的压制设备

一种金属打包块的压制模具的设备，包括金属打包机5，金属打包机5包 括打包槽51，打包槽51内铰接有压板53，打包槽51右端设置有压板液压缸 支架532，压板液压缸支架532上转动连接有压板液压缸531，压板液压缸531 的一端与压板53铰接，打包槽51内的右端设置有横压块54，打包槽51的右 端设置有横压块液压缸541，横压块液压缸541贯穿打包槽51的右端与横压 块54连接，打包槽51的左端贯穿设置有纵压块52，纵压块52的外端连接有 纵压块液压缸521，纵压块52的运动方向与横压块54垂直，压板53下压面 的末端设置双面模具4，打包槽51的左端贯穿设置有一对对称设置的纵压块 52。

在压板53水平状态下，可以直接压制出两块半金属打包块1，再使压板 53处于垂直状态后可以直接让纵压块52将两块半金属打包块1压制为金属打 包块。

实施例11：为了加强双面压制设备的灵活性

与实施例10的区别在于：包括转动组件7，压板53下压面的末端设置有 转动板6，转动板6一面上有双面模具4，转动板6能够通过转动组件7进行 转动。转动组件7包括转动电机、主动齿轮71、传动齿轮721、传动轴72、 转动轴73、转动齿轮731，转动电机的转轴上套设主动齿轮71，传动齿轮721 通过传动轴72设置在压板53上，转动齿轮731通过转动轴73设置在压板53 上，转动轴73与转动板6连接，主动齿轮71与传动齿轮721啮合，传动齿 轮721与转动齿轮731啮合。

在双面模具4不在压板53的下方时，本实施例可以当做普通金属打包块 使用。

实施例12：进一步增强灵活性

与实施例10的区别在于：转动板6的另一面上设置有隔板61。

如将隔板61设置在压板53的工作面上进行压制，那么可以直接压出两 块普通的金属打包块。

实施例13：采用双面模具和单面模具的压制设备

与实施例12的区别在于：纵压块52的末端连接有单面模具3。

在纵压块52上设置单面模具3后可以分别搭配与隔板61、双面模具4压 制出半金属打包块1、中间块2，在压板53处于垂直状态后也可以在一定程 度上当做普通金属打包机使用，比如将两块半金属打包块1压制为金属打包 块。

实施例14：采用单面模具的压制方法

一种金属打包块的压制方法，用于将废钢压制为半金属打包块1，包括普 通金属打包机，采用实施例7中的一种金属打包块的压制模具的设备和如下 步骤：

步骤一A：将废钢放入打包槽51内；

步骤二A：启动压板液压缸531，使压板53压至水平；

步骤三A：启动横压块液压缸541，使横压块54压至打包槽51内壁的左 端；

步骤四A：启动纵压块液压缸521，使纵压块52在对应运动方向上继续 压制废钢；

步骤五A：将压制好的半金属打包块1，放入普通金属打包机；

步骤六A：重复步骤步骤一A～步骤五A；

步骤七A：将两块半金属打包块1相对放置在普通金属打包机内；

步骤八A：启动普通金属打包机，将两块半金属打包块1压制为金属打包 块。

步骤九A：取出金属打包块，完成压制。

如对金属打包块的外表面没有要求的话，可以省略一台普通金属打包机， 步骤五A～步骤九A也可以采用以下方式(实施例14.1)：

步骤五A1：将压制好的半金属打包块1取出并放置在规定地点；

步骤六A1：重复步骤步骤一A～步骤五A；

步骤七A1：将两块半金属打包块1相对放置在打包槽51内；

步骤八A1：启动纵压块液压缸521，使纵压块52在对应运动方向上将两 块半金属打包块1压制为金属打包块；

步骤九A1；取出金属打包块，完成压制。

实施例8或实施例9的压制方式如上，区别在于实施例8用于压制中间 块2，但也可以将两块中间块2放入实施例8中压制为金属打包块；实施例9 可以直接压制出两块半金属打包块1，在压板53处于垂直状态时，将两块半 金属打包块1相对放置在打包槽51内后同时启动两个纵压块液压缸521，也 可以压制出金属打包块。

实施例15：采用双面模具的压制方法

一种金属打包块的压制方法，用于将废钢压制为半金属打包块1，采用实 施例10中的一种金属打包块的压制模具的设备，包括如下步骤：

步骤一B：将废钢放入打包槽51内；

步骤二B：启动压板液压缸531，使压板53压至水平,并使双面模具4与 打包槽51的底部接触；

步骤三B：启动横压块液压缸541，使横压块54压至打包槽51内壁的左 端；

步骤四B：同时启动两个纵压块液压缸521，使纵压块52在对应运动方 向上对废钢进行压制；

步骤五B：启动两个纵压块液压缸521使纵压块52向远离双面模具4的 方向上运动一定距离，方便双面模具4撤出；

步骤六B：启动压板液压缸531，使压板53垂直于打包槽51的底部；

步骤七B：启动纵压块液压缸521使纵压块52将两个压制好的半金属打 包块1压制为金属打包块；

步骤八B：取出金属打包块，完成压制。

实施例11和实施例12的压制方式和上述类似，只是实施例11和实施例 12继续保留有普通金属打包机的功能。

实施例16：采用双面模具和单面模具共同的压制金属打包块

采用实施例13的压制设备，并选择压制半金属打包块1和金属打包块。

步骤一C：将废钢放入打包槽51内；

步骤二C：操作转动组件7使隔板61处于压板53的工作面，启动压板液 压缸531，使压板53压至水平,操作并使隔板61与打包槽51的底部接触；

步骤三C：启动横压块液压缸541，使横压块54压至打包槽51内壁的左 端；

步骤四C：同时启动两个纵压块液压缸521，使纵压块52在对应运动方 向上对废钢进行压制；

步骤五C：启动压板液压缸531，使压板53压至水平垂直于打包槽51的 底部；

步骤六C：取出打包槽51内压制完成的两块半金属打包块1；

步骤七C：启动横压块液压缸541，使横压块54压至打包槽51内壁的左 端并留有放置半金属打包块1的空间；

步骤八C：将两块压制好的半金属打包块1在打包槽51内相对放置；

步骤九C：启动压板液压缸531，使压板53压至水平垂直于打包槽51的 底部；

步骤十C：同时启动两个纵压块液压缸521，使纵压块52在对应运动方 向上对废钢进行压制；

步骤十一C：取出打包槽51内压制完成的金属打包块，完成压制。

实施例17：采用双面模具和单面模具共同的压制中间块2

采用实施例13的压制设备，并选择压制中间块2。

步骤一D：将废钢加入打包槽51内；

步骤二D：操作转动组件7使隔板61处于压板53的工作面，启动压板液 压缸531，使压板53压至水平,并使双面模具4与打包槽51的底部接触；

步骤三D：启动横压块液压缸541，使横压块54压至打包槽51内壁的左 端；

步骤四D：同时启动两个纵压块液压缸521，使纵压块52在对应运动方 向上对废钢进行压制；

步骤五D：启动压板液压缸531，使压板53压至水平垂直于打包槽51的 底部；

步骤六D：取出打包槽51内压制完成的中间块2，完成压制。

实施例18：为了防止燃料漏出

由于腔体槽的轴线在实施例14、实施例14.1、实施例15、实施例16、 实施例17中与地面垂直，而燃料大多以粉状形式出现，燃料较难添加进腔体 槽内，如果将燃料制成圆柱状则极有可能因为粘黏剂中加入了其他杂质元素 (如氢、有机物包含元素等)而影响最终熔炼的钢材质量。

因此提出实施例18，专门用于在腔体槽内添加燃料。

S1：先将实施例14、实施例14.1、实施例15、实施例16、实施例1中 已经压制好的一块半金属打包块1压制面朝上放入金属压缩机；

S2：在腔体槽内添加需要的燃料；

S3：将另一块半金属打包块1扣在添加好燃料的半金属打包块1上，注 意安装槽11与安装块12应对准放置；

S4：启动金属压缩机8的顶部压缩缸81，将安装块12完全压入安装槽 11内(由于安装块12和安装槽11是过盈配合或过渡配合，所以在放置后存 在缝隙)，后停止顶部压缩缸81；

S5：启动金属压缩机8的侧面压缩缸82，将半金属打包块1在水平方向 上固定；

S6：继续启动金属压缩机8的顶部压缩缸81，将安装块12与安装槽11 挤压变形，两块半金属打包块1被压制为金属打包块。

本实施例中金属压缩机为现有技术，具体结构与使用方法不在此赘述， 在此实施例中应当关注具体的压制顺序。

另外本领域技术人员在使用上述实施例中的设备时应当注意的点：

由于模具存在突出的面，因此在压制废钢时，为了防止模具的磨损，可 以选择对硬度较低的废钢进行压制。

如最终压制的金属打包块的封闭腔以及通孔为圆形截面，因此半金属打 包块1对应的通孔槽13以及封闭槽应当考虑二次压制所引起的形变，所以通 孔槽13以及封闭槽的截面应当为半椭圆，具体形状可以参考现有轧钢的孔型 设计方式。

如果最终压制的金属打包块的封闭腔以及通孔不为圆形截面，则不用要 求半金属打包块1对应的通孔槽13以及封闭槽的截面为半椭圆。

为了使下压板53与打包槽51固定，在下压板的末端设置有锁杆533并 在打包槽51对应的位置开设锁孔511。

由于模具设置在下压板53下压面的末端，因此模具会有部分在下压板53 转动时被打包槽51的内壁阻挡，因此可以在打包槽51的内壁设置一定的弧 度(如图28)，具备弧度的这个弧面所在的圆心与下压板53转轴的轴心重合， 方便模具的转动。

实施例14、实施例15、实施例16、实施例18由于对废钢进行了两次压 制，而如果第一次将废钢压制的过于密实则不利于第二次压制，因此在第一 次压制时，纵压块52的加载力需要控制得当，最好是选择50％以下的最大加 载力，在最后一次压制时再选用大于50％的最大加载力。

在采用双纵压块52加双面模具4的方案时，两个纵压块52的加载力可 以相同，但是由于双面模具4两侧的废钢量不一定相同，导致两侧废钢的挤 压变形程度不同，从而导致双面模具4受到某一侧废钢的过量挤压，因此可 以选择在压板53的下压面上通过模具导轨534与双面模具4连接(如图30)， 以免双面模具4两侧废钢变形程度不同对双面模具4受到某一侧废钢的过量 挤压。在采用转动板6的方案中，也可以采用类似的轨道连接的方式来缩小 废钢因为变形程度不同导致对双面模具4的过量挤压。

压制后如果安装槽11安装块12将两块半金属打包块1连接不够牢固(防 止在后续的运输过程中结构散架)，则可以考虑在压制前在安装槽11、安装块 12或贴合的表面涂一层胶水来方便连接。在特别难以结合的情况下，也可以 选择焊接或点焊的方式将两块半金属打包块1组合为金属打包块。

实施例14、实施例15、实施例16、实施例18中在封闭腔中添加焦炭的 方式可以是人工添加，也可以是通过给料机的方式添加。如果采用给料机进 行添加，可以考虑在打包槽51或金属压缩机的底部设置计量称，根据未来熔 炼废钢中金属打包块添加的质量比，以及最终熔炼钢材的需求添加对应种类 (硅、煤等)、质量的燃料。

下表为实施例14、实施例15和实施例16同样压制一块金属打包块的时 间、设备数量对比。

实施例14对设备改造的成本是最低的同时也对材料的要求较低，只要对 一台普通金属打包机的纵压块进行改装即可，但是还需要一台普通的金属打 包机对两块半金属打包块1进行再次压制，而且过程中需要对半金属打包块1 搬运多次，因此耗时较长。

实施例14.1在对金属打包块的表面无要求的情况下，设备成本可以大大 降低，但压制时间依然因为多次压制以及搬运而消耗，所以并未节省多少时 间。实施例14.1是最节约成本的实施例，因此在运营者初期投资不足同时对 金属打包块的表面无要求时，是最佳的实施方式。

实施例15是最快的金属打包方式，但是对模具的材料要求相对较高，而 且模具容易被挤压损坏，因此无论从长期运行还是初期投建来看，压制成本 未必会比实施例14低，但如果模具在材料上有所突破，这无疑是最佳压制方 案。

实施例16是对实施例15的改进，目的是为了增加设备对多种类型产品 的压制能力。特别是半金属打包块1和中间块2，以及无表面要求的金属打包 块。

综上所述，该金属打包块及压制模具、压制设备、方法，设计了一种全 新的金属打包块结构，包括封闭腔和通孔，封闭腔内可以添加燃料，降低废 钢熔炼所需的钢水量提供热量，提高废钢的熔炼比例，同时因为燃料添加在 了封闭孔内，不会因为燃料加入钢水中上浮在钢水表面，在打包块内填装燃 料可有效解决废钢在铁水中熔化的限制环节——即废钢表面的碳的传质，另 外通孔可以用于观察打包块的内部成分，也可以在废钢熔炼过程中让钢水和 气流流过通孔，加速对废钢的熔炼。

需要说明的是，在发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、 “后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示对本发明结构的说明，仅是 为了便于描述本发明的简便，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有 特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

对于本技术方案中的“第一”和“第二”，仅为对相同或相似结构，或者 起相似功能的对应结构的称谓区分，不是对这些结构重要性的排列，也没有 排序、或比较大小、或其他含义。

另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理 解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可 以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间 接相连，可以是两个结构内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可 以根据本发明的总体思路，联系本方案上下文具体情况理解上述术语在本发 明中的具体含义。