一种含铝质废料的钢包包沿料及其制备方法和设备

技术领域

本发明涉及钢包包沿料生产领域，尤其涉及一种含铝质废料的钢包包沿料及其制备方法和设备。

背景技术

目前，我国耐火材料使用后产生大量的废弃垃圾，这些被作为垃圾废弃的耐火材料不但数量巨大，而且极难处理，只有少量得到再利用，大量用后耐火材料的废弃不仅浪费了宝贵的耐火矿物资源,而且极大地占用耕地,污染环境，如果将用后的铝质浇注料经捡选、分类,实现循环利用,不仅可以节约国家耐火矿物资源,而且可以减少对环境的污染,同时可大大降低包沿料生产成本及炼钢成本，在钢包包沿料生产过程中，需要将混合好的包沿料进行包装，同时为了防潮延长产品保存时间，包装袋内通常设置内衬膜，现有技术中，包装袋置于料仓下方，灌装时包装带仅有上端开口充分展开，下方内衬膜多为贴合状态，包沿料积聚快速下料，对内衬膜造成冲击，包沿料内的结块在冲击过程中易划破内衬膜，使得防潮保存效果大大降低，不利于产品使用，对现有问题，提出一种含铝质废料的钢包包沿料及其制备方法和设备。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在积聚快速下落的包沿料对未充分展开的包装袋内衬膜冲击易划破的缺点，而提出的一种含铝质废料的钢包包沿料及其制备方法和设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种含铝质废料的钢包包沿料,其原料按重量百分比的配方如下：

铝质浇注料废料73％、96电熔镁砂5％、80铝矾土10.65％、71水泥4％、活性α氧化铝粉2％、硅微粉4％、六偏磷酸钠0.15％、三聚磷酸钠0.1％、耐热不锈钢纤维1％、防爆纤维0.1％。

设计一种含铝质废料的钢包包沿料制备设备,包括底座及容纳机构，所述容纳机构设置在所述底座上，所述容纳机构包括第一支架、第二支架、第一容纳架、第二容纳架，所述第一支架与所述第二支架分别固定安装在所述底座上表面两端，所述第一容纳架固定安装在所述第一支架上，所述第二容纳架对应所述第一容纳架活动设置，所述第一容纳架及所述第二容纳架两侧及所述第二支架上设置有滑动机构，所述第二容纳架通过所述滑动机构与所述第一容纳架活动配合，所述第一容纳架及所述第二容纳架内侧对称设置有容纳腔；

吸附机构，所述吸附机构设置在所述第一容纳架及所述第二容纳架上。

优选的，所述吸附机构包括贴合吸附机构、引导吸附机构，所述引导吸附机构包括固定板、次伸缩杆、次吸盘，所述第一容纳架及所述第二容纳架上均开设有活动槽，所述固定板对应固定安装在所述第一容纳架及所述第二容纳架的所述活动槽外侧，所述次伸缩杆固定安装在所述固定板上且伸缩端贯穿所述活动槽固定安装有移动板，所述次吸盘间隔设置在所述移动板上，所述贴合吸附机构包括主吸盘、连通件，所述主吸盘间隔阵列设置在所述容纳腔内壁上，所述连通件固定安装在所述第一容纳架及所述第二容纳架上且与所述主吸盘连通设置，所述连通件及所述次吸盘分别与真空抽吸管道连通。

优选的，所述滑动机构包括第一滑杆、第一套筒、第二套筒、第二滑杆、主伸缩杆，所述第一滑杆一端间隔阵列固定安装在所述第一容纳架两侧，所述第一套筒对应所述第一滑杆阵列固定设置在所述第二容纳架两侧，所述第一滑杆另一端在所述第一套筒内滑动，所述第二套筒间隔阵列固定安装在所述第二容纳架两侧，所述第二滑杆一端对应所述第二套筒固定安装在所述第二支架上且另一端与所述第二套筒滑动配合，所述第二支架上固定安装有安装板，所述安装板上间隔固定安装有主伸缩杆，所述主伸缩杆伸缩端与所述第二容纳架固定连接。

优选的，还包括承托机构，所述承托机构包括引导滑架、底板、短销，所述引导滑架固定安装在所述第一容纳架下方两侧，所述引导滑架为弧形设置，所述底板铰接设置在所述第二容纳架下方，所述短销固定安装在所述底板两侧且在所述引导滑架内滑动，所述底板与所述第一容纳架及所述第二容纳架上的所述容纳腔对应。

优选的，还包括测试机构，所述测试机构包括竖杆、升降板、抵压环、弹簧，所述第一容纳架上端两侧固定安装有支撑板，所述竖杆阵列固定安装在所述第一容纳架及所述支撑板上端，所述升降板滑动安装在阵列设置的所述竖杆上，所述升降板上开设有通孔，所述抵压环固定安装在所述通孔下方，所述弹簧套设在所述竖杆上且位于所述升降板下方，所述竖杆上端固定安装有限位块。

优选的，所述支撑板上开设有滑槽，所述滑槽内滑动设置有滑板，所述滑板一端与所述第二容纳架两侧固定连接，所述滑板另一端外侧铰接安装有铰接杆，所述铰接杆另一端与所述升降板铰接连接。

优选的，还包括供料机构，所述供料机构包括竖板、储料仓、出料套，所述竖板固定安装在所述第一容纳架上端，所述储料仓固定安装在所述第二支架及所述竖板上端，所述储料仓下端开设有出料口，所述出料套连通固定安装在所述出料口下端，所述出料套下端外圆壁与所述抵压环内壁贴合。

优选的，还包括输料机构，所述输料机构包括顶板、通料伸缩杆、套环、电机、转轴，所述顶板固定安装在所述储料仓上端，所述通料伸缩杆固定安装在所述顶板上且输出轴贯穿所述顶板，所述套环固定安装在所述通料伸缩杆伸缩端，所述电机固定安装在所述套环内且输出轴固定安装有上圆盘，所述转轴固定安装在所述上圆盘下方，所述下圆盘固定安装在所述转轴下端，所述螺旋桨叶固定设置在所述转轴上，所述下圆盘外圆壁与所述出料套上端内壁密封贴合。

本发明还提供了一种含铝质废料的钢包包沿料的制备方法，包括以下步骤：

第一步：原料准备；

第二步：混料处理，将配好的原料投入到混料碾中，先加入铝质浇注料废料，后加入电熔镁砂、铝矾土、水泥、活性α氧化铝粉、硅微粉、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、耐热不锈钢纤维、防爆纤维，混料15-20min，直至完全混合均匀；

第三步：包沿料包装，将包装袋放置在第一容纳架与第二容纳架中间，通过引导吸附机构吸附带动包装袋展开，并通过贴合吸附机构吸附使包装袋上端充分暴露，使用测试机构测试包装袋内衬膜的气密性，最后通过供料机构及输料机构将完全混合均匀的含铝质废料的钢包包沿料灌装至包装袋内，将若干个包装袋装入吨袋。

本发明提出的一种含铝质废料的钢包包沿料及其制备方法和设备，有益效果在于：

1、通过底座、容纳机构、吸附机构、承托机构，一方面通过第二容纳架的移动，留有足够的空间放置包装袋，并有利于填充后取下包装袋，另一方面可以将含内衬膜的包装袋充分扩张，便于后续含铝质废料的钢包包沿料的填充，避免包装袋皱折导致的填充不充分。

2、通过设置测试机构，可以对含内衬膜的包装袋进行密封测试，避免因内衬膜破损而导致后续含铝质废料的钢包包沿料受潮，缩短保质期，影响产品使用质量。

3、设置机构、输料机构，在满足向包装袋内输送钢包包沿料的同时，可以通过输料机构控制钢包包沿料缓慢下落至包装袋内，避免聚集快速下落的对包装袋内衬膜的冲击，减少包装袋内衬膜的破损风险。

附图说明

图1为本发明提出的一种含铝质废料的钢包包沿料制备设备的侧视结构示意图。

图2为本发明提出的一种含铝质废料的钢包包沿料制备设备的侧视结构示意图。

图3为本发明提出的一种含铝质废料的钢包包沿料制备设备的剖面结构示意图。

图4为本发明提出的一种含铝质废料的钢包包沿料制备设备的部分结构示意图。

图5为本发明提出的一种含铝质废料的钢包包沿料制备设备的部分结构示意图。

图6为本发明提出的一种含铝质废料的钢包包沿料制备设备的部分结构示意图。

图7为本发明提出的一种含铝质废料的钢包包沿料制备设备的部分结构示意图。

图8为本发明提出的一种含铝质废料的钢包包沿料制备设备的部分结构示意图。

图9为本发明提出的一种含铝质废料的钢包包沿料制备设备的输料机构结构示意图。

图中：底座1、容纳机构2、第一支架21、第二支架22、第一容纳架23、容纳腔231、支撑板232、滑槽2321、第二容纳架24、滑动机构25、第一滑杆251、第一套筒252、第二套筒253、第二滑杆254、主伸缩杆255、安装板256、吸附机构3、贴合吸附机构31、主吸盘311、连通件312、引导吸附机构32、固定板321、次伸缩杆322、移动板323、次吸盘324、承托机构4、引导滑架41、底板42、短销43、测试机构5、竖杆51、升降板52、抵压环53、弹簧54、滑板55、铰接杆56、供料机构6、竖板61、储料仓62、出料套63、输料机构7、顶板71、通料伸缩杆72、套环73、电机74、上圆盘75、转轴76、下圆盘77、螺旋桨叶78、导料槽8。

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。

实施例1

一种含铝质废料的钢包包沿料,其原料按重量百分比的配方如下：

铝质浇注料废料73％、96电熔镁砂5％、80铝矾土10.65％、71水泥4％、活性α氧化铝粉2％、硅微粉4％、六偏磷酸钠0.15％、三聚磷酸钠0.1％、耐热不锈钢纤维1％、防爆纤维0.1％。

本发明还提供了一种含铝质废料的钢包包沿料的制备方法，包括以下步骤：

第一步：原料准备，选择铝质浇注料废料、96电熔镁砂、80铝矾土、71水泥、活性α氧化铝粉、硅微粉、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、耐热不锈钢纤维、防爆纤维；

第二步：混料处理，将配好的原料投入到混料碾中，先投入铝质浇注料废料，加入的铝质浇注料废料中，不同粒度范围的配比如下：粒度：0-1mm为20％、1-3mm为30％、3-5mm为15％、5-15mm为8％；

然后加入96电熔镁砂(粒度为0.088mm)，80铝矾土(粒度为0.088mm)，71水泥，活性α氧化铝粉，硅微粉，六偏磷酸钠，三聚磷酸钠，耐热不锈钢纤维，防爆纤维，混料15-20min，直至完全混合均匀，制备的铝质包沿料体积密度为2.0-2.5g/cm3，常温耐压强度为30-40Mpa；

第三步：包沿料包装，将包装袋放置在第一容纳架23与第二容纳架24中间，通过引导吸附机构32吸附带动包装袋展开，并通过贴合吸附机构31吸附使包装袋上端充分暴露，使用测试机构5测试包装袋内衬膜的气密性，最后通过供料机构6及输料机构7将完全混合均匀的含铝质废料的钢包包沿料灌装至包装袋内，将若干个包装袋装入吨袋，包装袋及吨袋内侧均含内衬膜，用于防潮，包装袋规格为50kg/袋。

采用本发明的方法生产出的LF精炼钢包包沿料在传统铝质包沿料的基础上加入镁砂细粉，在高温使用过程中形成镁铝尖晶石相，优化了产品的高温性能指标，有效地解决了产品剥落、强度低、抗冲刷能力差问题，用于生产LF精炼钢包包沿，耐钢水冲涮和熔渣侵蚀，抗熔渣侵蚀和冲刷性能优于同类产品，实现了废弃耐火材料的循环再利用，实现了变废为宝，节能环保、经济效益显著。

实施例2

参照图1-9，一种含铝质废料的钢包包沿料制备设备,包括底座1及容纳机构2，容纳机构2设置在底座1上，容纳机构2包括第一支架21、第二支架22、第一容纳架23、第二容纳架24，第一支架21与第二支架22分别固定安装在底座1上表面两端，第一容纳架23固定安装在第一支架21上，第二容纳架24对应第一容纳架23活动设置，第一容纳架23及第二容纳架24两侧及第二支架22上设置有滑动机构25，第二容纳架24通过滑动机构25与第一容纳架23活动配合，第一容纳架23及第二容纳架24内侧对称设置有容纳腔231，第一容纳架23及第二容纳架24上设置有吸附机构3；

吸附机构3包括贴合吸附机构31、引导吸附机构32，引导吸附机构32包括固定板321、次伸缩杆322、次吸盘324，第一容纳架23及第二容纳架24上均开设有活动槽，固定板321对应固定安装在第一容纳架23及第二容纳架24的活动槽外侧，次伸缩杆322固定安装在固定板321上且伸缩端贯穿活动槽固定安装有移动板323，次吸盘324间隔设置在移动板323上，引导吸附机构32一方面用于预先吸附包装袋，第一容纳架23及第二容纳架24上的引导吸附机构32共同配合，夹持吸附包装袋，当第一容纳架23及第二容纳架24上的移动板323通过次伸缩杆322收缩移动时，可以先将包装袋展开，使得包装袋与容纳腔231内壁贴合，并被主吸盘311吸附，从而实现充分展开，贴合吸附机构31包括主吸盘311、连通件312，主吸盘311间隔阵列设置在容纳腔231内壁上，连通件312固定安装在第一容纳架23及第二容纳架24上且与主吸盘311连通设置，连通件312及次吸盘324分别与真空抽吸管道连通，第一容纳架23下端固定安装有导料槽8。

滑动机构25包括第一滑杆251、第一套筒252、第二套筒253、第二滑杆254、主伸缩杆255，第一滑杆251一端间隔阵列固定安装在第一容纳架23两侧，第一套筒252对应第一滑杆251阵列固定设置在第二容纳架24两侧，第一滑杆251另一端在第一套筒252内滑动，第二套筒253间隔阵列固定安装在第二容纳架24两侧，第二滑杆254一端对应第二套筒253固定安装在第二支架22上且另一端与第二套筒253滑动配合，第二支架22上固定安装有安装板256，安装板256上间隔固定安装有主伸缩杆255，主伸缩杆255伸缩端与第二容纳架24固定连接，首先，主伸缩杆255收缩带动第二容纳架24与第一容纳架23分离，然后控制第一容纳架23及第二容纳架24上的次伸缩杆322伸出，将包装袋开口朝上放置在第二容纳架24内侧，与第二容纳架24上的移动板323贴合，此时控制次吸盘324抽吸，吸附包装袋，然后控制主伸缩杆255伸出带动第二容纳架24向第一容纳架23移动抵触，此时第一容纳架23上的次吸盘324同时进行抽吸吸附包装袋，然后同步控制第一容纳架23及第二容纳架24上的次伸缩杆322收缩，初步对包装袋进行展开，当包装袋与主吸盘311贴合时，由于主吸盘311的抽吸作用，使得包装袋与容纳腔231充分贴合，从而使包装袋上端开口充分张开。

还包括承托机构4，承托机构4包括引导滑架41、底板42、短销43，引导滑架41固定安装在第一容纳架23下方两侧，引导滑架41为弧形设置，底板42铰接设置在第二容纳架24下方，短销43固定安装在底板42两侧且在引导滑架41内滑动，底板42与第一容纳架23及第二容纳架24上的容纳腔231对应，由于引导滑架41为弧形设置，当第一容纳架23及第二容纳架24靠近时，底板42逐渐靠近第一容纳架23并封闭第一容纳架23及第二容纳架24的容纳腔231下端，实现对包装袋的承托，当包装袋内钢包包沿料填充完成后，第二容纳架24会远离第一容纳架23，此时由于短销43在引导滑架41内滑动，会使得底板42逐渐远离第一容纳架23并向下打开，便于包装袋滑落。

通过底座1、容纳机构2、吸附机构3、承托机构4，一方面通过第二容纳架24的移动，留有足够的空间放置包装袋，并有利于填充后取下包装袋，另一方面可以将含内衬膜的包装袋充分扩张，便于后续含铝质废料的钢包包沿料的填充，避免包装袋皱折导致的填充不充分。

实施例3

根据实施例2，实施例2中一方面通过第二容纳架24的移动，留有足够的空间放置包装袋，并有利于填充后取下包装袋，另一方面可以将含内衬膜的包装袋充分扩张，便于后续含铝质废料的钢包包沿料的填充，避免包装袋皱折导致的填充不充分，然而，包装袋在预先加工时，有时内衬膜会破损，此时灌装钢包包沿料，将无法保证密封防潮效果，导致产品质量受损，参照图1-9，作为本发明的另一优选实施例，在实施例2的基础上，还包括测试机构5。

测试机构5包括竖杆51、升降板52、抵压环53、弹簧54，第一容纳架23上端两侧固定安装有支撑板232，竖杆51阵列固定安装在第一容纳架23及支撑板232上端，升降板52滑动安装在阵列设置的竖杆51上，升降板52上开设有通孔，抵压环53固定安装在通孔下方，弹簧54套设在竖杆51上且位于升降板52下方，竖杆51上端固定安装有限位块，支撑板232上开设有滑槽2321，滑槽2321内滑动设置有滑板55，滑板55一端与第二容纳架24两侧固定连接，滑板55另一端外侧铰接安装有铰接杆56，铰接杆56另一端与升降板52铰接连接，当第二容纳架24靠近第一容纳架23时，带动滑板55移动，通过铰接杆56牵拉升降板52，由于升降板52与竖杆51滑动配合，故而只能竖直下降，使得抵压环53抵触容纳腔231内充分开口的包装袋上端，同时抵压环53连通有气管，外置真空发生器，可将真空抽吸转换为高压吹气模式，向抵压环53内充气，并且抵压环53连通的气管外端设置有气压表，从而可通过观察气压表来判断包装袋内衬膜是否破损，如果判断破损，则第二容纳架24向外移动，取下包装袋，若判断无破损，则可以继续灌装含铝质废料的钢包包沿料。

通过设置测试机构5，可以对含内衬膜的包装袋进行密封测试，避免因内衬膜破损而导致后续含铝质废料的钢包包沿料受潮，缩短保质期，影响产品使用质量。

实施例4

根据实施例3，实施例3中通过第二容纳架24的移动，留有足够的空间放置包装袋，并有利于填充后取下包装袋，可以将含内衬膜的包装袋充分扩张，便于后续含铝质废料的钢包包沿料的填充，避免包装袋皱折导致的填充不充分，同时，对包装袋内衬膜进行检测，判断有无破损，然而，常规钢包包沿料灌装，钢包包沿料快速积聚下落，对包装袋内衬膜造成冲击，也易导致包装袋内衬膜破损，参照图1-9，作为本发明的另一优选实施例，在实施例3的基础上，还包括供料机构6。

还包括供料机构6，供料机构6包括竖板61、储料仓62、出料套63，竖板61固定安装在第一容纳架23上端，储料仓62固定安装在第二支架22及竖板61上端，储料仓62下端开设有出料口，出料套63连通固定安装在出料口下端，出料套63下端外圆壁与抵压环53内壁贴合，还包括输料机构7，输料机构7包括顶板71、通料伸缩杆72、套环73、电机74、转轴76，顶板71固定安装在储料仓62上端，通料伸缩杆72固定安装在顶板71上且输出轴贯穿顶板71，套环73固定安装在通料伸缩杆72伸缩端，电机74固定安装在套环73内且输出轴固定安装有上圆盘75，转轴76固定安装在上圆盘75下方，下圆盘77固定安装在转轴76下端，螺旋桨叶78固定设置在转轴76上，下圆盘77外圆壁与出料套63上端内壁密封贴合，在气密性检测时，下圆盘77位于出料套63上端，保证出料套63、抵压环53及包装袋内衬膜内部的密封气密性，在气密性检测完成后，控制通料伸缩杆72伸出，并同步启动电机74，带动转轴76、螺旋桨叶78转动，将储料仓62内的钢包包沿料缓慢输送至包装袋内，减少钢包包沿料对包装袋内衬膜的直接冲击，确保包装袋内衬膜的完整性，保证产品防潮周期。

设置机构6、输料机构7，在满足向包装袋内输送钢包包沿料的同时，可以通过输料机构7控制钢包包沿料缓慢下落至包装袋内，避免聚集快速下落的对包装袋内衬膜的冲击，减少包装袋内衬膜的破损风险。

工作原理：首先，主伸缩杆255收缩带动第二容纳架24与第一容纳架23分离，然后控制第一容纳架23及第二容纳架24上的次伸缩杆322伸出，将包装袋开口朝上放置在第二容纳架24内侧，与第二容纳架24上的移动板323贴合，此时控制次吸盘324抽吸，吸附包装袋，然后控制主伸缩杆255伸出带动第二容纳架24向第一容纳架23移动抵触，此时第一容纳架23上的次吸盘324同时进行抽吸吸附包装袋，然后同步控制第一容纳架23及第二容纳架24上的次伸缩杆322收缩，初步对包装袋进行展开，当包装袋与主吸盘311贴合时，由于主吸盘311的抽吸作用，使得包装袋与容纳腔231充分贴合，从而使包装袋上端开口充分张开，由于引导滑架41为弧形设置，当第一容纳架23及第二容纳架24靠近时，底板42逐渐靠近第一容纳架23并封闭第一容纳架23及第二容纳架24的容纳腔231下端，实现对包装袋的承托，当包装袋内钢包包沿料填充完成后，第二容纳架24会远离第一容纳架23，此时由于短销43在引导滑架41内滑动，会使得底板42逐渐远离第一容纳架23并向下打开，便于包装袋滑落，当第二容纳架24靠近第一容纳架23时，带动滑板55移动，通过铰接杆56牵拉升降板52，由于升降板52与竖杆51滑动配合，故而只能竖直下降，使得抵压环53抵触容纳腔231内充分开口的包装袋上端，同时抵压环53连通有气管，外置真空发生器，可将真空转换为出气模式，向抵压环53内充气，并且抵压环53连通的气管外端设置有气压表，从而可通过观察气压表来判断包装袋内衬膜是否破损，如果判断破损，则第二容纳架24向外移动，取下包装袋，若判断无破损，则可以继续灌装含铝质废料的钢包包沿料，在气密性检测完成后，控制通料伸缩杆72伸出，并同步启动电机74，带动转轴76、螺旋桨叶78转动，将储料仓62内的钢包包沿料缓慢输送至包装袋内，减少钢包包沿料对包装袋内衬膜的直接冲击，确保包装袋内衬膜的完整性，保证产品防潮周期。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。