技术领域
本发明属于锰合金生产设备领域，尤其涉及一种锰合金生产设备。
背景技术
开展锰矿熔融电解还原完成锰合金化，通过置于熔渣中的惰性阳极与置于钢液中的阴极间施加一直流电场，进行电化学反应，将锰氧化物中的锰还原进入钢液完成合金化的目的，而锰氧化物中的氧则通过和惰性阳极发生阳极反应以氧气的形式排出进入大气。通过此项技术向熔渣加入锰矿3～10Kg/吨钢，利用电解熔融还原，可以向钢液增加0.1％～0.2％(重量百分比)的锰含量。
在锰合金生产完之后，阳极上会残留有熔渣，阴极上会残留有钢液，现有技术中在生产完锰合金之后，直接将阳极和阴极冷却之后收集起来，不会对其进行清理，但是下次使用阳极和阴极进行电解时，会影响电解的效果。现有技术中还有的是等阳极和阴极冷却之后再对其进行清理，由于冷却之后，阳极的熔渣和阴极上的钢液会固化在其表面上，此时将其进行清理会使阳极和阴极损伤，因此影响了阳极和阴极的使用寿命。现有技术中只能将阳极和阴极底侧壁上的残留进行清理，则阳极和阴极底部上的残留很难进行清理，因此使得阳极和阴极上的残留清理不彻底。现有技术中还有的是人工进行清理，由于阳极和阴极之前都是通电进行的，如若工人忘记断电就会触电，因此会有安全隐患；此外由于阳极的熔渣和阴极上的钢液温度很高，此时工人进行清理很容易将其烫伤，如果待冷却之后再清理，不仅不易进行清理，而且也会将阴极和阳极损伤。
综上，目前需要研发一种不会影响下次电解效果、不易使阴极和阳极损伤、阴极和阳极上的残留清理更彻底、安全性高和易于将阳极的熔渣与阴极上的钢液残留进行清理的锰合金生产设备，来克服现有技术中容易影响下次电解效果、易使阴极和阳极损伤、阴极和阳极上的残留清理不彻底、安全性低和不易于将阳极的熔渣与阴极上的钢液残留进行清理的缺点。
发明内容
本发明为了克服现有技术中容易影响下次电解效果、易使阴极和阳极损伤、阴极和阳极上的残留清理更彻底、安全性低和不易于将阳极的熔渣与阴极上的钢液残留进行清理的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种不会影响下次电解效果、不易使阴极和阳极损伤、阴极和阳极上的残留清理不彻底、安全性高和易于将阳极的熔渣与阴极上的钢液残留进行清理的锰合金生产设备。
本发明由以下具体技术手段所达成：
一种锰合金生产设备，包括有机架、升降机构、顶板、环形挡板、固定套、套杆、惰性阳极、阴极、打磨机构、刮除机构、钢包、放置架、电机、第三转轴和固定板；放置架上放置有钢包，钢包上方设有机架；机架内顶部中间固接有电机，电机上固接有第三转轴；机架内顶部两侧均固接有升降机构和打磨机构，升降机构和打磨机构的动力输入端均固接于第三转轴上；机架内两侧上均固接有固定套，升降机构下部固接有套杆，套杆穿过固定套与打磨机构的动力输出端；左侧的套杆底部固接有惰性阳极，右侧的套杆底部固接有阴极，惰性阳极和阴极均位于钢包的上方；套杆上部外围固接有环形挡板，环形挡板位于固定套的上方；套杆靠近电机的一侧上部固接有顶板，顶板位于环形挡板的上方；固定板固接于机架上，且位于钢包的正上方；固定板两侧均固接有刮除机构，顶板与刮除机构配合。
更进一步的，升降机构包括有绕线轮、第一导轮和第一拉绳；机架内顶部两侧均固接有第一导轮，绕线轮固接于第三转轴上，绕线轮上绕接有第一拉绳，第一拉绳左端绕过左侧的第一导轮，第一拉绳右端绕过右侧的第一导轮，第一拉绳两端均固接有套杆。
更进一步的，打磨机构包括有第一皮带轮、第二皮带轮、平皮带、第一转轴、第一轴承座、第一齿轮、转盘、第一滑块、环形滑轨、第二转轴、第二轴承座、第一锥齿轮和第二锥齿轮；第三转轴上固接有两第一皮带轮，两第一皮带轮均位于绕线轮的后侧；机架内顶部两侧均固接有第二轴承座，第二转轴与第二轴承座枢接；第二转轴上固接有第二锥齿轮和第二皮带轮，第二锥齿轮位于第二皮带轮的后侧，第二皮带轮与第一皮带轮通过平皮带传动连接；机架内两侧上均固接有第一轴承座和环形滑轨，第一轴承座位于环形滑轨的上方；第一转轴与第一轴承座枢接，且贯穿第一轴承座；第一转轴上端固接有第一锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第一转轴下端固接有第一齿轮；第一滑块与环形滑轨滑动连接，第一滑块底部固接有转盘，转盘与第一齿轮啮合，转盘上开有通孔，套杆下端穿过环形滑轨和通孔，且惰性阳极和阴极的直径与通孔的直径相同。
更进一步的，刮除机构包括有短滑轨、第二滑块、挡块、移动板、第二拉绳、刮板、第一弹性件、第一安装板、第二安装板、第二导轮、长滑轨、第三滑块和第二弹性件；机架内两侧上均固接有短滑轨，移动板通过第二滑块与短滑轨滑动连接，移动板位于顶板的上方，且与顶板配合；挡块固接于短滑轨上，且位于第二滑块的下方；固定板两侧均固接有长滑轨，长滑轨底部远离固定板的一侧固接有第二导轮；第二安装板通过第三滑块与长滑轨滑动连接，第二安装板远离固定板的一侧固接有第一安装板；第一安装板顶部中间铰接连接有刮板，刮板两侧通过第一弹性件与第一安装板顶部连接；第三滑块与固定板之间通过第二弹性件连接，第三滑块远离固定板的一侧固接有第二拉绳，第二拉绳端部绕过第二导轮与第二滑块底部固接。
更进一步的，机架的材质为不锈钢。
更进一步的，第一拉绳和第二拉绳均为钢丝绳。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明达到了不会影响下次电解效果、不易使阴极和惰性阳极损伤、阴极和惰性阳极上的残留清理更彻底、安全性高和易于将惰性阳极上的熔渣与阴极上的钢液残留进行清理的效果。
1、本发明将惰性阳极上的熔渣和阴极上的钢液残留进行清理，从而不会影响下次电解效果，同时在惰性阳极上的熔渣和阴极上的钢液温度较高时将其进行清理，从而不易使阴极和惰性阳极损伤。
2、本发明通过打磨机构将惰性阳极和阴极侧壁上的残留进行清理，再通过刮除机构将惰性阳极和阴极底部的残留进行清理，从而使得阴极和惰性阳极上的残留清理更彻底。
3、本发明使用机械化来代替人工将惰性阳极上的熔渣和阴极上的钢液残留进行清理，从而提高了安全性，同时易于将惰性阳极上的熔渣和阴极上的钢液残留进行清理。
附图说明
图1为本发明的主视结构示意图。
图2为本发明图1中A的放大结构示意图。
图3为本发明图1中B的放大结构示意图。
图4为本发明环形挡板的俯视结构示意图。
图5为本发明固定套的俯视结构示意图。
图6为本发明套杆的横截面示意图。
图7为本发明惰性阳极的俯视结构示意图。
图8为本发明阴极的俯视结构示意图。
图9为本发明升降机构的主视结构示意图。
图10为本发明打磨机构的主视结构示意图。
图11为本发明第二皮带轮的俯视结构示意图。
图12为本发明转盘的俯视结构示意图。
图13为本发明图1中A的俯视结构示意图。
图14为本发明刮除机构的主视结构示意图。
附图中的标记为：1-机架，2-升降机构，21-绕线轮，22-第一导轮，23-第一拉绳，3-顶板，4-环形挡板，5-固定套，6-套杆，7-惰性阳极，8-阴极，9-打磨机构，91-第一皮带轮，92-第二皮带轮，93-平皮带，94-第一转轴，95-第一轴承座，96-第一齿轮，97-转盘，98-通孔，99-第一滑块，910-环形滑轨，911-第二转轴，912-第二轴承座，913-第一锥齿轮，914-第二锥齿轮，10-刮除机构，101-短滑轨，102-第二滑块，103-挡块，104-移动板，105-第二拉绳，106-刮板，107-第一弹性件，108-第一安装板，109-第二安装板，1010-第二导轮，1011-长滑轨，1012-第三滑块，1013-第二弹性件，11-钢包，12-放置架，13-电机，14-第三转轴，15-固定板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例
一种锰合金生产设备，如图1-14所示，包括有机架1、升降机构2、顶板3、环形挡板4、固定套5、套杆6、惰性阳极7、阴极8、打磨机构9、刮除机构10、钢包11、放置架12、电机13、第三转轴14和固定板15；放置架12上放置有钢包11，钢包11上方设有机架1；机架1内顶部中间固接有电机13，电机13上固接有第三转轴14；机架1内顶部两侧均固接有升降机构2和打磨机构9，升降机构2和打磨机构9的动力输入端均固接于第三转轴14上；机架1内两侧上均固接有固定套5，升降机构2下部固接有套杆6，套杆6穿过固定套5与打磨机构9的动力输出端；左侧的套杆6底部固接有惰性阳极7，右侧的套杆6底部固接有阴极8，惰性阳极7和阴极8均位于钢包11的上方；套杆6上部外围固接有环形挡板4，环形挡板4位于固定套5的上方；套杆6靠近电机13的一侧上部固接有顶板3，顶板3位于环形挡板4的上方；固定板15固接于机架1上，且位于钢包11的正上方；固定板15两侧均固接有刮除机构10，顶板3与刮除机构10配合。
升降机构2包括有绕线轮21、第一导轮22和第一拉绳23；机架1内顶部两侧均固接有第一导轮22，绕线轮21固接于第三转轴14上，绕线轮21上绕接有第一拉绳23，第一拉绳23左端绕过左侧的第一导轮22，第一拉绳23右端绕过右侧的第一导轮22，第一拉绳23两端均固接有套杆6。
打磨机构9包括有第一皮带轮91、第二皮带轮92、平皮带93、第一转轴94、第一轴承座95、第一齿轮96、转盘97、第一滑块99、环形滑轨910、第二转轴911、第二轴承座912、第一锥齿轮913和第二锥齿轮914；第三转轴14上固接有两第一皮带轮91，两第一皮带轮91均位于绕线轮21的后侧；机架1内顶部两侧均固接有第二轴承座912，第二转轴911与第二轴承座912枢接；第二转轴911上固接有第二锥齿轮914和第二皮带轮92，第二锥齿轮914位于第二皮带轮92的后侧，第二皮带轮92与第一皮带轮91通过平皮带93传动连接；机架1内两侧上均固接有第一轴承座95和环形滑轨910，第一轴承座95位于环形滑轨910的上方；第一转轴94与第一轴承座95枢接，且贯穿第一轴承座95；第一转轴94上端固接有第一锥齿轮913，第一锥齿轮913与第二锥齿轮914啮合，第一转轴94下端固接有第一齿轮96；第一滑块99与环形滑轨910滑动连接，第一滑块99底部固接有转盘97，转盘97与第一齿轮96啮合，转盘97上开有通孔98，套杆6下端穿过环形滑轨910和通孔98，且惰性阳极7和阴极8的直径与通孔98的直径相同。
刮除机构10包括有短滑轨101、第二滑块102、挡块103、移动板104、第二拉绳105、刮板106、第一弹性件107、第一安装板108、第二安装板109、第二导轮1010、长滑轨1011、第三滑块1012和第二弹性件1013；机架1内两侧上均固接有短滑轨101，移动板104通过第二滑块102与短滑轨101滑动连接，移动板104位于顶板3的上方，且与顶板3配合；挡块103固接于短滑轨101上，且位于第二滑块102的下方；固定板15两侧均固接有长滑轨1011，长滑轨1011底部远离固定板15的一侧固接有第二导轮1010；第二安装板109通过第三滑块1012与长滑轨1011滑动连接，第二安装板109远离固定板15的一侧固接有第一安装板108；第一安装板108顶部中间铰接连接有刮板106，刮板106两侧通过第一弹性件107与第一安装板108顶部连接；第三滑块1012与固定板15之间通过第二弹性件1013连接，第三滑块1012远离固定板15的一侧固接有第二拉绳105，第二拉绳105端部绕过第二导轮1010与第二滑块102底部固接。
机架1的材质为不锈钢。
第一拉绳23和第二拉绳105均为钢丝绳。
当需要制备锰合金时，首先向钢包11内加入钢液，在钢液上加入熔渣，之后启动电机13带动第三转轴14顺时针转动，从而带动升降机构2工作，从而使得套杆6向下运动，从而带动惰性阳极7和阴极8向下运动，当惰性阳极7置于熔渣内时，同时阴极8也置于钢液内，控制电机13停止工作。
然后通过置于熔渣中的惰性阳极7与置于钢液中的阴极8间施加一直流电场，进行电化学反应，将锰氧化物中的锰还原进入钢液完成合金化的目的，而锰氧化物中的氧则通过和惰性阳极7发生阳极反应以氧气的形式排出进入大气。通过此项技术向熔渣加入锰矿3～10Kg/吨钢，利用电解熔融还原，可以向钢液增加0.1％～0.2％(重量百分比)的锰含量，以此来制备锰合金。
当制备完锰合金之后，惰性阳极7上残留有熔渣和阴极8上残留有钢液，此时再启动电机13带动第三转轴14逆时针转动，从而带动升降机构2工作，从而使得套杆6向上运动，从而带动惰性阳极7和阴极8向上运动。
与此同时第三转轴14逆时针转动也会带动打磨机构9工作，从而打磨机构9就会将惰性阳极7侧壁上残留有熔渣和阴极8侧壁上残留有钢液清理下来。
与此同时套杆6向上运动，也会带动顶板3向上运动，当顶板3与刮除机构10接触后继续向上运动时，就会启动刮除机构10工作，从而将惰性阳极7底部上残留有熔渣和阴极8底部上残留有钢液清理下来。
然后再启动电机13带动第三转轴14顺时针转动，从而带动升降机构2工作，从而使得套杆6向下运动，从而带动惰性阳极7和阴极8向下运动。与此同时第三转轴14顺时针转动也会带动打磨机构9工作，从而打磨机构9就会再次将惰性阳极7和阴极8侧壁进行打磨，从而将其清理的更彻底。与此同时套杆6向下运动也会带动顶板3向上运动，当顶板3与刮除机构10不再接触时，又会再次启动刮除机构10工作，从而将惰性阳极7和阴极8底部清理更彻底。
当刮除机构10停止工作时，电机13也停止工作，从而打磨机构9也停止工作，此时惰性阳极7和阴极8就会复位。
其中，如图9所示，升降机构2包括有绕线轮21、第一导轮22和第一拉绳23；机架1内顶部两侧均固接有第一导轮22，绕线轮21固接于第三转轴14上，绕线轮21上绕接有第一拉绳23，第一拉绳23左端绕过左侧的第一导轮22，第一拉绳23右端绕过右侧的第一导轮22，第一拉绳23两端均固接有套杆6。
当需要使惰性阳极7和阴极8向上时，启动电机13带动第三转轴14逆时针转动，就会带动绕线轮21逆时针转动，从而就会收第一拉绳23，从而带动套杆6向上运动，从而带动惰性阳极7和阴极8向上运动。当需要使惰性阳极7和阴极8向下时，启动电机13带动第三转轴14顺时针转动，就会带动绕线轮21顺时针转动，从而就会放第一拉绳23，从而带动套杆6向下运动，从而带动惰性阳极7和阴极8向下运动。
其中，如图10和图11所示，打磨机构9包括有第一皮带轮91、第二皮带轮92、平皮带93、第一转轴94、第一轴承座95、第一齿轮96、转盘97、第一滑块99、环形滑轨910、第二转轴911、第二轴承座912、第一锥齿轮913和第二锥齿轮914；第三转轴14上固接有两第一皮带轮91，两第一皮带轮91均位于绕线轮21的后侧；机架1内顶部两侧均固接有第二轴承座912，第二转轴911与第二轴承座912枢接；第二转轴911上固接有第二锥齿轮914和第二皮带轮92，第二锥齿轮914位于第二皮带轮92的后侧，第二皮带轮92与第一皮带轮91通过平皮带93传动连接；机架1内两侧上均固接有第一轴承座95和环形滑轨910，第一轴承座95位于环形滑轨910的上方；第一转轴94与第一轴承座95枢接，且贯穿第一轴承座95；第一转轴94上端固接有第一锥齿轮913，第一锥齿轮913与第二锥齿轮914啮合，第一转轴94下端固接有第一齿轮96；第一滑块99与环形滑轨910滑动连接，第一滑块99底部固接有转盘97，转盘97与第一齿轮96啮合，转盘97上开有通孔98，套杆6下端穿过环形滑轨910和通孔98，且惰性阳极7和阴极8的直径与通孔98的直径相同。
第三转轴14转动就会带动第一皮带轮91转动，从而带动第二皮带轮92转动，从而带动第二转轴911转动，从而带动第二锥齿轮914转动，从而带动第一锥齿轮913转动，从而带动第一转轴94转动，从而带动第一齿轮96转动。由于第一齿轮96与转盘97外围啮合，从而带动转盘97转动，与此同时惰性阳极7和阴极8在通孔98内向上或向下运动，由于惰性阳极7和阴极8的直径与通孔98的直径相同，从而惰性阳极7和阴极8在通孔98内向上或向下运动时，转动的转盘97内壁就会将惰性阳极7侧壁上的熔渣和阴极8侧壁上的钢液打磨下来，从而将其侧壁上的残留进行了清理。
其中，如图14所示，刮除机构10包括有短滑轨101、第二滑块102、挡块103、移动板104、第二拉绳105、刮板106、第一弹性件107、第一安装板108、第二安装板109、第二导轮1010、长滑轨1011、第三滑块1012和第二弹性件1013；机架1内两侧上均固接有短滑轨101，移动板104通过第二滑块102与短滑轨101滑动连接，移动板104位于顶板3的上方，且与顶板3配合；挡块103固接于短滑轨101上，且位于第二滑块102的下方；固定板15两侧均固接有长滑轨1011，长滑轨1011底部远离固定板15的一侧固接有第二导轮1010；第二安装板109通过第三滑块1012与长滑轨1011滑动连接，第二安装板109远离固定板15的一侧固接有第一安装板108；第一安装板108顶部中间铰接连接有刮板106，刮板106两侧通过第一弹性件107与第一安装板108顶部连接；第三滑块1012与固定板15之间通过第二弹性件1013连接，第三滑块1012远离固定板15的一侧固接有第二拉绳105，第二拉绳105端部绕过第二导轮1010与第二滑块102底部固接。
当顶板3向上运动时，就会触碰到移动板104，当顶板3继续向上运动时，就会带动移动板104向上运动，从而在第二拉绳105的作用下，从而带动第二安装板109向靠近第一齿轮96的方向运动，从而带动第一安装板108向靠近第一齿轮96的方向运动，从而带动刮板106向靠近第一齿轮96的方向运动，在刮板106运动过程中，刮板106顶部就会与惰性阳极7和阴极8底部接触，当刮板106继续运动时，就会将惰性阳极7底部上的熔渣和阴极8底部上的钢液刮除下来。
当顶板3向下运动时，由于重力作用，移动板104就会向下运动，此时在第二弹性件1013的作用下，第二安装板109向远离第一齿轮96的方向运动，从而带动第一安装板108向远离第一齿轮96的方向运动，从而带动刮板106向远离第一齿轮96的方向运动，由于此时刮板106顶部还与惰性阳极7和阴极8底部接触，因此当刮板106运动时，就会再次将惰性阳极7底部和阴极8底部进行刮除，从而使得惰性阳极7底部和阴极8底部清理更彻底。
提供以上描述仅是为了例示本发明的技术构思，本领域技术人员将理解，在不改变本发明的基本特征的情况下可进行各种改变和修改。因此，本发明的示例实施方式仅出于例示性目的提供，而非旨在限制本发明的技术构思。本公开的技术构思的范围不限于此。因此，应该理解，上述示例性实施方式在所有方面均为例示性的，而非限制本公开。本公开的保护范围应该基于权利要求书来解释，其等同范围内的所有技术构思应该被解释为落入本公开的范围内。
