CN101381789B - 转炉出钢挡渣装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转炉出钢挡渣装置。包括大容量高压储气装置、气动减压站，气动控制柜，挡渣头装置和冷却系统。高压氮气源通过单向阀与大容量高压储气装置相连，大容量高压储气装置与气动减压站相连，气动减压站将系统管路分为两路，一路与一个中等容量的储气罐相连，并与挡渣头喷气控制阀台直接相连，控制阀与转炉旋转接头相连；另一路与一组换向阀相连，换向阀出来两路后与旋转接头相连；冷却管路采用独立的一路低压氮气，直接连接到旋转接头；通过旋转接头后的四条管路，分别与挡渣悬臂和挡渣头相连，与高温气缸的有杆腔和无杆腔相连，与气体冷区管路相连。克服了原有挡渣装置能源损耗大，挡渣效果差，效率低下等问题。

Description

转炉出钢挡渣装置

技术领域

本发明涉及出钢挡渣装置，尤其是涉及一种转炉出钢挡渣装置。

背景技术

目前现有的转炉出钢挡渣主要有三种方式。一、是挡渣球法，此种方法挡渣球有时达不到出钢口，不能有效地在钢水将流尽时堵住出钢口；另外，挡渣球在挡渣时，如完全落到出钢口上方，在钢水还未流尽时会过旱封堵出钢口，降低了钢水收得率；其挡渣球的消耗量较大，经济效益差；二、是挡渣塞法，与挡渣球法类似，需要人为操作，挡渣效率低，三、气动挡渣法，现有气动挡渣法，仅限于用气流阻止钢渣的流动，没有压力控制，利用率低，对出钢口损坏较大，并缺乏可靠的炉渣检测装置，投入的准确性及投入时机难以保证，造成挡渣效果很不稳定。

发明内容

为了克服原有转炉出钢挡渣装置效率低下，设备损耗大，投入时机差，钢水收得率低等问题，本发明的目的在于提供了一种转炉出钢挡渣装置。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

包括大容量高压储气装置、气体减压站，气动控制柜，挡渣头装置和冷却系统；其中：

1)大容量高压储气装置：包括第一、第二截止阀，第一、第二单向阀和大容量高压储气罐；高压氮气源的一路通过第一截止阀与第一单向阀相连，第一单向阀与大容量高压储气罐的入口连接；高压氮气的另一路通过第二截止阀与第二单向阀连接，第二单向阀与大容量高压氮气灌的出口相连；

2)气动减压站：包括第一、第二、第三、第四高压大流量调压阀，第三、第四、第五、第六、第七截止阀，第三、第四、第五单向阀，第一气控球阀和第一电磁阀；高压管路共分为四条管路，四条管路的入口第三截止阀，第五截止阀，第六截止阀与高压大容量储气罐的出口连接；四条管路和一条低压管路的出口连接如下：

第一管路：第三截止阀出口和第四截止阀、第一高压大流量调压阀并行连接，第三单向阀安装于第四截止阀与第一高压大流量调压阀管路的出口，并汇集到喷气主管路；第二管路：第五截止阀和第七截止阀相连，第七截止阀与第四高压大流量调压阀相连，并通过第五单向阀，其出口汇集于喷气主管路；第三管路：第五截止阀和第二高压大流量调压阀相连，第二高压大流量调压阀与第一气控球阀相连，并通过第四单向阀出口汇集于喷气主管路；第四管路：第六截止阀与第三高压大流量调压阀连接后，管路出口接气缸控制管路；一条低压管路，通过第一电磁阀接第一气控球阀控制第一气控球阀的开关；

3)储气罐：包括中等容量储气罐和第八截止阀；中等容量储气罐与第八截止阀连接后，接喷气主管路；

4)气动控制柜：包括第二、第三、第四、第五气动球阀，第二电磁阀，过滤器，第一、第二低压调压阀，第九、第十截止阀，第一、第二单向截流阀；喷气主管路与第二气动球阀相连，出口接旋转接头第一接口；气缸控制管路与第三、第四气动球阀并行连接，第三气动球阀经过第一单向截流阀后接旋转接头第二接口，第四气动球阀与第五气动球阀相连，经过第二单向截流阀后接旋转接头第三接口；低压冷却气体一路通过过滤器，第二低压调压阀，第九截止阀接旋转接头第四接口，另一路通过过滤器，第一低压调压阀，第十截止阀连接到第五气动球阀。

5)挡渣头装置：包括挡渣头气缸，挡渣悬臂，挡渣头，第一、第二、第三、第四气管接头；挡渣头气缸推动挡渣悬臂运动，挡渣头安装于挡渣悬臂的顶端，挡渣悬臂中空，通高压氮气，旋转接头第一接口连接第一气管接头，第一气管接头与挡渣悬臂相连；旋转接头第二接口连接第二气管接头，第二气管接头连接挡渣头气缸的有杆腔；旋转接头第三接口连接第三气管接头，第三气管接头连接挡渣头气缸的无杆腔；旋转接头第四接口连接第四气管接头，第四气管接头直接通往大气。

6)冷却系统：低压冷却气体通过过滤器，第二低压调压阀，第九截止阀再通过旋转接头第四接口，接挡渣头装置。

本发明具有的有益效果是：

1)气缸带动挡渣头从原位到达出钢口位置，挡渣塞头进行机械封闭，塞头端部喷射高压气体防止炉渣流出，此法在迅速性、可靠性及经济性方面相对于挡渣球法和挡渣塞法具有极大的优势。

2)提供的高压储气装置，两条气流，一方面储气罐可以提供系统的工作压力；另一方面当储气罐压力低于入口氮气源压力时，氮气源也起到了备用气源的作用，提高了系统气源的可靠性。

3)提供的管路冷区系统，保证了系统的稳定性，降低了气缸的环境温度，延长了挡渣头气缸的使用寿命。

4)提供的检测系统，根据出钢口的钢渣含量，直接控制挡渣机构的动作，提高了设备的自动化程度，减少了人为的操作失误，有效的减少了钢水的含渣量。另外根据转炉的角度判断出钢口的位置，控制挡渣头的回收，降低了氮气的损耗。

5)在加工过程中的多段压力控制，降低了对出钢口的损坏及氮气的消耗量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是挡渣头装置结构示意图。

图3是气体减压站的结构示意图。

图4是气控柜的结构示意图。

图中：1、2、6、7、10、15、18、22、32、39为截止阀，3、4、9、14、20为单向阀，5.高压大容量储气罐，16、气缸控制管路，21.中等容量储气罐，8、11、17、19.为高压大流量调压阀，23.气动减压站，24、喷气主管路，12、25、26、27、40.气动球阀，13、28.电磁阀，29.过滤器，30、31.低压调压阀，33.旋转接头，34.挡渣头装置，35.出钢口，36.挡渣悬臂，37.挡渣头，38.挡渣头气缸。41，42.单向截流阀，43，44，45.气管接头。

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。

如图1、图2所示，本发明高压氮气源一路通过截止阀1与单向阀3相连，单向阀3与高压大容量储气罐5的入口连接；高压氮气另一路通过截止阀2与单向阀4连接，单向阀4与高压大容量氮气灌5的出口相连。高压大容量氮气灌5出口管路在气动减压站23中分为四条管路，后又汇集成两条管路：一条通过截止阀6和截止阀7、高压大流量调压阀8连接，单向阀9安装于截止阀7与高压大流量调压阀8管路的出口，并汇集到喷气主管路24；一条通过截止阀10和截止阀18、高压大流量调压阀11相连后分为两条管路：一条通过截止阀18与高压大流量调压阀19相连，并通过单向阀20，其出口汇集于喷气主管路24；一条通过高压大流量调压阀11与气控球阀12相连，并通过单向阀14出口汇集于喷气主管路24；最后一条通过截止阀15与高压大流量调压阀17连接后，管路出口通向气缸控制管路16。中等容量储气罐21与截止阀22连接后，通往喷气主管路24。喷气主管路24与气动球阀25相连，出口通往旋转接头33；气缸控制管路16连接气动球阀26和27，出口通往旋转接头33；冷却气体通过过滤器29，第一低压调压阀30通往旋转接头33。从气控柜出来后有4路气体汇集到旋转接头33处，分别是：一路挡渣主管24气体；两路气缸控制气体；一路低压冷却气体。挡渣主管气体通过旋转接头33后直接连接到挡渣悬臂36装置处，挡渣头37直接安装于挡渣悬臂36的顶端，高压气流经过挡渣悬臂36从挡渣头37喷出，用于阻挡钢渣进入钢水包。另一路控制气体通过旋转接头33后，直接连接到挡渣头气缸38的有杆腔和无杆腔，用于控制挡渣头的前进后退。挡渣头37工作时，挡渣头气缸38推动悬臂及喷嘴对出钢口进行机械封闭，塞头端部喷射高压气体来防止炉渣流出。低压冷却气体通过旋转接头，直接通往挡渣头装置34。

如图3所示，一条高压氮气通过在减压站中分为四条管路，后又汇集成两条管路：一条通过截止阀6和截止阀7、调压阀8连接，单向阀9安装于截止阀7与调压阀8管路的出口，并汇集到喷气主管路24；一条通过截止阀10和截止阀18、调压阀11相连后分为两条管路：一条通过截止阀18与调压阀19相连，并通过单向阀20，其出口汇集于喷气主管路24；一条通过调压阀11与气控球阀12相连，并通过单向阀14出口汇集于喷气主管路24；最后一条通过截止阀15与调压阀17连接后，管路出口通向气缸控制管路16。另外一条低压管路，用于提供高压球阀执行机构的驱动力，能通过电磁阀13来控制驱动球阀12执行机构，从而控制球阀12的开关，从而达到调压的作用。

挡渣装置工作步骤：控制电磁阀28前进侧得电，气动球阀27，40打开，气缸控制管路16中高压氮气通过旋转接头33通到挡渣头气缸38无杆腔，推动挡渣悬臂36和挡渣头37往出钢口运动；同时控制气动减压站23中第一电磁阀13打开，使高压气体以压力一通过气动减压站到达气动球阀25，电磁阀28打开的同时，气动球阀25也同时打开，这样高压气体通过气动球阀25后，再通过旋转接头33，挡渣悬臂36从挡渣头37中喷出，从而挡住钢渣从出钢口中流出，此时压力会自动稳定在压力二，当吹开钢渣后关闭电磁阀13，高压气流以压力二，继续喷吹，同时转炉开始转动使出钢口离开最低位；当钢渣液面离开出钢口时，控制电磁阀28后退侧得电，前进侧失电，气缸控制管路16中高压氮气通过旋转接头33通到挡渣头气缸38有杆腔，推动挡渣悬臂37和挡渣喷嘴36返回初始位置，同时关闭气动球阀25，27，40；完成一次工作过程。

挡渣控制系统根据挡渣期间的受力情况，将压力分为三个阶段，塞头刚到达出钢口位置时，需要较大的压力，通过气流将钢渣阻挡于转炉内，同时保证喷嘴及悬臂不会照成损伤，在将钢渣吹开后稳定在另一个压力，在转炉出钢口随着转炉旋转到一定角度后，钢渣离开出钢口，挡渣头需要及时回到初始位置，并停止挡渣气流的喷吹。这样即可以提高设备的工作效率，也也可以降低气流对转炉出钢口的损伤，达到最佳的挡渣效果。

参照附图，提供上述实施例。通过实施例将有助于理解本发明，但不限制本发明的内容。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种转炉出钢挡渣装置，其特征在于：包括大容量高压储气装置、气体减压站，气动控制柜，挡渣头装置和冷却系统；其中：

1)大容量高压储气装置：包括第一、第二截止阀(1、2)，第一、第二单向阀(3、4)和大容量高压储气罐(5)；高压氮气源的一路通过第一截止阀(1)与第一单向阀(3)相连，第一单向阀(3)与大容量高压储气罐(5)的入口连接；高压氮气的另一路通过第二截止阀(2)与第二单向阀(4)连接，第二单向阀(4)与大容量高压氮气灌(5)的出口相连；

2)气动减压站(23)：包括第一、第二、第三、第四高压大流量调压阀(8、11、17、19)，第三、第四、第五、第六、第七截止阀(6、7、10、15、18)，第三、第四、第五单向阀(9、14、20)，第一气控球阀(12)和第一电磁阀(13)；高压管路共分为四条管路，四条管路的入口第三截止阀(6)，第五截止阀(10)，第六截止阀(15)与高压大容量储气罐(5)的出口连接；四条管路和一条低压管路的出口连接如下：

第一管路：第三截止阀(6)出口和第四截止阀(7)、第一高压大流量调压阀(8)并行连接，第三单向阀(9)安装于第四截止阀(7)与第一高压大流量调压阀(8)管路的出口，并汇集到喷气主管路(24)；第二管路：第五截止阀(10)和第七截止阀(18)相连，第七截止阀(18)与第四高压大流量调压阀(19)相连，并通过第五单向阀(20)，其出口汇集于喷气主管路(24)；第三管路：第五截止阀(10)和第二高压大流量调压阀(11)相连，第二高压大流量调压阀(11)与第一气控球阀(12)相连，并通过第四单向阀(14)出口汇集于喷气主管路(24)；第四管路：第六截止阀(15)与第三高压大流量调压阀(17)连接后，管路出口接气缸控制管路(16)；一条低压管路，通过第一电磁阀(13)接第一气控球阀(12)控制第一气控球阀(12)的开关；

3)储气罐：包括中等容量储气罐(21)和第八截止阀(22)；中等容量储气罐(21)与第八截止阀(22)连接后，接喷气主管路(24)；

4)气动控制柜：包括第二、第三、第四、第五气动球阀(25、26、27，40)，第二电磁阀(28)，过滤器(29)，第一、第二低压调压阀(30、31)，第九、第十截止阀(32，39)，第一、第二单向截流阀(41，42)；喷气主管路(24)与第二气动球阀(25)相连，出口接旋转接头(33)第一接口；气缸控制管路(16)与第三、第四气动球阀(26，27)并行连接，第三气动球阀(26)经过第一单向截流阀(41)后接旋转接头(33)第二接口，第四气动球阀(27)与第五气动球阀(40)相连，经过第二单向截流阀(42)后接旋转接头(33)第三接口；低压冷却气体一路通过过滤器(29)，第二调压阀(31)，第九截止阀(32)接旋转接头(33)第四接口，另一路通过过滤器(29)，第一低压调压阀(30)，第十截止阀(39)连接到第五气动球阀(40)；

5)挡渣头装置：包括挡渣头气缸(38)，挡渣悬臂(36)，挡渣头(37)，第一、第二、第三、第四气管接头(43，44，45，46)；挡渣头气缸(38)推动挡渣悬臂(36)运动，挡渣头(37)安装于挡渣悬臂(36)的顶端，挡渣悬臂(36)中空，通高压氮气，旋转接头(33)第一接口连接第一气管接头(43)，第一气管接头(43)与挡渣悬臂(36)相连；旋转接头(33)第二接口连接第二气管接头(44)，第二气管接头连接挡渣头气缸(38)的有杆腔；旋转接头(33)第三接口连接第三气管接头(45)，第三气管接头连接挡渣头气缸(38)的无杆腔；旋转接头(33)第四接口连接第四气管接头(46)，第四气管接头(46)直接通往大气；

6)冷却系统：低压冷却气体通过过滤器(29)，第二低压调压阀(31)，第九截止阀(32)再通过旋转接头(33)第四接口，接挡渣头装置(34)。

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