CN102051438A - 氧枪刮渣及保护预警系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氧枪刮渣及保护预警系统，它包括从两侧合拢围抱氧枪的刮渣装置、保护预警装置；刮渣装置和保护预警装置均由转炉控制PLC控制。在转炉出钢的同时，氧枪上升至刮渣位时，刮渣装置上的刀头将氧枪上的炉渣剖为四瓣。在刮渣的过程中，氧枪卷扬钢丝绳固定端的拉力传感器将信号传递到转炉控制PLC，当拉力超过刮渣设定值时，转炉控制PLC指令气控电磁阀，使气缸带动刮渣小车向两侧运动，即停止刮渣，从而保护氧枪卷扬钢丝绳不会因受损而断裂。同时，在氧枪正常工作时，拉力传感器将信号传递到转炉控制PLC，炉前操作计算机会给出氧枪结渣过多预警和氧枪钢丝绳变松预警提示，以防止发生事故。

Description

氧枪刮渣及保护预警系统
技术领域
本发明涉及转炉炼钢辅助设备，尤其涉及转炉炼钢区域对氧枪进行结渣清除及保护预警的系统。
背景技术
随着转炉溅渣护炉技术的发展，在溅渣护炉过程中，氧枪上会附着较多的炉渣，并随着吹炼炉数的增加而不断加粗，使得氧枪经常提不出烟罩氧枪口水套，最终需要停炉割枪，占用生产时间，且氧枪消耗增多；同时多伴随着氧枪升降和烟罩磨损漏水事故，影响生产正常进行。目前多数钢厂的刮渣设备，因未扩大氧枪口、蒸汽封圈，刮下的渣子会堆积在氧枪口，从而使氧枪无法下枪吹炼；加之无拉力保护，沾钢硬刮会导致发生氧枪卷扬钢丝绳断裂的事故，所以实用性不强，绝大多数停用和拆除。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种氧枪刮渣及保护预警系统，它在刮去氧枪上附着的炉渣的同时，还能起到保护氧枪卷扬钢丝绳的作用。同时，本系统在刮渣的同时解决了碎渣堆积的问题。另外，在正常吹炼时，本系统还可以实现氧枪结渣过多预警和氧枪卷扬钢丝绳变松预警提示，避免事故的发生。
氧枪刮渣及保护预警系统，包括氧枪、氧枪提升机械装置、氧枪口水套、固定在氧枪口水套上方的封圈、氧枪主令控制器、转炉控制PLC、与转炉控制PLC相连的炉前操作计算机、氧枪卷扬钢丝绳、滑轮，其特征是：它还包括从两侧合拢围抱氧枪的刮渣装置、保护预警装置；刮渣装置和保护预警装置均由转炉控制PLC控制。
其中，刮渣装置设置在封圈的上方，它包括对称地安装在氧枪两侧的刮渣小车、刀座、刀头、气缸、气控电磁阀；刮渣小车设置在小车框架内的轨道上；刮渣小车的一端通过刀座连接刀头，另一端连接气缸；气缸与气控电磁阀相连；气控电磁阀由转炉控制PLC控制。保护预警装置包括氧枪卷扬钢丝绳、滑轮、拉力传感器；氧枪的上部通过滑轮连接有氧枪卷扬钢丝绳，钢丝绳的一端与氧枪提升机械装置的卷筒相连，其固定端通过拉力传感器将拉力信号传送到转炉控制PLC。
在转炉出钢的同时，氧枪上升至待吹点后继续上升至刮渣位时，氧枪主令控制器将信号传至转炉控制PLC，刮渣程序自动启动：转炉控制PLC指令气控电磁阀，使气缸推动氧枪两侧的刮渣小车沿着小车框架内的小车轨道向氧枪合拢，直至刀座上的刀头包住氧枪。这时氧枪继续提升，刀头与氧枪发生相对运动，刀头将氧枪上的炉渣剖为四瓣，大块的矿渣经封圈、氧枪口水套掉入炉坑中。当刮渣完成后，操作氧枪下降，转炉控制PLC指令气控电磁阀，使气缸带动刮渣小车向两侧运动，使刀头离开氧枪，从而恢复转炉吹炼状态。在刮渣的过程中，氧枪卷扬钢丝绳固定端的拉力传感器将信号传递到转炉控制PLC，当拉力超过刮渣设定值时，转炉控制PLC指令气控电磁阀，使气缸带动刮渣小车向两侧运动，即停止刮渣，从而保护氧枪卷扬钢丝绳不会因受损而断裂。
同时，在氧枪正常工作时，拉力传感器将信号传递到转炉控制PLC，炉前操作计算机显示氧枪和渣子的重量，当重量超过或低于设定值时，拉力传感器将信号传递到转炉控制PLC，炉前操作计算机会给出氧枪结渣过多预警和氧枪钢丝绳变松预警提示，提醒操作人员须进行刮渣或检查氧枪卷扬钢丝绳情况，以防止发生事故。
因此，本发明利用转炉出钢时间，刮去氧枪上所附着的炉渣，降低了氧枪消耗，减少了因氧枪系统故障停炉，同时还能起到保护氧枪卷扬钢丝绳的作用。另外，在正常吹炼时，可以实现氧枪结渣过多预警和氧枪卷扬钢丝绳变松预警提示，避免事故的发生。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明氧枪刮渣及保护预警系统的示意图；
图2是刮渣装置的俯视图。
具体实施方式
从图1、图2可知，氧枪刮渣设备及保护预警系统，包括氧枪5、氧枪提升机械装置7、氧枪口水套13、固定在氧枪口水套13上方的封圈10、氧枪主令控制器15、转炉控制PLC16、与转炉控制PLC16相连的炉前操作计算机18、氧枪卷扬钢丝绳17、滑轮19，其特征是：它还包括从两侧合拢围抱氧枪5的刮渣装置、保护预警装置；刮渣装置和保护预警装置均由转炉控制PLC16控制。
其中，刮渣装置设置在封圈10的上方，它包括对称地安装在氧枪5两侧的刮渣小车3、刀座14、刀头4、气缸2、气控电磁阀8；刮渣小车3设置在小车框架1内的轨道20上；刮渣小车3的一端通过刀座14连接刀头4，另一端连接气缸2；气缸2与气控电磁阀8相连；气控电磁阀8由转炉控制PLC16控制。
保护预警装置包括氧枪卷扬钢丝绳17、滑轮19、拉力传感器6；氧枪5的上部通过滑轮19连接有氧枪卷扬钢丝绳17，钢丝绳17的一端与氧枪提升机械装置7的卷筒相连，其固定端通过拉力传感器6将拉力信号传送到转炉控制PLC16。保护预警装置有两个作用：一方面在刮渣过程中当拉力超过设定值时，停止刮渣，保护氧枪钢丝绳不受损；另一方面在氧枪正常使用下，给出氧枪结渣过多预警和氧枪钢丝绳松预警提示。
作为本发明的一种优选方式，封圈10为三层气旋式蒸汽封圈。本发明去除了氧枪口水套上原有的固定氮封圈和氧枪上的活动氮封圈，使用内径较大的三层气旋式蒸汽封圈，便于氧枪整体刮渣。并且通过将现有的氮封改用蒸汽封，使用了价格低廉的蒸汽，减少了氮气消耗，同时也降低制氧厂的氧气放散，从而降低了费用。另外，本发明通过将原有的氧枪口水套的内径从180mm扩大至460mm，为破开的氧枪上的炉渣提供通道；氧枪口水套和蒸汽封圈使大块的炉渣经蒸汽封圈、氧枪口水套的内孔掉落至炉坑中。
作为本发明的又一种优选方式，本系统还包括碎渣收集装置：它由设置在蒸汽圈10下端两侧的出渣收集溜槽11、溜槽11出口处下方的碎渣存储箱12组成。出渣收集溜槽11为U形。这样，刮渣时散落在蒸汽封圈10外部的碎渣，就掉落在碎渣收集溜槽11内，滑落到碎渣存渣箱12中，不会在蒸汽封圈附近造成堆积，从而避免了渣子堆积造成氧枪5无法下枪吹炼和刮渣装置无法动作的情况。碎渣存渣箱12的碎渣由人工定期进行清除。
本发明的刮渣过程是：在转炉出钢的同时，氧枪5上升至待吹点后继续上升至刮渣位时，氧枪主令控制器15将信号传至转炉控制PLC16，刮渣程序自动启动：转炉控制PLC16指令气控电磁阀8，使气缸2推动氧枪5两侧的刮渣小车3沿着小车框架1内的小车轨道20向氧枪5合拢，直至刀座14上的刀头4包住氧枪5。这时氧枪5继续提升，刀头4与氧枪5发生相对运动，刀头4将氧枪上的炉渣9剖为四瓣，大块的炉渣经蒸汽封圈10、氧枪口水套13掉入炉坑中，碎渣由碎渣收集溜槽11进入碎渣存储箱12内。当刮渣完成后，操作氧枪5下降，转炉控制PLC16指令气控电磁阀8，使气缸2带动刮渣小车3向两侧运动，使刀头4离开氧枪5，从而恢复转炉吹炼状态。在刮渣的过程中，氧枪卷扬钢丝绳17固定端的拉力传感器6将信号传递到转炉控制PLC16，当拉力超过刮渣设定值时，转炉控制PLC16指令气控电磁阀8，使气缸2带动刮渣小车3向两侧运动，即停止刮渣，从而保护氧枪卷扬钢丝绳17不会因受损而断裂。
同时，在氧枪5正常工作时，拉力传感器6将信号传递到转炉控制PLC16，炉前操作计算机18显示氧枪和渣子的重量。当重量超过或低于设定值时，拉力传感器6将信号传递到转炉控制PLC16，炉前操作计算机18会给出氧枪结渣过多预警和氧枪钢丝绳变松预警提示，提醒操作人员须进行刮渣或检查氧枪卷扬钢丝绳17情况，以防止发生事故。
因此，本发明利用转炉出钢时间，刮去氧枪上所附着的炉渣，降低了氧枪消耗，减少了因氧枪系统故障停炉。在刮渣的同时，既考虑到氧枪渣沾钢，保护在一定拉力的情况下工作，也考虑到刮除后炉渣的去向。同时实现了氧枪结渣过多报警和氧枪卷扬钢丝绳变松报警，避免事故的发生。另外，刮渣全过程自动控制，不增加额外的操作；其安全可靠、故障率低，易维护保养，备件通用性好，运行费用低。

Claims (6)

1.氧枪刮渣及保护预警系统，包括氧枪(5)、氧枪提升机械装置(7)、氧枪口水套(13)、固定在氧枪口水套(13)上方的封圈(10)、氧枪主令控制器(15)、转炉控制PLC(16)、与转炉控制PLC(16)相连的炉前操作计算机(18)、氧枪卷扬钢丝绳(17)、滑轮(19)，其特征是：它还包括从两侧合拢围抱氧枪(5)的刮渣装置、保护预警装置；刮渣装置和保护预警装置均由转炉控制PLC(16)控制。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征是：封圈(10)为三层气旋式蒸汽封圈。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征是：刮渣装置设置在封圈(10)的上方，它包括对称地安装在氧枪(5)两侧的刮渣小车(3)、刀座(14)、刀头(4)、气缸(2)、气控电磁阀(8)；刮渣小车(3)设置在小车框架(1)内的轨道(20)上；刮渣小车(3)的一端通过刀座(14)连接刀头(4)，另一端连接气缸(2)；气缸(2)与气控电磁阀(8)相连；气控电磁阀(8)由转炉控制PLC(16)控制。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征是：保护预警装置包括氧枪卷扬钢丝绳(17)、滑轮(19)、拉力传感器(6)；氧枪(5)的上部通过滑轮(19)连接有氧枪卷扬钢丝绳(17)，钢丝绳(17)的一端与氧枪提升机械装置(7)的卷筒相连，其固定端通过拉力传感器(6)将拉力信号传送到转炉控制PLC(16)。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征是：它还包括碎渣收集装置，碎渣收集装置由设置在蒸汽圈(10)下端两侧的出渣收集溜槽(11)、溜槽(11)出口处下方的碎渣存储箱(12)组成。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征是：出渣收集溜槽(11)为U形。
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