CN102392120A - 感应加热炉钢坯卡位故障检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种感应加热炉钢坯卡位故障检测装置。现有的检测设备和装置很难满足生产现场高温高震动的要求。本发明包括传动装置、光电信号检测装置和红外测温装置。在感应加热炉的入口前和出口后各装有一套传动装置、光电信号检测装置和红外测温装置；所述的传动装置嵌入在钢坯传送轨道内，传动装置之间的距离小于钢坯的长度；光电信号检测装置和红外测温装置位于钢坯传送轨道的同一侧，光电信号检测装置正对传动装置设置，红外测温装置位于感应加热炉和传动装置装置之间。本发明实现抗高温、抗震动的要求，同时可实现故障信号的采集。

Description

感应加热炉钢坯卡位故障检测装置

技术领域

本发明属于自动化检测技术领域，尤其是一种感应加热炉钢坯卡位故障检测装置。

背景技术

采用感应加热炉对钢坯进行加热，既节能又环保，而且加热均匀，加热速度快，可以在短时间内将钢坯温度提升几百摄氏度，因此在倡导低碳环保的社会背景下具有广阔的推广应用前景。加热速度快，虽然有利于提高连续生产的效率，但却同时也存在一些弊端，例如对加热炉控制系统的控制速度、控制精度、对整个系统的故障检测与处理要求很高。其中故障检测与处理是尤为重要的一个环节。

由于感应加热炉加热速度很快，因此当出现钢坯卡位现象时，加热炉就会对处于炉中的钢坯持续加热，如果不能及时将加热电压降下来，高速的加热将会导致炉中钢坯融化，造成加热炉报废的严重后果。因此检测钢坯卡位故障并及时将加热炉电压降到安全值以下，是安全生产的重要保证。要检测钢坯是否卡位，即要检测其是否向前传送，检测装置就必须与钢坯接触，然而，由于钢坯的温度高，质量重，速度快，传送过程震动强烈。现有的检测设备和装置很难满足生产现场高温高震动的要求。因此设计的检测装置必须具备如下特点：

1.必须能够保证与钢坯接触，不然无法保证钢坯时刻在向前传送。

2.必须具有耐高温特性，不然无法适应1000℃的钢坯温度。

3.必须具有抗震特性，不然无法适应现场传送钢坯及轨道的高频震动。

4.必须能够将检测的信号接入控制系统，否则在出现故障时，不能及时将加热炉电压调低。

现阶段，在钢坯生产线和轧钢生产线中，现有的传感器很难适应现场的恶劣环境，对于钢坯卡位的故障很难实现自动检测、自动处理，多数生产线依靠现场工人来监控钢坯传送情况，在长时间的连续生产中，既浪费劳动力、又很难达到及时快速。因此本发明对钢铁行业自动炼钢、轧钢的安全运行有重要意义和价值。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种感应加热炉钢坯卡位故障检测装置。

本发明解决技术问题所所采取的技术方案为：

感应加热炉钢坯卡位故障检测装置包括传动装置、光电信号检测装置和红外测温装置。

在感应加热炉的入口前和出口后各装有一套传动装置、光电信号检测装置和红外测温装置；所述的传动装置嵌入在钢坯传送轨道内，传动装置之间的距离小于钢坯的长度；光电信号检测装置和红外测温装置位于钢坯传送轨道的同一侧，光电信号检测装置正对传动装置设置，红外测温装置位于感应加热炉和传动装置装置之间。

所述的传动装置包括滚轴、弹簧、轴承和钢盘，带棱角的齿轮状滚轴通过转动轴架设在两个轴承之间，所述的轴承固定在弹簧上，在转动轴的一端装有钢盘，钢盘绕圆心镂空形成均匀的感测通孔；所述的滚轴、转动轴和钢盘同轴设置，滚轴的上顶端高于钢坯传送轨道所在水平面，弹簧所在轴线斜向上的方向与钢坯行进方向构成钝角；

所述的光电信号检测装置采用光电传感器，光电传感器通过钢盘上的感测通孔感知钢盘的转动；

所述的红外测温装置采用红外测温仪，用于测定钢坯温度。

本发明的有益效果：本发明可以实现抗高温、抗震动的要求，同时可实现故障信号的采集并能够将检测的信号接入控制系统，对钢坯卡位的故障实现了自动检测、自动处理。在连续生产中，既节省了劳动力、又能达到及时快速。本发明对钢铁行业炼钢、轧钢的连续、安全运行有重要的意义和价值。

附图说明

图1为本发明装置的使用状态图；

图2为传动装置结构图；

图3为传动装置切面图；

图4为钢盘结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明是根据生产现场对检测装置的要求，采取将钢坯7的水平运动转换到钢盘4的圆周运动，并采用光电传感器安5检测转动情况，应用红外测温仪6检测加热前和加热后的温度以及用来判断是否有钢坯7通过。具体设计如图1所示。感应加热炉钢坯卡位故障检测装置包括传动装置2、光电信号检测装置5和红外测温仪6。

在感应加热炉3的入口前和出口后各装有一套传动装置2、光电传感器安5和红外测温仪6；传动装置2嵌入在钢坯传送轨道内，传动装置2之间的距离小于钢坯7的长度，使钢坯7进出加热炉的时候至少一端始终都能检测。光电传感器安5和红外测温仪6位于钢坯传送轨道1的同一侧，光电传感器安5正对传动装置2设置，红外测温仪6位于感应加热炉3和传动装置2装置之间。该装置可以实现抗高温、抗震动的要求，同时可实现故障信号的采集。

如图1、2和3所示，传动装置包括滚轴2、弹簧8、轴承9和钢盘4，带棱角的齿轮状滚轴2通过转动轴架设在两个轴承9之间，使滚轴2可以轻松转动，滚轴2与钢坯7接触；轴承固定在中等强度的弹簧上，弹簧8上下两端都固定在传送轨道1上，安装时弹簧8向钢坯到来的方向倾斜一小角度的夹角，同时保证滚轴2略微高出传送轨道1的底面，这样可以增大与钢坯7的摩擦力，防止出现钢坯7与滚轴2之间的滑动造成的钢坯7运动而滚轴停止转动，进而可以有效减少产生误报故障的情况。滚轴2的一端穿过轴承9一段距离，在凸出的滚轴端上安装一个钢盘4，如图4所示，钢盘绕圆心镂空形成均匀的感测通孔，此种设计使得滚轴2带动钢盘4转动过程中保证光电传感器5能够产生均匀的脉冲信号。只要将此脉冲信号引入控制系统即可，只要信号出现持续高电平，或持续低电平，即可说明此处无钢坯或钢坯卡位。

在钢盘4的外侧安装一个光电传感器5，光电传感器安5装在与轨道1分离的支架上，光电传感器5的信号线接入控制系统中。红外测温仪6安装在检测装置与加热炉3之间的位置，一方面用来检测加热前的温度和加热后的温度；另一方面用来判断加热炉3中是否有钢坯7。

检测信号不采用伺服电机，是由于伺服电机必须依靠滚轴带动其转动产生信号，因此必须与滚轴接触，而滚轴是安装在弹簧上的，会有一定的震动，长时间运行必会造成对伺服电机的损坏，因此此处不采用伺服电机。此处采用光电传感器，是由于光电传感器可以在不接触滚轴2装置的情况下采集到信号，因此可以将光电传感器5安装在单独的支架上，有效隔离传送设备震动对它的损坏和影响。同时在成本上比伺服电机也要低。

红外测温仪6产生的信号，一方面用来检测加热前的温度和加热后的温度；另一方面用来判断加热炉中是否有钢坯7。当无钢坯7时，红外测温仪6产生的信号为环境温度信号；当有钢坯7时，红外测温仪6产生的信号为高温信号。当两套装置同时出现信号保持原值超过10秒不变、并且红外测温仪6为高温信号情况时，说明出现钢坯7卡位，那么加热炉3电压就应该自动调节到低压状态，并产生报警信号，以保证加热炉3的安全。

信号时间的设置：感应加热炉3的温升为30℃/s,一般进入加热炉的钢坯7温度为1000℃，当钢坯7卡在加热炉3内10秒时，钢坯7的局部温度将达到1300℃，温度再高就会熔化，因此信号时间设置为10秒。当两套装置同时出现信号保持原值超过10秒不变的情况时，说明此刻加热炉3内没有钢坯7，或钢坯7出现卡位。当加热炉3的温升大于30℃/s或小于30℃/s时，信号的时间应相应的减少或增加。

Claims (4)

1.感应加热炉钢坯卡位故障检测装置，包括传动装置、光电信号检测装置和红外测温装置，其特征是：在感应加热炉的入口前和出口后各装有一套传动装置、光电信号检测装置和红外测温装置；所述的传动装置嵌入在钢坯传送轨道内，传动装置之间的距离小于钢坯的长度；光电信号检测装置和红外测温装置位于钢坯传送轨道的同一侧，光电信号检测装置正对传动装置设置，红外测温装置位于感应加热炉和传动装置装置之间。

2.根据权利要求1所述的感应加热炉钢坯卡位故障检测装置，其特征是：所述的传动装置包括滚轴、弹簧、轴承和钢盘，带棱角的齿轮状滚轴通过转动轴架设在两个轴承之间，所述的轴承固定在弹簧上，在转动轴的一端装有钢盘，钢盘绕圆心镂空形成均匀的感测通孔；所述的滚轴、转动轴和钢盘同轴设置，滚轴的上顶端高于钢坯传送轨道所在水平面，弹簧所在轴线斜向上的方向与钢坯行进方向构成钝角。

3.根据权利要求1所述的感应加热炉钢坯卡位故障检测装置，其特征是：所述的光电信号检测装置采用光电传感器，光电传感器通过钢盘上的感测通孔感知钢盘的转动。

4.根据权利要求1所述的感应加热炉钢坯卡位故障检测装置，其特征是：所述的红外测温装置采用红外测温仪，用于测定钢坯温度。

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