CN102538459A - 中频炉顶式吹氧燃系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种中频炉顶式吹氧燃系统，属于中频炉技术领域。中频炉炉盖上方设有支架，支架上安装有垂直导轨及升降小车，升降小车通过滚轮支撑在垂直导轨上并可上下移动，垂直导轨上端安装有上链轮，垂直导轨下端安装有下链轮，上链轮和下链轮通过链条传动连接，链条一端连接在升降小车的上部，另一端连接在升降小车的下部；升降小车上固定有中频炉氧燃枪，中频炉氧燃枪的枪头从炉盖的顶部沿炉盖轴线垂直插入中频炉中。氧燃枪前期可以喷出烘烤火焰对金属进行预热，接着可以喷出切割火焰将金属切开，金属熔化后可以进行对铁水进行搅拌并造渣，最终实现脱碳，无需加入脱碳剂，大大缩短了熔炼周期，减少中频电源的电耗，且出钢质量好。

Description

中频炉顶式吹氧燃系统

技术领域

本发明涉及一种中频炉，特别涉及一种中频炉顶式吹氧燃系统。

背景技术

中频电源是一种将工频50HZ交流电转变为中频(300HZ以上至1000HZ)的电源装置,把三相工频交流电,整流后变成直流电,再把直流电变为可调节的中频电流,供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流,在感应线圈中产生高密度的磁力线,并切割感应圈里盛放的金属材料,在金属材料中产生很大的涡流来加热，特别适用于金属熔炼、加热及热处理工况。将感应器作为一次线圈，坩埚中的金属作为二次线圈。当给感应线圈通上交流电时就产生交变磁通，此磁通的大部分交链着坩埚中的金属炉料，于是在炉料中产生感应电势，又由于炉料是导体且呈闭合回路，在该感应电势的作用下产生强大的感应电流I，又由于电流的趋表效应和炉料有电阻R，因此产生大量焦耳热，从而使炉料加热以至熔化。用电热转换公式表示如下，热能公式： W=I2Rt  (焦耳)，式中：I为炉料中的电流；R为炉料电阻；t为通电时间。

现有的中频炉在投入废钢前，需要现在炉底铺一层石灰和赤铁矿石作为脱碳剂，然后加入废钢并升温，废钢熔清后，继续将铁水温度升至1560-1580℃，取样分析铁水成分，根据含碳量的情况第二次加入脱碳剂，再升温，再取样，第三次加入脱碳剂，再升温，如此直至取样合格。由于没有顶式吹氧燃设备，采用添加脱碳剂实现部分吹氧功能。存在如下不足之处：1由于脱碳剂的加入和反应需要较长周期，而且还要根据冶炼情况做二次三次的加料准备，严重影响冶炼周期。2脱碳剂是易耗品，由于周期长引起电耗增加，直接加大冶炼成本。3由于脱碳剂没有氧燃枪的搅拌脱渣功能，导致成品质量很难控制。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种中频炉顶式吹氧燃系统，可以大幅压缩冶炼周期，且无需添加脱碳剂。

为解决以上技术问题，本发明所提供的一种中频炉顶式吹氧燃系统，中频炉顶部设有炉盖，炉盖上方设有支架，所述支架上安装有垂直导轨及升降小车，所述升降小车通过滚轮支撑在垂直导轨上并可沿垂直导轨上下移动，所述垂直导轨上端安装有上链轮，所述垂直导轨下端安装有下链轮，所述上链轮和下链轮通过链条传动连接，所述链条的一端连接在所述升降小车的上部，所述链条的另一端连接在所述升降小车的下部；所述升降小车上固定有中频炉氧燃枪，所述中频炉氧燃枪的枪头从所述炉盖的顶部沿炉盖轴线垂直插入中频炉中。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：从中频炉顶盖中心插入的中频炉氧燃枪前期可以喷出烘烤火焰对金属进行预热，使金属迅速升温，接着可以喷出切割火焰将金属切开，金属熔化后中频炉氧燃枪可以进行对铁水进行搅拌并造渣，最终实现脱碳，无需加入脱碳剂，大大缩短了熔炼周期，减少中频电源的电耗，且由于氧燃枪的搅拌造渣功能，使铁水成分均匀，出钢质量得以保证；中频炉氧燃枪被固定在升降小车上沿垂直导轨上下移动，既可以保证升降灵活，又可以确保氧燃枪沿炉体轴线升降，避免枪头歪斜损坏炉体，链轮正向转动即可使氧燃枪下降投入工作，链轮反向转动即可使氧燃枪提升退出。

作为本发明的优选方案，所述中频炉氧燃枪的上端设有主氧气入口、环绕氧气入口、环绕燃气入口、进水口及回水口，所述中频炉氧燃枪下端枪头的端面中心设有与主氧气入口连通的主氧气喷孔；所述主氧气喷孔的外周均匀分布有多个分别与环绕燃气入口连通的环绕燃气喷孔；所述环绕燃气喷孔的外周均匀分布有多个分别与环绕氧气入口连通的环绕氧气喷孔；所述中频炉氧燃枪的枪杆内设有冷却水流道，所述冷却水流道的两端分别与所述进水口及回水口相连。通过主氧气、环绕氧气及环绕燃气的流量配比调节可以实现防堵枪保持模式、预热模式、切割模式、高热熔化模式、造渣搅拌模式或脱渣模式等等，冷却水可以对氧燃枪进行冷却，延长其使用寿命。

作为本发明的优选方案，所述炉盖的顶部中心设有与炉盖共轴线的导向刮渣筒，所述导向刮渣筒呈上大下小的锥筒状，所述中频炉氧燃枪的枪杆依次穿过所述导向刮渣筒的上端口及下端口，所述导向刮渣筒的下端口内径与所述中频炉氧燃枪的枪杆直径相适配。当中频炉氧燃枪上下移动时，导向刮渣筒的下端口可以对枪杆上粘接的渣滓进行清除。

作为本发明的优选方案，所述上链轮安装在上链轮轴上，所述上链轮轴的两端通过张力检测装置固定在所述支架上。一旦氧燃枪损坏，冷却水漏入中频炉中，张力检测装置可以检测到中频炉氧燃枪处于失重状态，适时向控制系统发出信号将氧燃枪迅速提起，避免造成大的损坏或事故。

作为本发明的优选方案，主氧气管路上依次串联有主氧气截止阀、主氧气流量计、主氧气调节阀、主氧气止回阀及主氧气快速切断阀，所述主氧气快速切断阀的出口接入所述氧燃枪的主氧气入口；环绕氧气管路上依次串联有环绕氧气截止阀、环绕氧气流量计、环绕氧气调节阀、环绕氧气止回阀及环绕氧气快速切断阀，所述环绕氧气快速切断阀的出口接入所述氧燃枪的环绕氧气入口；环绕燃气管路上依次串联有环绕燃气截止阀、环绕燃气流量计、环绕燃气调节阀、环绕燃气止回阀及环绕燃气快速切断阀，所述环绕燃气快速切断阀的出口接入所述氧燃枪的环绕燃气入口；冷却水进水管路上依次串联有进水截止阀及进水快速切断阀，所述进水快速切断阀的出口接入所述氧燃枪的进水口；所述氧燃枪的回水口依次串联有回水温度表、冷却水流量计及回水截止阀，所述回水截止阀的出口接入冷却水回水管路。

作为本发明的优选方案，所述氧燃枪驱动电机的主回路包括使氧燃枪下降的正转回路及使氧燃枪提升的反转回路，所述正转回路中，氧燃枪驱动电机通过氧燃枪下降接触器的常开触头与电源连接；所述反转回路中，氧燃枪驱动电机通过氧燃枪提升接触器的常开触头与电源连接；所述氧燃枪驱动电机的控制回路中，氧燃枪下降按钮与所述氧燃枪提升接触器的常闭触头串联后，再与与所述氧燃枪下降接触器的线圈串联。当氧燃枪下降接触器的线圈得电，氧燃枪下降接触器的常开触头闭合，氧燃枪驱动电机正转使氧燃枪下降；当氧燃枪提升接触器的线圈得电，氧燃枪提升接触器的常闭触头断开使氧燃枪下降接触器的线圈失电，同时氧燃枪提升接触器的常开触头闭合，氧燃枪驱动电机反转使氧燃枪提升。

作为本发明的优选方案，所述氧燃枪驱动电机的控制回路中，氧燃枪提升按钮与氧燃枪漏水失重位置开关并联连接后与所述氧燃枪提升接触器的线圈串联，所述张力检测装置检测到氧燃枪失重时触发所述氧燃枪漏水失重位置开关闭合。当氧燃枪提升按钮被按下或张力检测装置检测到氧燃枪失重触发氧燃枪漏水失重位置开关闭合时，氧燃枪提升接触器的线圈得电，氧燃枪驱动电机反转使氧燃枪提升，操作工可以及时处理故障，避免事故发生。

作为本发明的优选方案，回水过热热敏按钮与所述氧燃枪提升按钮并联连接后与所述氧燃枪提升接触器的线圈串联，当所述氧燃枪回水口的水温超过设定值时，所述回水过热热敏按钮动作闭合。当氧燃枪回水口的水温超过设定值，回水过热热敏按钮闭合时，氧燃枪提升接触器的线圈得电，氧燃枪驱动电机反转使氧燃枪提升，操作工可以及时处理故障，避免事故发生。

作为本发明的优选方案，所述氧燃枪驱动电机的控制回路中，保持模式接触器、高热模式接触器、低热模式接触器、切割模式接触器、软吹氧模式接触器与高吹氧模式接触器的线圈相互并联；上述各模式接触器的线圈回路中该模式的按钮与其他模式接触器的常闭触头相互串联。各模式接触器的线圈回路中该模式的按钮与其他模式接触器的常闭触头相互串联，实现了互锁，例如切割模式按钮被按下，切割模式接触器的线圈得电，其常闭触头断开使其他模式接触器的线圈均保持失电状态，中频炉可以在切割模式下工作，另一个模式按钮被按下，切割模式接触器的线圈将失电，以此类推。

作为本发明进一步的优选方案，所述氧燃枪驱动电机的控制回路中还包括S7-200型PLC控制器，所述保持模式接触器、高热模式接触器、低热模式接触器、切割模式接触器、软吹氧模式接触器和高吹氧模式接触器的常开触头依次接入所述PLC的i00~i0.5输入端；所述主氧气流量计、环绕氧气流量计及环绕燃气流量计的信号输出端依次接入所述PLC的aiw0、aiw2及aiw4输入端；所述PLC的aqw0、aqw2及aqw4 输出端分别与所述主氧气调节阀、环绕氧气调节阀及环绕燃气调节阀的信号输入端连接。保持模式接触器、高热模式接触器、低热模式接触器、切割模式接触器、软吹氧模式接触器和高吹氧模式接触器的常开触头依次接入PLC的i00~i0.5输入端，某一个模式接触器的线圈得电，相应的常开触头闭合，PLC可以接受到该信号，结合主氧气流量计、环绕氧气流量计及环绕燃气流量计的适时信号，PLC可以控制主氧气调节阀、环绕氧气调节阀及环绕燃气调节阀的开度，以保持中频炉在该模式下工作。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本发明。

图1为本发明中频炉顶式吹氧燃系统的主视图。

图2为图1中局部A向放大视图。

图3为本发明中氧燃枪的结构示意图。

图4为本发明中氧气燃气阀站原理图。

图5为本发明中氧燃枪驱动电机的主回路图。

图6为本发明中频炉顶式吹氧燃系统的控制回路图一。

图7为本发明中频炉顶式吹氧燃系统的控制回路图二。

图中：1炉盖；2风机；3支架；4爬梯；5垂直导轨；6升降小车；6a滚轮；7中频炉氧燃枪；7a主氧气入口；7a’主氧气喷孔；7b环绕氧气入口；7b’环绕氧气喷孔；7c环绕燃气入口；7c’环绕燃气喷孔；7d进水口；7d’回水口；8氧燃枪驱动电机；9下链轮；10上链轮；11链条；12导向刮渣筒；13张力检测装置；14a进水压力表；14b压力变送器；14c进水截止阀；14d进水快速切断阀；14e回水温度表；14f冷却水流量计；14g回水截止阀；15a环绕燃气气源压力表；15b环绕燃气压力变送器；15c环绕燃气截止阀；15d环绕燃气流量计；15e环绕燃气调节阀；15f环绕燃气供气压力表；15g环绕燃气止回阀；15h环绕燃气快速切断阀；16a环绕氧气气源压力表；16b环绕氧气压力变送器；16c环绕氧气截止阀；16d环绕氧气流量计；16e环绕氧气调节阀；16f环绕氧气供气压力表；16g环绕氧气止回阀；16h环绕氧气快速切断阀；17a主氧气气源压力表；17b主氧气压力变送器；17c主氧气截止阀；17d主氧气流量计；17e主氧气调节阀；17f主氧气供气压力表；17g主氧气止回阀；17h主氧气快速切断阀；SB1保持模式按钮；SB2高热模式按钮；SB3低热模式按钮；SB4切割模式按钮；SB5软吹氧模式按钮；SB6高吹氧模式按钮；SB7氧燃枪下降按钮；SB8氧燃枪提升按钮；SB9主操作台按钮；SB10维修操作台按钮；K1保持模式接触器；K2高热模式接触器；K3低热模式接触器；K4切割模式接触器；K5软吹氧模式接触器；K6高吹氧模式接触器；KA2主操作台接触器；KA3维修操作台接触器；11QF氧燃枪下降开关；KM1氧燃枪下降接触器；21QF氧燃枪提升开关；KM2 氧燃枪提升接触器；S1氧燃枪驱动电机调速器；SQ3氧燃枪漏水失重位置开关；FR回水过热热敏按钮。

具体实施方式

如图1及图2所示，本发明的中频炉顶式吹氧燃系统，中频炉顶部设有炉盖1，炉盖1上方设有风机2、支架3和爬梯4，支架3上安装有垂直导轨5及升降小车6，升降小车6通过滚轮6a支撑在垂直导轨5上并可沿垂直导轨上下移动，垂直导轨5的上端安装有上链轮10，垂直导轨下端安装有下链轮9，上链轮10和下链轮9通过链条11传动连接，链条11的一端连接在升降小车的上部，链条11的另一端连接在升降小车的下部；升降小车上固定有中频炉氧燃枪7，中频炉氧燃枪7的枪头从炉盖的顶部沿炉盖轴线垂直插入中频炉中。氧燃枪驱动电机8通过减速箱及齿轮组驱动下链轮9转动，下链轮9通过链条11带动上链轮10转动，同时链条11拉动升降小车6沿垂直导轨5上下移动，实现中频炉氧燃枪7的升降。

炉盖1的顶部中心设有与炉盖共轴线的导向刮渣筒12，导向刮渣筒12呈上大下小的锥筒状，中频炉氧燃枪7的枪杆依次穿过导向刮渣筒12的上端口及下端口，导向刮渣筒12的下端口内径与中频炉氧燃枪7的枪杆直径相适配。当中频炉氧燃枪7上下移动时，导向刮渣筒12的下端口可以对枪杆上粘接的渣滓进行清除。

上链轮10安装在上链轮轴上，上链轮轴的两端通过张力检测装置13固定在支架上。一旦氧燃枪损坏，冷却水漏入中频炉中，张力检测装置13可以检测到中频炉氧燃枪7处于失重状态，适时向控制系统发出信号将氧燃枪迅速提起，避免造成大的损坏或事故。

 

如图3所示，中频炉氧燃枪7的上端设有主氧气入口7a、环绕氧气入口7b、环绕燃气入口7c、进水口7d及回水口7d’，中频炉氧燃枪7下端枪头的端面中心设有与主氧气入口7a连通的主氧气喷孔7a’；主氧气喷孔7a’的外周均匀分布有多个分别与环绕燃气入口7c连通的环绕燃气喷孔7c’；环绕燃气喷孔7c’的外周均匀分布有多个分别与环绕氧气入口7b连通的环绕氧气喷孔7b’；中频炉氧燃枪7的枪杆内设有冷却水流道，冷却水流道沿枪杆的全长度方向延伸，其两端分别与进水口7d及回水口7d’相连，以便对氧燃枪进行冷却，延长其使用寿命。

如图4所示，主氧气管路上依次串联有主氧气气源压力表17a、主氧气压力变送器17b、主氧气截止阀17c、主氧气流量计17d、主氧气调节阀17e、主氧气供气压力表17f、主氧气止回阀17g和主氧气快速切断阀17h，主氧气快速切断阀17h的出口接入氧燃枪的主氧气入口7a。

环绕氧气管路上依次串联有环绕氧气气源压力表16a、环绕氧气压力变送器16b、环绕氧气截止阀16c、环绕氧气流量计16d、环绕氧气调节阀16e、环绕氧气供气压力表16f、环绕氧气止回阀16g和环绕氧气快速切断阀16h，环绕氧气快速切断阀16h的出口接入氧燃枪的环绕氧气入口7b。

环绕燃气管路上依次串联有环绕燃气气源压力表15a、环绕燃气压力变送器15b、环绕燃气截止阀15c、环绕燃气流量计15d、环绕燃气调节阀15e、环绕燃气供气压力表15f、环绕燃气止回阀15g和环绕燃气快速切断阀15h，环绕燃气快速切断阀15h的出口接入氧燃枪的环绕燃气入口7c。

冷却水进水管路上依次串联有进水压力表14a、压力变送器14b、进水截止阀14c和进水快速切断阀14d，进水快速切断阀14d的出口接入氧燃枪的进水口7d；氧燃枪的回水口7d’依次串联有回水温度表14e、冷却水流量计14f和回水截止阀14g，回水截止阀14g的出口接入冷却水回水管路。

如图5所示，氧燃枪驱动电机8的主回路包括使氧燃枪下降的正转回路及使氧燃枪提升的反转回路。正转回路中，氧燃枪驱动电机8通过氧燃枪下降接触器的常开触头、氧燃枪下降开关11QF与电源连接。反转回路中，氧燃枪驱动电机8通过氧燃枪提升接触器的常开触头、氧燃枪提升开关21QF与电源连接。

如图6所示，氧燃枪驱动电机8的控制回路中，氧燃枪下降按钮SB7与氧燃枪提升接触器KM2的常闭触头串联后，再与与氧燃枪下降接触器KM1的线圈串联。当氧燃枪下降按钮SB7按下，氧燃枪下降接触器KM1的线圈得电，氧燃枪下降接触器KM1的常开触头闭合，氧燃枪驱动电机8正转使氧燃枪下降；

氧燃枪提升按钮SB8与氧燃枪漏水失重位置开关SQ3及回水过热热敏按钮FR并联连接后与氧燃枪提升接触器KM2的线圈串联。当按下氧燃枪提升按钮SB8，或者张力检测装置13检测到氧燃枪失重时触发氧燃枪漏水失重位置开关SQ3闭合，或者当氧燃枪回水口的水温超过设定值时，回水过热热敏按钮FR动作闭合时，氧燃枪提升接触器的线圈得电，氧燃枪提升接触器的常闭触头断开使氧燃枪下降接触器KM2的线圈失电，同时氧燃枪提升接触器KM2的常开触头闭合，氧燃枪驱动电机8反转使氧燃枪提升，操作工可以及时处理故障，避免事故发生。

主操作台按钮SB9的动合触头与维修操作台按钮SB10的动断触头串联后与主操作台接触器KA2的线圈串联。维修操作台按钮SB10的动合触头与主操作台按钮SB9的动断触头串联后与维修操作台接触器KA3的线圈串联。当主操作台按钮SB9被按下后，主操作台接触器KA2的线圈得电，同时维修操作台接触器KA3的线圈失电；当维修操作台按钮SB10被按下后，维修操作台接触器KA3的线圈得电，同时主操作台接触器KA2的线圈失电；由此主操作台与维修操作台实现互锁，避免误操作酿成事故。

氧燃枪驱动电机8的控制回路中，保持模式接触器K1、高热模式接触器K2、低热模式接触器K3、切割模式接触器K4、软吹氧模式接触器K5及高吹氧模式接触器K6的线圈相互并联。

在保持模式接触器K1的线圈回路中，主操作台接触器KA2的常开触头与维修操作台接触器KA3的常开触头并联后与保持模式按钮SB1串联，再依次与高热模式接触器K2、低热模式接触器K3、切割模式接触器K4、软吹氧模式接触器K5、高吹氧模式接触器K6的常闭触头串联，然后与保持模式接触器K1的线圈串联。

在高热模式接触器K2的线圈回路中，主操作台接触器KA2的常开触头与维修操作台接触器KA3的常开触头并联后与高热模式按钮SB2串联，再依次与保持模式接触器K1、低热模式接触器K3、切割模式接触器K4、软吹氧模式接触器K5、高吹氧模式接触器K6的常闭触头串联，然后与高热模式接触器K2的线圈串联。

在低热模式接触器K3的线圈回路中，主操作台接触器KA2的常开触头与维修操作台接触器KA3的常开触头并联后与低热模式按钮SB3串联，再依次与保持模式接触器K1、高热模式接触器K2、切割模式接触器K4、软吹氧模式接触器K5、高吹氧模式接触器K6的常闭触头串联，然后与低热模式接触器K3的线圈串联。

在切割模式接触器K4的线圈回路中，主操作台接触器KA2的常开触头与维修操作台接触器KA3的常开触头并联后与切割模式按钮SB4串联，再依次与保持模式接触器K1、高热模式接触器K2、低热模式接触器K3、软吹氧模式接触器K5、高吹氧模式接触器K6的常闭触头串联，然后与切割模式接触器K4的线圈串联。

在软吹氧模式接触器K5的线圈回路中，主操作台接触器KA2的常开触头与维修操作台接触器KA3的常开触头并联后与软吹氧模式按钮SB5串联，再依次与保持模式接触器K1、高热模式接触器K2、低热模式接触器K3、切割模式接触器K4、软吹氧模式接触器K5、高吹氧模式接触器K6的常闭触头串联，然后与软吹氧模式接触器K5的线圈串联。

在高吹氧模式接触器K6的线圈回路中，主操作台接触器KA2的常开触头与维修操作台接触器KA3的常开触头并联后与高吹氧模式按钮SB6串联，再依次与保持模式接触器K1、高热模式接触器K2、低热模式接触器K3、切割模式接触器K4、软吹氧模式接触器K5的常闭触头串联，然后与高吹氧模式接触器K6的线圈串联。

以上各模式接触器的线圈回路中该模式的按钮与其他模式接触器的常闭触头相互串联，实现了互锁，例如切割模式按钮SB4被按下，切割模式接触器K4的线圈得电，其常闭触头断开使其他模式接触器的线圈均保持失电状态，中频炉可以在切割模式下工作，另一个模式按钮被按下，切割模式接触器K4的线圈将失电，以此类推。

如图7所示，氧燃枪驱动电机8的控制回路中还包括西门子电气生产的S7-200型PLC控制器，保持模式接触器K1、高热模式接触器K2、低热模式接触器K3、切割模式接触器K4、软吹氧模式接触器K5和高吹氧模式接触器K6的常开触头依次接入PLC的i0.0~i0.5输入端；主氧气流量计17d、环绕氧气流量计16d及环绕燃气流量计15d的信号输出端依次接入PLC的aiw0、aiw2及aiw4输入端；PLC的aqw0、aqw2、aqw4及aqw6输出端分别与主氧气调节阀17e、环绕氧气调节阀16e、环绕燃气调节阀15e及氧燃枪驱动电机调速器S1的信号输入端连接。

当保持模式按钮SB1被按下，保持模式接触器K1的线圈得电，保持模式接触器K1的常开触头闭合使PLC的i0.0输入端得电，PLC控制主氧气调节阀17e、环绕氧气调节阀16e及环绕燃气调节阀15e均处于极小开度状态，防止氧燃枪堵枪。

当高热模式按钮SB2被按下，高热模式接触器K2的线圈得电，高热模式接触器K2的常开触头闭合使PLC的i0.1输入端得电，PLC控制主氧气调节阀17e处于小开度状态，同时使环绕氧气调节阀16e及环绕燃气调节阀15e处于大开度状态，此时氧燃枪对炉内金属件进行熔化。

当低热模式按钮SB3被按下，低热模式接触器K3的线圈得电，低热模式接触器K3的常开触头闭合使PLC的i0.2输入端得电，PLC控制主氧气调节阀17e、环绕氧气调节阀16e及环绕燃气调节阀15e均处于小开度状态，此时氧燃枪对炉内金属件进行预热。

当切割模式按钮SB4被按下，切割模式接触器K4的线圈得电，切割模式接触器K4的常开触头闭合使PLC的i0.3输入端得电，PLC控制主氧气调节阀17e处于极小开度状态，控制环绕氧气调节阀16e及环绕燃气调节阀15e的开度，使环绕燃气与环绕氧气的流量比为1:2，此时氧燃枪对炉内金属件进行切割。

当软吹氧模式按钮SB5被按下，软吹氧模式接触器K5的线圈得电，软吹氧模式接触器K5的常开触头闭合使PLC的i0.4输入端得电，PLC控制主氧气调节阀17e处于大开度状态，使主氧气处于亚超音速状态吹出，同时控制环绕氧气调节阀16e及环绕燃气调节阀15e均处于小开度状态，此时氧燃枪对炉内铁水进行造渣、搅拌。

当高吹氧模式按钮SB6被按下，高吹氧模式接触器K6的线圈得电，高吹氧模式接触器K6的常开触头闭合使PLC的i0.5输入端得电，PLC控制主氧气调节阀17e处于最大开度状态，使主氧气处于超音速状态吹出，同时控制环绕氧气调节阀16e及环绕燃气调节阀15e均处于小开度状态，此时氧燃枪对炉内铁水进行脱渣。

环绕燃气流量计15d及环绕氧气流量计16d优选采用重庆横河川仪有限公司生产的LGBK-25一体化孔板流量计，主氧气流量计17d优选采用重庆横河川仪有限公司生产的LGBK-50一体化孔板流量计。环绕燃气调节阀15e及环绕氧气调节阀16e优选采用上海巨良阀业有限公司生产的ZMAP-16P DN25气动薄膜调节阀，主氧气调节阀17e优选采用上海巨良阀业有限公司生产的ZMAP-16P DN50气动薄膜调节阀。

以上所述仅为本发明之较佳可行实施例而已，非因此局限本发明的专利保护范围。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种中频炉顶式吹氧燃系统，中频炉顶部设有炉盖，炉盖上方设有支架，其特征在于：所述支架上安装有垂直导轨及升降小车，所述升降小车通过滚轮支撑在垂直导轨上并可沿垂直导轨上下移动，所述垂直导轨上端安装有上链轮，所述垂直导轨下端安装有下链轮，所述上链轮和下链轮通过链条传动连接，所述链条的一端连接在所述升降小车的上部，所述链条的另一端连接在所述升降小车的下部；所述升降小车上固定有中频炉氧燃枪，所述中频炉氧燃枪的枪头从所述炉盖的顶部沿炉盖轴线垂直插入中频炉中。

2.根据权利要求1所述的中频炉顶式吹氧燃系统，其特征在于：所述中频炉氧燃枪的上端设有主氧气入口、环绕氧气入口、环绕燃气入口、进水口及回水口，所述中频炉氧燃枪下端枪头的端面中心设有与主氧气入口连通的主氧气喷孔；所述主氧气喷孔的外周均匀分布有多个分别与环绕燃气入口连通的环绕燃气喷孔；所述环绕燃气喷孔的外周均匀分布有多个分别与环绕氧气入口连通的环绕氧气喷孔；所述中频炉氧燃枪的枪杆内设有冷却水流道，所述冷却水流道的两端分别与所述进水口及回水口相连。

3.根据权利要求1所述的中频炉顶式吹氧燃系统，其特征在于：所述炉盖的顶部中心设有与炉盖共轴线的导向刮渣筒，所述导向刮渣筒呈上大下小的锥筒状，所述中频炉氧燃枪的枪杆依次穿过所述导向刮渣筒的上端口及下端口，所述导向刮渣筒的下端口内径与所述中频炉氧燃枪的枪杆直径相适配。

4.根据权利要求1所述的中频炉顶式吹氧燃系统，其特征在于：所述上链轮安装在上链轮轴上，所述上链轮轴的两端通过张力检测装置固定在所述支架上。

5.根据权利要求1所述的中频炉顶式吹氧燃系统，其特征在于：主氧气管路上依次串联有主氧气截止阀、主氧气流量计、主氧气调节阀、主氧气止回阀及主氧气快速切断阀，所述主氧气快速切断阀的出口接入所述氧燃枪的主氧气入口；环绕氧气管路上依次串联有环绕氧气截止阀、环绕氧气流量计、环绕氧气调节阀、环绕氧气止回阀及环绕氧气快速切断阀，所述环绕氧气快速切断阀的出口接入所述氧燃枪的环绕氧气入口；环绕燃气管路上依次串联有环绕燃气截止阀、环绕燃气流量计、环绕燃气调节阀、环绕燃气止回阀及环绕燃气快速切断阀，所述环绕燃气快速切断阀的出口接入所述氧燃枪的环绕燃气入口；冷却水进水管路上依次串联有进水截止阀及进水快速切断阀，所述进水快速切断阀的出口接入所述氧燃枪的进水口；所述氧燃枪的回水口依次串联有回水温度表、冷却水流量计及回水截止阀，所述回水截止阀的出口接入冷却水回水管路。

6.根据权利要求1所述的中频炉顶式吹氧燃系统，其特征在于：所述氧燃枪驱动电机的主回路包括使氧燃枪下降的正转回路及使氧燃枪提升的反转回路，所述正转回路中，氧燃枪驱动电机通过氧燃枪下降接触器的常开触头与电源连接；所述反转回路中，氧燃枪驱动电机通过氧燃枪提升接触器的常开触头与电源连接；所述氧燃枪驱动电机的控制回路中，氧燃枪下降按钮与所述氧燃枪提升接触器的常闭触头串联后，再与与所述氧燃枪下降接触器的线圈串联。

7.根据权利要求6所述的中频炉顶式吹氧燃系统，其特征在于：所述氧燃枪驱动电机的控制回路中，氧燃枪提升按钮与氧燃枪漏水失重位置开关并联连接后与所述氧燃枪提升接触器的线圈串联，所述张力检测装置检测到氧燃枪失重时触发所述氧燃枪漏水失重位置开关闭合。

8. 根据权利要求7所述的中频炉顶式吹氧燃系统，其特征在于：回水过热热敏按钮与所述氧燃枪提升按钮并联连接后与所述氧燃枪提升接触器的线圈串联，当所述氧燃枪回水口的水温超过设定值时，所述回水过热热敏按钮动作闭合。

9. 根据权利要求1或5所述的中频炉顶式吹氧燃系统，其特征在于：所述氧燃枪驱动电机的控制回路中，保持模式接触器、高热模式接触器、低热模式接触器、切割模式接触器、软吹氧模式接触器与高吹氧模式接触器的线圈相互并联；上述各模式接触器的线圈回路中该模式的按钮与其他模式接触器的常闭触头相互串联。

10. 根据权利要求9所述的中频炉顶式吹氧燃系统，其特征在于：所述氧燃枪驱动电机的控制回路中还包括S7-200型PLC控制器，所述保持模式接触器、高热模式接触器、低热模式接触器、切割模式接触器、软吹氧模式接触器和高吹氧模式接触器的常开触头依次接入所述PLC的i00~i0.5输入端；所述主氧气流量计、环绕氧气流量计及环绕燃气流量计的信号输出端依次接入所述PLC的aiw0、aiw2及aiw4输入端；所述PLC的aqw0、aqw2及aqw4 输出端分别与所述主氧气调节阀、环绕氧气调节阀及环绕燃气调节阀的信号输入端连接。

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