CN102564152B - 用于冶金炉的氧枪插入深度控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种用于冶金炉的氧枪插入深度控制系统，包括氧枪移动滑轨，氧枪传动装置，氧枪，所述氧枪的进氧口端与所述氧枪传动装置的第一端相连，所述氧枪的出氧口端插入所述冶炼炉内；电机及驱动装置，用于检测氧枪位置的氧枪位置检测器，液面检测器，所述液面检测器设置在所述冶炼炉上用于检测冶金炉内的熔体液面的高度；和控制器，所述控制器分别与所述电机及驱动装置、氧枪位置检测器和液面检测器相连以根据氧枪位置信号和液面高度信号控制所述电机及驱动装置调整所述氧枪插入到液面内的深度。本发明实施例通过测量氧枪插入冶金炉内的深度，以及冶金炉内熔体液面的高度，能够精确计算氧枪插入液面的深度。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种用于冶金炉的氧枪插入深度控制系统。
背景技术
氧枪是氧气转炉冶炼中的主要工艺设备之一，其性能特征直接影响到冶炼效果和吹炼时间，从而影响到冶炼的质量和产量。氧枪的插入深度对对吹炼的效果有非常大的影响。目前，氧枪的插入深度主要是由电容式位置传感器进行检测，但是电容式位置传感器检测精度低，无法进一步提高生产效率。此外，在现有技术中对于氧枪的传动控制精度也较低，已无法满足要求，因此亟待改进。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是解决目前氧枪插入深度检测精度和氧枪传动控制精度低的缺陷。
为达到上述目的，本发明一方面提出一种用于冶金炉的氧枪插入深度控制系统，包括：氧枪移动滑轨，所述氧枪移动滑轨设置在冶炼炉上方；氧枪传动装置，所述氧枪传动装置包括导向轮和缠绕在导向轮上的传动部；氧枪，所述氧枪的进氧口端与所述氧枪传动装置的传动部的第一端相连，所述氧枪的出氧口端插入所述冶炼炉内；电机及驱动装置，所述电机及驱动装置与所述氧枪传动装置的传动部的第二端相连以通过驱动传动部调整所述氧枪插入到冶金炉内的深度；恒力拉线装置，所述恒力拉线装置与氧枪连接；用于检测氧枪位置的氧枪位置检测器，所述氧枪位置检测器与恒力拉线装置连接用于通过所述恒力拉线装置检测氧枪的位置；液面检测器，所述液面检测器设置在所述冶炼炉上用于检测冶金炉内的熔体液面的高度；和控制器，所述控制器分别与所述电机及驱动装置、氧枪位置检测器和液面检测器相连以根据氧枪位置信号和液面高度信号控制所述电机及驱动装置调整所述氧枪插入到冶金炉内液面的深度，以满足不同冶炼周期的需要。本发明实施例通过测量氧枪插入冶金炉内的深度，以及冶金炉内熔体液面的高度，能够精确计算氧枪距液面的距离。通过本发明实施例得到的氧枪插入液面的深度不会受到冶金炉内熔体液面改变的影响，无论冶金炉内熔体液面的升高或降低都不会影响计算的精度。
在本发明的一个实施例中，所述氧枪位置检测器设置在所述氧枪移动滑轨的固定支架上，例如可为恒力拉线装置驱动的绝对码轴编码器。通过本发明实施例的绝对码轴编码器能够准确测量氧枪进入冶炼炉内部的深度。
在本发明的一个实施例中，该氧枪插入深度控制系统还包括用于检测氧枪的氧气/燃气流量、压力的检测器，其中控制器与氧气/燃气流量、压力检测器相连以根据检测的氧气/燃气流量、压力(氧背压)辅助调整氧枪插入冶金炉内的深度，当液面检测器缺失或受到强干扰时，可启动此辅助控制。
在本发明的一个实施例中，所述传动部为钢丝绳或链条。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例用于冶金炉的氧枪插入深度控制系统的结构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
如图1所示，为本发明实施例的用于冶金炉的氧枪插入深度控制系统的结构图。该氧枪插入深度控制系统包括设置在冶炼炉100上方的氧枪移动滑轨200、氧枪传动装置400、氧枪600、电机及驱动装置500、恒力拉线装置900、用于检测氧枪600位置的氧枪位置检测器300、液面检测器700和控制器800。
其中，如图1所示，氧枪传动装置400包括导向轮410和缠绕在导向轮410上的传动部420，其中，传动部420可以是钢丝绳或链条，为方便描述，下面将传动部420以钢丝绳为例进行说明。其中，氧枪600的进氧口端与氧枪传动装置400的钢丝绳420的第一端相连，氧枪600的出氧口端插入冶炼炉100内，为了清楚起见在图1中未示出为氧枪600供氧气和冷却的管道。
恒力拉线装置900包括钢丝绳，钢丝绳的第一端与与氧枪600相连，恒力拉线装置900向钢丝绳施加恒定的力，使得钢丝绳保持绷紧状态，这样氧枪位置检测器300就可以通过钢丝绳的长度判断氧枪600的位置。
如图1所示，电机及驱动装置500与氧枪传动装置400的第一钢丝绳420的第二端相连以通过拉动钢丝绳420调整氧枪600插入到冶金炉100内的深度。液面检测器700设置在冶炼炉100上用于检测冶金炉100内的熔体液面的高度。控制器800分别与电机及驱动装置500、氧枪位置检测器300和液面检测器700相连以根据氧枪位置信号和液面高度信号控制电机及驱动装置500调整氧枪600距液面的距离。例如，冶金炉100的深度为4m，氧枪位置检测器300检测到氧枪600插入冶炼炉100的深度为1m，液面检测器700检测到液面的高度为2m，则控制器800计算得到的氧枪600距离液面1m。
本发明实施例通过测量氧枪600插入冶金炉100内的深度，以及冶金炉100内熔体液面的高度，精确计算氧枪600插入液面的深度。通过本发明实施例得到的氧枪600插入液面的深度不会受到冶金炉100内熔体液面改变的影响，这样，无论冶金炉100内熔体液面的升高或降低都不会影响计算的精度。
在本发明的一个实施例中，氧枪位置检测器300设置在氧枪移动滑轨200的固定支架上，例如可为绝对码轴编码器，恒力拉线装置900固定在氧枪固定位置上，由绝对码轴编码器对其进行计数从而能够获得随氧枪直线移动的恒力拉线装置900移动的长度，从而计算氧枪600插入冶金炉100的深度。因此，通过本发明实施例的绝对码轴编码器能够准确测量氧枪600进入冶炼炉100内部的深度。
在本发明的一个实施例中，该氧枪插入深度控制系统还包括用于检测氧枪的氧气/燃气流量、压力的氧气/燃气流量及压力检测器，其中控制器800与氧气/燃气流量、压力检测器相连，当液面监测器缺失或干扰严重时，经选择氧气/燃气流量、压力监测器根据检测的氧气/燃气气流量、压力调整氧枪600插入冶金炉100内的深度。
本发明实施例通过测量氧枪插入冶金炉内的深度，以及冶金炉内熔体液面的高度，能够精确计算氧枪距液面的距离。通过本发明实施例得到的氧枪插入液面的深度不会受到冶金炉内熔体液面改变的影响，无论冶金炉内熔体液面的升高或降低都不会影响计算的精度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (5)
1.一种用于冶金炉的氧枪插入深度控制系统，其特征在于，包括：
氧枪移动滑轨，所述氧枪移动滑轨设置在冶炼炉上方；
氧枪传动装置，所述氧枪传动装置包含导向轮和缠绕在所述导向轮上的传动部；氧枪，所述氧枪的进氧口端与所述氧枪传动装置的传动部的第一端相连，所述氧枪的出氧口端插入所述冶炼炉内；
电机及驱动装置，所述电机及驱动装置与所述氧枪传动装置的传动部的第二端相连以通过驱动所述氧枪传动装置的传动部调整所述氧枪插入到冶金炉内的深度；
恒力拉线装置，所述恒力拉线装置与氧枪相连；
用于检测氧枪位置的氧枪位置检测器，所述氧枪位置检测器与恒力拉线装置相连，用于通过所述恒力拉线装置检测所述氧枪的位置；液面检测器，所述液面检测器设置在所述冶炼炉上用于检测冶金炉内的熔体液面的高度；和控制器，所述控制器分别与所述电机及驱动装置、氧枪位置检测器和液面检测器相连以根据氧枪位置信号和液面高度信号控制所述电机及驱动装置调整所述氧枪插入到液面内的深度。
2.如权利要求1所述的用于冶金炉的氧枪插入深度控制系统，其特征在于，所述氧枪位置检测器设置在所述氧枪移动滑轨的固定机架上。
3.如权利要求2所述的用于冶金炉的氧枪插入深度控制系统，其特征在于，所述氧枪位置检测器为绝对码轴编码器。
4.如权利要求1所述的用于冶金炉的氧枪插入深度控制系统，其特征在于，还包括：
用于检测氧枪的氧气/燃气流量、压力的检测器，其中，所述控制器与所述氧气/燃气流量、压力检测器相连以根据检测的氧气/燃气流量、压力辅助调整所述氧枪插入冶金炉内的深度。
5.如权利要求1所述的用于冶金炉的氧枪插入深度控制系统，其特征在于，所述传动部为钢丝绳或链条。
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