CN103014226B

CN103014226B - 转炉氧枪粘渣自动清理装置

Info

Publication number: CN103014226B
Application number: CN201210491311.3A
Authority: CN
Inventors: 夏俊双; 王庆敏; 张琳珺; 董慧; 霍自美; 刘建新; 袁乃收; 石瑞虎; 李法欣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2032-11-28
Also published as: CN103014226A

Abstract

一种转炉氧枪粘渣自动清理装置,它包括：底座结构板及结构板上道轨、推行气缸，道轨上有小车，推行气缸连接在小车上。小车上有加紧气缸、搓动气缸。加紧气缸连接加紧装置，该装置中间固定在小车上，前端有导向弧形槽，槽内镶嵌有带有轴、齿牙的搓动板。搓动气缸前端连接在搓动板的轴上。小车侧面有移动气缸，该气缸通过定位槽连接倒T形板，T形板上有固定架，该架上有直行齿、定位槽、滑动槽。固定架上套有升降架，升降架上有风驱动装置、齿轮、定位轮、滑动轮，并分别和固定架上的直行齿、定位槽、滑动槽配合。升降架上还有调节孔，孔内安装有切割枪。要点是充分利用气体动力和自动控制系统实现切割升降、小车推移、粘渣加紧与搓动剥离的功能。

Description

转炉氧枪粘渣自动清理装置

技术领域

本发明涉及冶金行业氧气顶吹转炉炼钢氧枪粘渣清理工艺技术领域，具体地说是一种解决人工清理氧枪粘渣存在的劳动强度大、高危险性问题的自动清理氧枪粘渣的装置。

背景技术

目前，由于氧气顶吹转炉生产工艺具有：周期短、节奏快、生产品种多等特点，所以在全世界钢铁炼钢行业中，氧气顶吹转炉炼钢生产工艺技术占据了主导地位。而氧枪作为氧气顶吹转炉冶炼工艺的重要设备，由于其结构为：三层套管，中心管通高压氧气、外双层管通循环水冷却。在冶炼过程中，因高压氧气吹入的搅拌作用和氧化反应能量,会使液态钢渣溅起、泡沫状膨胀，必然导致有一部分钢渣粘结在氧枪外表层上。当每个冶炼周期结束氧枪由炉口上方提出时，由于氧枪的冷却使这部分钢渣层层凝固在枪身上而增粗，如不及时清理掉不仅会直接影响到氧枪的冷却效果，而且会因氧枪枪身粘渣过粗，导致无法通过炉口上方的烟道孔内提出或插入，甚至存在坠枪的危险。所以清理氧枪粘渣在氧气顶吹转炉炼钢工艺生产中，是必不可少的工作过程。

然而，公知的清理氧枪粘渣的方式有两种：一种为刮渣器，是利用氧枪升降过程与刮渣器产生的摩擦力来清理粘渣。但是氧枪是通过张力传感器来检测起重钢丝绳的松弛、超重信息，其目的是防止拉断钢丝绳引发坠枪导致转炉爆炸事故，而这种刮渣器影响到了张力传感的信息，导致刮渣不能达到预期的效果。第二种是多数钢铁企业采用的人工清理方式，它是利用人工使用烧氧管，配合钢钎敲打的方法清理氧枪粘渣。这种清理方法，不仅劳动强度大，而且存在人员面临高温烘烤、灼伤、大块钢渣脱落砸伤的危险。

发明内容

为了解决氧气顶吹转炉炼钢过程中，清理氧枪粘渣技术缺陷，特别是存在劳动强度大，高温烘烤、灼伤、大块钢渣脱落危及作业人员安全的问题，本发明提供了一种转炉氧枪粘渣自动清理装置。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：它包括底座结构板及底座结构板上的两根道轨、后立板，后立板的中心右侧安装有推行气缸；两根道轨上方设有移动小车，移动小车的下方设有四个车轮，四个车轮放置在两根道轨上；推行气缸的右端通过气缸定位管后连接小车推行板上，小车推行板固定在移动小车底板的中心处；移动小车上左端立板的右侧中心对称安装有两个加紧气缸；一个加紧气缸的右端通过连接栓连接一侧加紧装置架，另一个加紧气缸的右端通过连接栓连接另侧加紧装置架；两个加紧装置架中间交叉并使用上下两块定位上圆板、定位轴固定在移动小车右端上；两个加紧装置架的右端都设有导向弧形槽，两个导向弧形槽内都安装有活动轴，两活动轴上都安装有搓动板，两块搓动板的内侧都设有齿牙；移动小车的中部对称两侧分别设有搓动固定板，搓动固定板上分别固定有搓动气缸，两搓动气缸的另一端分别连接两个导向弧形槽内的活动轴上；移动小车的侧面左端还安装有固定板、侧面右端设有定位槽，固定板上安装有移动气缸，移动气缸的右端在定位槽内通过连接栓连接倒T形板；倒T形板上连接有固定架，固定架中心安装有直行齿；固定架的两侧面分别设有定位槽、两边部设有滑动槽，固定架上还套有升降架，升降架的两个侧面上、下分别设有四个定位轮、两边部还设有四个滑动轮，定位轮与固定架两侧面的定位槽配合、滑动轮与固定架两边部的滑动槽配合；升降架的中心还设有连接轴，连接轴的中间设有齿轮，齿轮与固定架上的直行齿配合，连接轴两侧分别连接有风驱动器；风驱动器壳内设有驱动叶轮、壳外设有空气接口和排气孔；升降架上中心两侧还设有两个调节孔，调节孔内分别安装有切割枪，切割枪的另一端同时连接氧气源管。

本发明的有益效果是：设计合理、同时具有氧气竖向切割、双侧加紧、横向搓动剥离粘渣功能，可配合PLC自动控制系统、利用每炉冶炼终期提升氧枪间隙，循环完成氧枪粘渣的清理过程。有效消除清渣过程对张力传感器的影响，完全代替人工清理氧枪粘渣作业，能够彻底解决劳动强度大，高温烘烤、灼伤、大块钢渣脱落危及作业人员的安全问题，是实现自动清理氧枪粘渣，实现本质化安全的有效装置。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述：

图1是本发明的俯视示意图；

图2是本发明的主视示意图；

图3是本发明的左视示意图；

图4是本发明的局部后视示意图。

图1、2、3、4中：1.底座结构板,2.道轨，3.推行气缸，4.气缸定位管，5.一侧左车轮，6.移动小车，7.一侧加紧气缸,8.小车推行板，9. 一侧加紧气缸连接栓，10. 一侧加紧装置架，11. 一侧右车轮，12.一侧搓动固定板，13.加紧定位上板，14.一侧搓动气缸，15.另侧加紧装置架，16.一侧搓动板活动轴，17.一侧搓动板导向弧形槽，18.一侧搓动板，19.一侧齿牙，20.另侧齿牙，21.另侧搓动板，22.另侧切割枪，23.另侧搓动板活动轴，24.另侧搓动板导向弧形槽，25.一侧切割枪，26.固定架，27.直行齿，28.一侧上方定位轮，29.升降架，30.一侧上方滑动轮，31.一侧风驱动器，32.一侧驱动叶轮，33.氧气源管，34.连接轴，35.齿轮，36.另侧风驱动器，37.另侧驱动叶轮，38.另侧上方滑动轮，39.另侧上方定位轮，40.倒T形板，41.另侧搓动气缸，42.定位导向槽，43.连接栓，44.另侧右车轮，45.另侧搓动固定板，46.另侧加紧气缸连接栓，47. 另侧左车轮，48.移动气缸，49.固定板，50.另侧加紧气缸，51.另侧道轨，52.后立板，53.另侧调节孔，54.一侧调节孔，55.一侧下方定位轮,56.加紧定位下圆板， 57.加紧定位轴，58.另侧下方定位轮，59.一侧排气孔，60.另侧排气孔，61.一侧定位槽，62.另侧定位槽， 63.一侧下方滑动轮、64.另侧下方滑动轮，65. 一侧空气接头，66. 另侧空气接头，67.一侧滑动槽，68.另侧滑动槽。

具体实施方式

如图1、2、3、4所示，它包括底座结构板（1）以及底座结构板（1）上的道轨（2）、另侧道轨（51）、后立板（52)，后立板（52）的中心右侧安装有推行气缸（3）；道轨（2）与另侧道轨（51）的上放置有移动小车（6）；移动小车（6）的两侧设有一侧左车轮（5）、一侧右车轮（11）、另侧左车轮（47）、另侧右车轮（44）；一侧左车轮（5）、一侧右车轮（11）放在一侧道轨（2）上，另侧左车轮（47）、另侧右车轮（44）放在另侧道轨（51）上；推行气缸（3）的右端通过气缸定位管（4）后连接在小车推行板（8）上，小车推行板（8）固定在移动小车（6）底板的中心处；移动小车（6）上中心对称分别设有:一侧加紧气缸（7）和一侧加紧装置架（10）、另侧加紧气缸（50）和另侧加紧装置架（15）；一侧加紧气缸（7）和另侧加紧气缸（50）固定在移动小车（6）左侧立板上，一侧加紧气缸（7）的右端通过一侧加紧气缸连接栓（9）连接一侧加紧装置架（10）,另侧加紧气缸（50）的右端通过另侧加紧气缸连接栓（46）连接另侧加紧装置架（15）；一侧加紧装置架（10）和另侧加紧装置架（15）中间交叉并使用加紧定位上圆板（13）、加紧定位下圆板（56）、加紧定位轴（57）固定在移动小车（6）右端上；一侧加紧装置架（10）右端设有另侧搓动板导向弧形槽（24），另侧搓动板导向弧形槽（24）内装有另侧搓动板活动轴（23），另侧搓动板活动轴（23）上固定安装有另侧搓动板（21），另侧搓动板（21）内侧设有另侧齿牙（20）；另侧加紧装置架（15）的右端设有一侧搓动板导向弧形槽（17），一侧搓动板导向弧形槽（17）内装有一侧搓动板活动轴（16），一侧搓动板活动轴（16）上固定安装有一侧扭搓板（18），一侧扭搓板（18）的内侧设有一侧齿牙（19）；移动小车（6）的中右部对称两侧分别设有一侧搓动固定板（12）和一侧搓动气缸（14）、另侧搓动固定板（45）和另侧搓动气缸（41）；一侧搓动固定板（12）上固定一侧搓动气缸（14），一侧搓动气缸（14）右端连接一侧搓动板活动轴（16）；另侧搓动固定板（45）上固定另侧搓动气缸（41），另侧搓动气缸（41）右端连接另侧搓动板活动轴（23）；移动小车（6）的侧面：左端还安装有固定板（49）、右端设有定位导向槽（42），固定板（49）上安装移动气缸（48），移动气缸（48）右端在定位导向槽（42）内通过连接栓（43）连接倒T形板（40）的左端；倒T形板（40）右端上连接有固定架（26）；固定架（26）的两侧面分别设有一侧定位槽（61）和另侧定位槽（62）；固定架（26）的两边部还设有一侧滑动槽（67）、另侧滑动槽（68），固定架（26）的中心安装有直行齿（27），固定架（26）上还套有升降架（29）；升降架（29）的两个侧面上、下分别设有一侧上方定位轮（28）、一侧下方定位轮（55）、另侧上方定位轮（39）、另侧下方定位轮（58）；一侧上方定位轮（28）、一侧下方定位轮（55）与一侧定位槽（61）配合，另侧上方定位轮（39）、另侧下方定位轮（58）与另侧定位槽（62）配合；升降架（29）两边部还设有一侧上方滑动轮（30）、一侧下方滑动轮（63）、另侧上方滑动轮（38）、另侧下方滑动轮（64），一侧上方滑动轮（30）、一侧下方滑动轮（63）与一侧滑动槽（67）配合，另侧上方滑动轮（38）、另侧下方滑动轮（64）与另侧滑动槽（68）配合；升降架（29）的中心设有连接轴（34），连接轴（34）的中间设有齿轮（35），齿轮（35）与固定架（26）上的直行齿（27）配合；连接轴（34）两侧连接有一侧风驱动器（31）、另侧风驱动器（36），一侧风驱动器（31）和另侧风驱动器（36）的外壳都固定在升降架（29）上，一侧风驱动器（31）、另侧风驱动器（36）的壳内分别设有一侧驱动叶轮（32）、另侧驱动叶轮（37）；一侧风驱动器（31）壳上设有一侧空气接头（65）和一侧排气孔（59）、另侧风驱动器（36）的壳上设有另侧空气接头（66）和另侧排气孔（60）；升降架（29）上中心两侧还设有一侧调节孔（54）、另侧调节孔（53），一侧调节孔（54）、另侧调节孔（53）内分别安装有一侧切割枪（25）、另侧切割枪（22），一侧切割枪（25）、另侧切割枪（22）的另一端同时连接氧气源管（33）。

工作过程：

本发明可采用PLC控制系统接入氧气升降控制系统中，能够实现自动清理氧枪粘渣的过程。也可在清理现场处配加监视器，在转炉控制室内按需要实现控制自动清理氧枪粘渣过程。

调试过程：

（1）氧枪在待吹位时要确认枪身有粘渣全部露出，否则提升氧枪重新调整清理程序第一控制点；

（2）调整一侧切割枪（25）和另侧切割枪（22）中心间距要大于氧枪外管直径，避免切割到枪身本体。同时，调整一侧切割枪（25）和另侧切割枪（22）的伸出长度使其既不触及氧枪粘渣，还能确保氧气使粘渣燃着；

（3）调整一侧空气接头（65）和另侧空气接头（66）内的空气压力，使升降架的上升速度能够满足切割枪完成切割粘渣任务；

（4）进入清理程序后，每次粘渣切割完成，氧枪的自动下降距离要和切割枪上升距离（切割长度）基本吻合。

清理过程：

首先在转炉完成一个冶炼周期氧枪出后，启动控制程序完成如下工作顺序过程：

a.启动推动气缸（3）工作，将移动小车（6）推向氧枪使一侧搓动板（18）、另侧搓动板（21）的中心与氧枪圆中心对齐并环绕在氧枪周围左、右两侧；

b.启动移动气缸（48）工作，将固定架（26）推出使一侧切割枪（25）和另侧切割枪（22）推至氧枪前、后两侧切割位；

c.打开氧气源使氧气通过氧气源管（33）进入切割枪一侧切割枪（25）和另侧切割枪（22）并从口处喷出，因氧枪刚从炉内提出粘渣处赤红状态下，氧气能够使粘渣中的金属开始高温氧化；

d.打开空气源使空气通过一侧空气接头（65）和另侧空气接头（66）进入一侧风驱动器（31）、另侧风驱动器（36）内，由一侧排气孔（59）、另侧排气孔（60）排出，空气动力使一侧驱动叶轮（32）、另侧驱动叶轮（37）带动连接轴（34）、齿轮（35）转动，齿轮（35）啮合着直行齿（27）带动升降架（29）、一侧切割枪（25）和另侧切割枪（22）缓缓上升，切割枪将氧枪粘渣前后两侧上下切割开；

e.关闭空气源使升降架（29）依靠自重下落带动一侧切割枪（25）和另侧切割枪（22）复位；

F.自动降低氧枪高度使已切割的氧枪粘渣部分至一侧搓动板（18）、另侧搓动板（21）范围，再运行d；

g.启动一侧加紧气缸（7）、另侧加紧气缸（50）使一侧搓动板（18）、另侧搓动板（21）夹持住已切割的氧枪粘渣；

h.启动一侧搓动气缸（14）、另侧搓动气缸（41）使一侧搓动板（18）、另侧搓动板（21），分别在一侧搓动板导向弧形槽（17）、另侧搓动板导向弧形槽（24）内围绕氧枪轴向搓动，使粘渣与氧枪身脱离。

i.启动一侧加紧气缸（7）、另侧加紧气缸（50）使一侧搓动板（18）、另侧搓动板（21）张开使粘渣掉下。

控制程序循环重复完成d、e、f、d、g、i的过程直至氧枪上的粘渣全部清理干净后，启动移动气缸（48）将切割装置缩回复位，启动推进气缸（3）将移动小车（6）拉回远离氧枪位置。

Claims

1.转炉氧枪粘渣自动清理装置，它包括：底座结构板（1）以及底座结构板（1）上的道轨（2）、另侧道轨（51）、后立板（52)并且后立板（52）的中心右侧安装有推行气缸（3），道轨（2）与另侧道轨（51）的上方设有移动小车（6），移动小车（6）的下方两侧设有一侧左车轮（5）、一侧右车轮（11）、另侧左车轮（47）、另侧右车轮（44），一侧左车轮（5）、一侧右车轮（11）放在一侧道轨（2）上，另侧左车轮（47）、另侧右车轮（44）放在另侧道轨（51）上，推行气缸（3）的右端通过气缸定位管（4）后连接小车推行板（8）上，小车推行板（8）固定在移动小车（6）底板的中心处，其特征在于：所说移动小车（6）上左端立板的右侧中心对称，一边设有一侧加紧气缸（7），一侧加紧气缸（7）的右端是通过一侧加紧气缸连接栓（9）连接一侧加紧装置架（10）的左端，另一边设有另侧加紧气缸（50），另侧加紧气缸（50）的右端通过另侧加紧气缸连接栓（46）连接另侧加紧装置架（15）的左端，并且一侧加紧装置架（10）和另侧加紧装置架（15）的中间交叉并使用加紧定位上圆板（13）、加紧定位下圆板（56）、加紧定位轴（57）固定在移动小车（6）右端上；所说一侧加紧装置架（10）右端上设有另侧搓动板导向弧形槽（24），另侧搓动板导向弧形槽（24）内装有另侧搓动板活动轴（23），另侧搓动板活动轴（23）上安装有另侧搓动板（21），另侧搓动板（21）内侧设有另侧齿牙（20）；另侧加紧装置架（15）的右端上设有一侧搓动板导向弧形槽（17），一侧搓动板导向弧形槽（17）内装有一侧搓动板活动轴（16），一侧搓动板活动轴（16）上安装有一侧扭搓板（18），一侧扭搓板（18）的内侧设有一侧齿牙（19）；所说移动小车（6）的中右部对称两侧分别设有：一侧搓动固定板（12）并安装一侧搓动气缸（14），另侧搓动固定板（45）上固定另侧搓动气缸（41），一侧搓动气缸（14）右端连接一侧搓动板活动轴（16），另侧搓动气缸（41）右端连接另侧搓动板活动轴（23）；所说移动小车（6）的侧面左端还安装有固定板（49）、侧面右端设有定位导向槽（42），固定板（49）上安装移动气缸（48），移动气缸（48）右端在定位导向槽（42）内通过连接栓（43）连接倒T形板（40）的左端，倒T形板（40）右端上连接有固定架（26）；所说固定架（26）的两侧面设有一侧定位槽（61）和另侧定位槽（62），固定架（26）两边部设有一侧滑动槽（67）和另侧滑动槽（68），固定架（26）的中心安装有直行齿（27）；所说固定架（26）上还套有升降架（29），升降架（29）的两个侧面分别设有：一侧上方定位轮（28）、一侧下方定位轮（55）与固定架（26）上的一侧定位槽（61）配合，另侧上方定位轮（39）、另侧下方定位轮（58）与固定架（26）上的另侧定位槽（62）配合；升降架（29）的两边部还分别设有：一侧上方滑动轮（30）、一侧下方滑动轮（63）与固定架（26）上的一侧滑动槽（67）配合，另侧上方滑动轮（38）、另侧下方滑动轮（64）与固定架（26）上的另侧滑动槽（68）配合；所说升降架（29）的中心设有连接轴（34）、连接轴（34）中间设有齿轮（35），齿轮（35）与固定架（26）上的直行齿（27）配合；连接轴（34）两侧连接有一侧风驱动器（31）、另侧风驱动器（36），一侧风驱动器（31）、另侧风驱动器（36）的壳内分别设有一侧驱动叶轮（32）、另侧驱动叶轮（37）；所说一侧风驱动器（31）和另侧风驱动器（36）的壳外分别设有一侧空气接头（65）、另侧空气接头（66）、一侧排气孔（59）、另侧排气孔（60）；所说升降架（29）上中心两侧设有：一侧调节孔（54）、另侧调节孔（53），一侧调节孔（54）内安装有一侧切割枪（25），另侧调节孔（53）内安装有另侧切割枪（22）,一侧切割枪（25）和另侧切割枪（22）的另一端同时连接氧气源管（33）。