CN103185460A - 一种炼钢炉导渣方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种炼钢炉导渣方法及系统。炼钢炉导渣方法，包括：提供导渣装置，包括安装支架、驱动装置、驱动杆和导渣容器；控制器，控制驱动装置驱动驱动杆带动导渣容器按从等待位驱向出钢口接渣，导渣至渣盆，完成导渣后回到等待位的步骤动作。炼钢炉导渣系统包括：导渣装置，包括安装支架、驱动装置、驱动杆和导渣容器，其中，驱动杆靠近驱动装置的一端与驱动装置相连，驱动杆的另一端与导渣容器相连，导渣容器用于导渣至渣盆；控制器，控制驱动装置驱动驱动杆带动导渣容器从等待位驱向出钢口接渣，导渣至渣盆，完成导渣后回到等待位。本发明提供的炼钢炉导渣方法及系统结构紧凑，投入运行成本低，能有效阻止渣进入钢包。

Description

一种炼钢炉导渣方法及系统

技术领域

本发明涉及炼钢连铸技术领域，特别地，涉及一种炼钢炉导渣方法及系统。

背景技术

在炼钢连铸领域，需要把钢水从一个容器转移到另一个容器中如把钢水从转炉或电炉转移到钢包（大包）中，在钢水转移过程中会伴随渣（钢渣或熔渣）进入下一道工序从而影响钢材的质量。减少炼钢炉出钢时的下渣量不仅可以减少钢水回磷，提高钢水收得率，还能减少钢水中的夹杂物，提高钢水洁净度，并减少钢包的粘渣和耐材的消耗，延长钢包使用寿命，降低炼钢成本。

为此，有许多减少炼钢炉出钢时下渣量的方法和装置，如挡渣球法、挡渣塞法、气动挡渣法和滑板挡渣法等。其中挡渣球法因挡渣球通常是以随波逐流的方式到达出钢口，因而挡渣球有时不能顺利到达出钢口，或者不能有效地在钢水将流尽时堵住出钢口，其可靠性难以满足现场需要；挡渣塞法因投入挡渣塞的准确性和投入的时机难以保证，造成挡渣效果很不稳定；CN201245677Y公开的气动挡渣法不仅需要庞大的供气系统而且压缩气体还会把钢水和渣吹得四处飞溅并加速出钢口的损耗；炼钢炉滑板挡渣技术是钢包滑板控制技术的发展，CN1333380A公开了一种转炉出钢口装置，用液压缸控制滑动出钢口部分以调整出钢口的大小实现出钢挡渣。然而滑块或滑板挡渣技术因其滑块或滑板需经常更换，据统计，某钢厂使用滑板挡渣技术后其滑板平均需要消耗6元/吨钢水以及每天因换滑板耗时而少炼1炉钢，运营成本非常高，最终放弃使用。上述挡渣方法和装置都是在炼钢炉向钢包转移钢水期间对渣采取堵挡的技术方案，然而上述技术方案阻止渣进入钢包的效果有限、成本太高。

发明内容

本发明目的在于提供一种炼钢炉导渣方法及系统，以解决现有阻止渣进入钢包效果有限或是成本太高的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种炼钢炉导渣方法，包括：提供导渣装置，包括安装支架、驱动装置、驱动杆和导渣容器；

提供控制器，该控制器用于控制驱动装置驱动驱动杆带动导渣容器按如下步骤动作：

导渣容器从等待位驱向出钢口接渣；

导渣容器导渣至渣盆；

导渣容器完成导渣后回到等待位。

进一步地，导渣容器从等待位驱向出钢口接渣包括驱动装置驱动驱动杆带动导渣容器沿驱动杆的轴线伸长或/和绕驱动杆的轴线旋转从等待位驱向出钢口接渣。

 进一步地，驱动装置驱动驱动杆带动导渣容器沿驱动杆的轴线伸长的长度或/和绕驱动杆的轴线旋转的角度由控制器控制且该长度和角度可调。

进一步地，导渣容器导渣至渣盆包括该导渣容器旋转一个大小可调的角度倒渣至渣盆。

进一步地，导渣容器导渣至渣盆还包括流至导渣容器中的渣流至渣盆。

进一步地，在导渣装置动作之前该导渣方法还包括渣含量判定步骤，该渣含量判定步骤是指判定从出钢口中流出的钢水中的渣含量是否超过允许值，当所述渣含量超过允许值时启动炼钢炉抬炉并启动导渣装置实施导渣。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种炼钢炉导渣系统，包括：

导渣装置，包括安装支架、驱动装置、驱动杆和导渣容器，其中，安装支架安装在适于导渣装置实施导渣的位置，驱动装置固定在该安装支架上，驱动杆靠近驱动装置的一端与驱动装置相连，驱动杆的另一端与导渣容器相连，导渣容器用于接渣并导渣至渣盆；

控制器，用于控制驱动装置驱动驱动杆带动导渣容器从等待位驱向出钢口接渣、导渣至渣盆和完成导渣后回到等待位。

进一步地，安装支架安装在支撑炼钢炉的墙壁上。

进一步地，安装支架安装在炼钢炉的外壁上。

进一步地，驱动杆为伸旋杆，该伸旋杆与导渣容器通过螺纹固接，驱动装置驱动伸旋杆带动导渣容器沿伸旋杆的轴线伸缩或/和绕伸旋杆的轴线旋转。

进一步地，驱动杆为推杆，该推杆与导渣容器通过销轴连接且导渣容器可绕销轴旋转。

进一步地，炼钢炉导渣系统还包括阻碍物，该阻碍物安装在炼钢炉的外壁上，在驱动装置驱动驱动杆带动导渣容器驱向并碰上阻碍物时阻碍物驱使导渣容器旋转一定的角度用于导渣至渣盆。

进一步地，驱动装置为液压驱动装置。

进一步地，驱动装置为气动驱动装置。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的炼钢炉导渣方法及系统旨在疏导渣即导渣而不是堵挡渣，导渣设施简单，不需要供气系统以及频繁更换滑板，投入运营成本低，阻止渣进入钢包效果显著，提高了钢水洁净度。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是导渣方法流程示意图；

图2是导渣方法步骤示意图；

图3是本发明优选实施例的第一个导渣系统示意图； 

图4是图3中A的放大示意图； 

图5是本发明优选实施例的第二个导渣系统示意图；

图6是本发明优选实施例的第二个导渣装置示意图；以及

图7是本发明优选实施例的第三个导渣装置示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1-2所示，根据本发明的一个方面提供了一种炼钢炉导渣方法，该方法包括如下步骤：S1：提供导渣装置，包括安装支架、驱动装置、驱动杆和导渣容器；

S2：提供控制器，该控制器用于控制驱动装置驱动驱动杆带动导渣容器按如下步骤动作：

S2-1：导渣容器从等待位驱向出钢口接渣；

S2-2：导渣容器导渣至渣盆；

S2-3：导渣容器完成导渣后回到等待位。

通常，导渣容器处于等待位，在钢水流中的渣含量超过允许值时，导渣容器立即从等待位驱向出钢口接渣。可选地，为缩短导渣容器从等待位驱向出钢口的时间，可以设定第一等待位和第二等待位，第一等待位离出钢口的距离较远，第二等待位紧邻出钢口。当炼钢炉内的钢水转移快结束时，导渣容器从第一等待位驱向第二等待位。为实现导渣容器驱向出钢口接渣，驱动装置有多种驱动杆带动导渣容器驱向出钢口的方法，如驱动杆带动导渣容器沿驱动杆的轴线伸出；或是驱动杆带动导渣容器沿驱动杆的轴线伸出驱向出钢口的同时再旋转一个可调的角度；或是驱动杆带动导渣容器同时沿驱动杆的轴线伸出和旋转驱向出钢口。上述三种驱动杆带动导渣容器驱向出钢口的方法与导渣容器和驱动杆固定时的角度有关都容易实现，在实际应用中可按需选用。

为实现导渣容器导渣至渣盆也有多种方法，如把导渣容器设计为类似碗状的形状，待导渣容器接到渣后可使导渣容器旋转一个角度把渣倒入渣盆；或是把导渣容器设计为溜槽的形状并使溜槽倾斜一小角度，使流至溜槽中的渣在其重力作用下顺利流至渣盆。

驱动装置可以是液压驱动装置或气动驱动装置或电动驱动装置，控制器控制驱动装置驱动驱动杆带动导渣容器沿驱动杆的轴线伸长的长度或/和绕所述驱动杆的轴线旋转的角度，且该长度和该角度可调。

本发明炼钢炉的导渣方法还包括在导渣装置动作之前包括渣含量判定步骤并以渣含量判定步骤的结果做为导渣装置动作的条件，该渣含量判定步骤是指判定从出钢口中流出的钢水中的渣含量是否超过允许值，目前主要通过经验丰富的操作工或是下渣检测系统来判定炼钢炉向钢包转移的钢水流中的渣含量，当渣含量超过允许值时启动导渣装置。

除了如上面描述的把渣导流至渣盆外，本发明也可以把渣导流至其它设定位置。该导渣方法简捷方便，可有效阻止渣进入钢包，提高钢包中钢水的洁净度。

根据本发明的另一个方面还提供了一种炼钢炉导渣系统，包括：导渣装置和控制器，其中导渣装置包括安装支架，驱动装置，驱动杆和导渣容器，安装支架安装在适于导渣装置实施导渣的位置，驱动装置固定在该安装支架上，驱动杆靠近驱动装置的一端与驱动装置相连，驱动杆的另一端与导渣容器相连。

为理解本发明，以转炉作为炼钢炉来解释本发明。

本发明炼钢炉导渣系统的第一个实施例如图3-4所示，转炉101绕轴102旋转到一定的角度如-85℃（负角度表示炉后，正角度表示炉前）使钢水106经出钢口105转移到坐落在轨道车109上的钢包107中，该过程简称为出钢。渣盆108紧挨钢包也坐落在轨道车109上用于临时存放渣。随着出钢的进行，转炉倾斜角度的绝对值随钢水的减少而增加，为阻止钢水流至钢包外，钢包通过轨道车移动来适应转炉倾斜角度的改变。在出钢快结束时如转炉的角度到了-97℃，渣会随着钢水一起进入钢包，当钢水中的渣含量超过允许值时需要立即启动转炉抬炉以阻止更多的渣进入钢包。

为提高阻止渣进入钢包的效率，在出钢末期，移动轨道车109使钢水106流靠近钢包壁而不落入钢包外，当判定从出钢口105中流出的钢水106中的渣含量超过允许值，以及启动导渣装置104动作和启动转炉101抬炉的同时，使轨道车109带动钢包107朝出钢口105相反的方向远离出钢口105移动，这样渣便会落入紧挨着钢包的渣盆108里。

导渣装置104的安装支架401安装在支撑炼钢炉的墙壁110上。驱动装置为液压驱动装置402，包括电液比例阀（图上未划出）、液压油管402a、缸体402b、活塞及活塞杆402c。缸体402b固定在导渣箱箱体内，导渣箱箱体405固定在安装支架401上。活塞杆402c通过销轴与驱动杆403连接，驱动杆403的外面设有驱动杆伸缩导向柱406和驱动杆旋转导向筒分别用于导向驱动杆403沿自身的轴线伸缩和旋转。简称能实现沿自身轴线伸缩和旋转的杆为伸旋杆，导渣容器404与伸旋杆403通过螺纹固接，液压驱动装置402驱动伸旋杆403带动导渣容器404沿伸旋杆403的轴线伸缩或/和绕所述伸旋杆的轴线旋转。即钢水6中的渣含量超过允许值时导渣容器404沿伸旋杆403的轴线伸长或/和绕伸旋杆403的轴线旋转驱向出钢口105。在导渣至渣盆108后，导渣容器404沿伸旋杆403的轴线缩短或/和绕伸旋杆403的轴线反方向旋转远离出钢口105回到等待位。可选地，导渣容器和伸旋杆连接方式为导渣容器和伸旋杆可快速拆换的结构，这利于节省更换导渣容器的时间。导渣容器404为溜槽并在竖直方向倾斜一小角度，该角度可使流至溜槽中的渣在其重力作用下顺利导流至渣盆108或其它合适的地方。该溜槽的长度覆盖钢水和渣从出钢口在最低位置到转炉101抬起后无钢水和渣流出这一过程中的掉落范围，以适应导渣容器不跟随抬炉动作。

根据上述液压驱动装置的动作，一方面，电液比例阀与液压驱动装置的液压油管402a连接，另一方面，电液比例阀与控制器103电连接。控制器103对电液比例阀的控制可控制进入液压缸活塞402c的液压油进而控制伸旋杆403带动导渣容器404沿伸旋杆403的轴线伸、缩或/和绕伸旋杆403的轴线旋转驱向、远离出钢口105。

本发明炼钢炉导渣系统的第二个实施例如图5所示，与第一个实施例相比，区别的第一点是转炉201、转炉轴202、出钢口205、钢水206、钢包207、渣盆208和轨道车209以及控制器203的百分位标号从1变为2，十位及个位标号与图3中是一致的，内容与第一个实施例相同，此处不再重述。区别的第二点是导渣装置204的安装支架411固定在转炉外壁上，导渣容器和转炉可同步旋转，因此，导渣容器、驱动杆和驱动装置体积可以小型化，结构更紧凑。区别的第三点是导渣装置与图4中的导渣装置尺寸不一样，但功能相同，此处不再重述。

如图6所示为导渣装置的第二个实施例，与图4所示导渣装置的第一个实施例相比，区别的第一点是驱动装置412、驱动杆413和导向柱416的十分位标号从0变为1，百分位及个位标号未变，内容与导渣装置的第一个实施例相同，此处不再重述。区别的第二点是导渣容器414与驱动杆413通过销轴417连接且导渣容器414可绕销轴417旋转，因此，可以不使用第一个实施例中驱动杆绕自身轴线旋转功能。区别的第三点是在转炉壁上安装一个障碍物10，导渣容器414在等待位时，由于其重力作用处于下垂状态，当驱动装置412驱动驱动杆413带动导渣容器414并使导渣容器上的接触板碰上阻碍物10时，导渣容器10开始绕销轴417旋转一定的角度，如图中的虚线部分示意，流至导渣容器的渣导流至渣盆或其它设定位置实现导渣。该旋转角度与渣盆距钢流的距离有关，如渣盆距钢流的距离较远，该旋转角度需要较大，反之亦然。

   如图7所示为导渣装置的第三个实施例，与图6所示导渣装置的第二个实施例相比，区别的第一点是驱动装置412、驱动杆423和导向柱426以及阻碍物10的十分位标号从1变为2，百分位及个位标号未变，内容与导渣装置的第二个实施例相同，此处不再重述。区别的第二点是导渣容器424与带有滑块423a的驱动杆423通过带有滑槽427a的摆杆427相连，滑槽427a和滑块423a进行滑动配合。驱动装置422驱动驱动杆423一小段行程，导渣装置在摆杆427的带动下能实现大行程的摆动。摆杆427和导渣容器424以转动幅配合，导渣容器424在碰到阻碍物20时随摆杆的轴线旋转。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种炼钢炉导渣方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供导渣装置，包括安装支架、驱动装置、驱动杆和导渣容器；

提供控制器，用于控制所述驱动装置驱动所述驱动杆带动所述导渣容器按如下步骤动作：

导渣容器从等待位驱向出钢口接渣；

导渣容器导渣至渣盆；

导渣容器完成导渣后回到等待位。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导渣容器从等待位驱向出钢口接渣包括所述驱动装置驱动所述驱动杆带动所述导渣容器沿所述驱动杆的轴线伸长或/和绕所述驱动杆的轴线旋转从等待位驱向出钢口接渣。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述驱动装置驱动所述驱动杆带动所述导渣容器沿所述驱动杆的轴线伸长的长度或/和绕所述驱动杆的轴线旋转的角度由控制器控制且所述长度和所述角度可调。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导渣容器导渣至渣盆包括所述导渣容器旋转一个大小可调的角度倒渣至渣盆。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导渣容器导渣至渣盆还包括所述流至导渣容器中的渣流至渣盆。

6.如权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，还包括：

渣含量判定步骤，所述渣含量判定步骤是指判定从出钢口中流出的钢水中的渣含量是否超过允许值，当所述渣含量超过允许值时启动炼钢炉抬炉并启动导渣装置实施导渣。

7.一种炼钢炉导渣系统，其特征在于，包括：

导渣装置，包括安装支架、驱动装置、驱动杆和导渣容器，其中，所述安装支架安装在适于导渣装置实施导渣的位置，所述驱动装置固定在安装支架上，所述驱动杆驱向所述驱动装置的一端与所述驱动装置相连，所述驱动杆的另一端与所述导渣容器相连，所述导渣容器用于接渣并导渣至渣盆；

控制器，用于控制所述驱动装置驱动所述驱动杆带动所述导渣容器从等待位驱向出钢口接渣、导渣至渣盆和完成导渣后回到等待位。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述安装支架安装在支撑炼钢炉的墙壁上。

9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述安装支架安装在炼钢炉的外壁上。

10.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述驱动杆为伸旋杆，所述伸旋杆与所述导渣容器通过螺纹固接，所述驱动装置驱动所述伸旋杆带动所述导渣容器沿所述伸旋杆的轴线伸缩或/和绕所述伸旋杆的轴线旋转。

11.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述驱动杆为推杆，所述推杆与导渣容器通过销轴连接且导渣容器可绕销轴旋转。

12.如权利要求7或11所述的系统，其特征在于，还包括阻碍物，所述阻碍物安装在炼钢炉的外壁上，在驱动装置驱动驱动杆带动导渣容器驱向并碰上阻碍物时所述阻碍物驱使导渣容器旋转一定的角度用于导渣至渣盆。

13.如权利要求7或10所述的系统，其特征在于，所述驱动装置为液压驱动装置。

14.如权利要求7或10所述的系统，其特征在于，所述驱动装置为气动驱动装置。

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