CN103468924B - 加热炉出钢保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种加热炉出钢保护装置，包括：挡件、传导臂和检测装置，挡件与传导臂连接，挡件在加热炉炉门在挡件所在平面上的沿钢坯运动轨迹的投影处留有容钢坯正常通过的空隙；检测装置检测传导臂的位移，根据位移发出信号。本发明的加热炉出钢保护装置可以有效的发现钢坯在出炉过程中是否移出了正常的路径，从而简单便捷的检测钢坯是否存在与加热炉炉门发生碰撞的危险。可以有效的防止加热炉设备的损坏，提高生产的效率和安全性。

Description

加热炉出钢保护装置

技术领域

本发明涉及轧钢技术领域，尤其涉及一种加热炉出钢保护装置。

背景技术

加热炉是轧钢工业中的重要生产设备，可以分为推钢式加热炉和步进式加热炉，其中，推钢式炉存在长度短、产量低和烧损大，且操作不当时会发生粘钢等问题，存在着难以实现自动化的难以克服的缺点，而在产业上的应用受到了较大的限制。

而步进梁式加热炉由于通过专用的步进机构在炉内做矩形运动来移送钢坯，其有效的消除了滑轨擦痕，钢坯的加热断面温差小，且加热均匀。还具备炉长不受限制、产量高和生产操作灵活等特点，其生产符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求而在产业中得到了广泛的应用。

为了节约能源，保持炉内温度和生产安全的需要，加热炉的出料炉门口很窄。而且为了满足高速和精准出钢的需求，一般在最后的步骤，步进梁将钢坯送上加热炉内的悬臂辊道上时，应该使钢坯准确放置在出料悬臂辊道的中心线上。因此，加热炉内的整个步进过程中需尽可能的减少步进误差，从而能将钢坯准确的放置在出料炉门口的中心线位置。

但在实际生产中，由于步进梁在运动中对钢坯的产生冲击，或在运动过程中出现的抖动，而造成钢坯在实际运动过程中与步进梁之间产生位移。因此，即使实现了对步进梁的步进距离的精确控制和误差补偿，在偶然情况下依然可能出现钢坯纵向跑偏的问题。而一旦发生钢坯跑偏，钢坯在出炉过程中就有可能会撞击或刮蹭炉墙，从而造成生产设备的损耗，相应降低设备的使用寿命，严重时可能会引发生产事故。

另外，如果两块钢坯距离过近，或者邻近钢坯发生弯曲现象，就可能造成两只钢坯同时出钢而卡在加热炉门口，从而造成炉门的堵死或损坏。一旦发生这种事故，一般所需的处理解决时间较长，会极大的影响正常的生产秩序。

现有技术为解决这一问题，虽然在加热炉炉内的出料侧安装了摄像头，但摄像头仅提供了图像信息，一方面摄像头仅能在高温情况下观察炉内状况。另一方面钢坯的位置是否合适依然需要有丰富经验的操作人员根据摄像头传来的图像进行判断。其严重的依赖于操作人员的技术水平，当操作人员技术水平低，或疏忽大意时，就带来了事故隐患。

因此，如何有效的防止钢坯出炉时发生跑偏或卡于加热炉炉门口就成为亟待解决的问题。

发明内容

为解决现有技术无法有效的防止钢坯出炉时发生跑偏或卡于加热炉炉门口的问题，本发明提供了一种加热炉出钢保护装置，包括：挡件、传导臂和检测装置，

所述挡件与所述传导臂连接，所述挡件在加热炉炉门在所述挡件所在平面上的沿钢坯运动轨迹的投影处留有容所述钢坯正常通过的空隙；

所述检测装置检测所述传导臂的位移，根据所述位移发出信号。

所述检测装置为接近开关。

所述传导臂上安装挡铁，所述接近开关通过检测所述挡铁来检测所述传导臂的位移。

所述检测装置为限位开关。

所述传导臂上安装挡铁，所述限位开关通过所述挡铁来的运动进行拨动。

还包括复位装置，所述复位装置在所述传导臂发生位移后，使所述传导臂回到初始位置。

所述复位装置为弹簧。

所述传导臂安装在所述加热炉炉门上方。

所述传导臂为耐高温金属材料，所述挡件为耐高温和耐冲击的高强度金属材料。

所述挡件可在水平面内通过传导臂进行10mm至50mm的水平弧线运动。

本发明的加热炉出钢保护装置可以有效的发现钢坯在出炉过程中是否移出了正常的路径，从而简单便捷的检测钢坯是否存在与加热炉炉门发生碰撞的危险。可以有效的防止加热炉设备的损坏，提高生产的效率和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的加热炉出钢保护装置的实施例一的结构示意图。

图2为本发明的加热炉出钢保护装置的实施例二的结构示意图。

图3为本发明的加热炉出钢保护装置的实施例三的结构示意图

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明的加热炉出钢保护装置的实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例的加热炉出钢保护装置可以包括：挡件1、传导臂2和检测装置3。

挡件1与传导臂2连接，挡件1在加热炉炉门4在挡件1所在平面上的沿钢坯运动轨迹的投影处留有容钢坯正常通过的空隙。

具体的，为了有效的防止钢坯出炉时发生跑偏或卡于加热炉炉门口，本实施例在加热炉炉门4的内侧设置了与传导臂2连接的挡件1。当钢坯沿辊道5向加热炉炉门4的方向移动出炉时，挡件1加热炉炉门4的内侧，且挡件1由于在加热炉炉门4在挡件1所在平面上的沿钢坯运动轨迹的投影处留有容钢坯正常通过的空隙，而不会阻碍钢坯正常移出加热炉炉门4。换句话说，挡件1与加热炉炉门4沿钢坯运动轨迹方向在挡件1所在平面上的投影应该是部分相切且不相交的(相切的面可以不包括底面，底面由于有辊道5限制，出炉时钢坯的下端不可能比辊道5还低)，理想状态下，加热炉炉门4的轮廓与挡件1所流出的容钢坯通过的空隙应该是匹配的。

优选的，传导臂2为耐高温金属材料，挡件1为耐高温和耐冲击的高强度金属材料。由于加热炉内的温度较高，为了防止传导臂2因高温而发生变形，而影响其正常工作。传导臂2优选为耐高温金属材料，若基于节约成本的考虑，至少传导臂2的位于加热炉内的部分应为耐高温金属材料。另外，挡件1由于在加热炉内，需要承受高温和可能发成的碰撞和冲击。因此，挡件1最好为耐高温和耐冲击的高强度金属材料。

这样，当钢坯出炉时发生跑偏时，钢坯不会沿正常的路径向加热炉炉门4的方向移动，并且当钢坯存在与加热炉炉门4发生碰撞的危险时，即钢坯必然有一部分已经移出了加热炉炉门4沿钢坯运动轨迹的投影的区域。而由于挡件1在加热炉炉门4在挡件1所在平面上的沿钢坯运动轨迹的投影处留有容钢坯正常通过的空隙，而挡件1与加热炉炉门4沿钢坯运动轨迹方向在挡件1所在平面上的投影应该是部分相切且不相交的。这样一旦钢坯有一部分已经移出了加热炉炉门4沿钢坯运动轨迹的投影的区域时，就会先与挡件1接触，并且使挡件1在沿钢坯运动轨迹的方向上产生向加热炉炉门4的位移。同时，由于挡件1安装在传导臂2上，挡件1的沿钢坯运动轨迹的方向上位移，会使传导臂2也产生同样的沿钢坯运动轨迹的方向上位移。

检测装置3检测传导臂2的位移，根据位移发出信号。

具体的，当传导臂2产生沿钢坯运动轨迹的方向上位移时，说明钢坯有一部分已经移出了加热炉炉门4沿钢坯运动轨迹的投影的区域，其继续运动的话就存在与加热炉炉门4发生碰撞的危险。因此，通过检测装置3对传导臂2的位移的检测，就可以有效的发现钢坯存在与加热炉炉门4发生碰撞的危险。相应的检测装置3检测到传导臂2的位移时，可以相应生成报警信号或辊道自动停止信号等相应的报警或紧急控制信号，并发送给相应的设备以进行进一步的停机等处理。

优选的，检测装置3为接近开关。检测装置可以选用本领域常用的检测位移的接近开关，接近开关具体可以为红外线反射式接近开关，通过接近开关检测传导臂2的位移，具备精确简便的优点。

进一步优选的，传导臂2上可以安装挡铁，接近开关通过检测挡铁来检测所导臂的位移。由于接近开关检测传导臂2的位移，可能会因传导臂2的具体结构的限制而存在一定的困难(例如传导臂的材质或温度对接近开关正常工作的影响)。因此，可以在传导臂2上安装专门适配接近开关的挡铁，进一步提高接近开关工作时的可靠性。

优选的，检测装置3为限位开关。为节约成本，检测装置3也可以是结构简单、价格低廉的限位开关。限位开关可以直接由传导臂2进行控制，即传导臂发生位移时，即可直接拨动限位开关，限位开关相应产生信号，即可简单便捷的实现对钢坯是否存在与加热炉炉门4发生碰撞的风险的检测。具体可以在传导臂2上安装用于拨动限位开关的挡铁，限位开关通过挡铁来的运动进行拨动，在传导臂2发生位移时，挡铁可以直接或通过其他机械杠杆装置拨动限位开关的开关，使限位开关产生代表传导臂2发生位移的信号，即实现了限位开关通过检测挡铁来检测传导臂2的位移。

本实施例的加热炉出钢保护装置可以有效的发现钢坯在出炉过程中是否移出了正常的路径，从而简单便捷的检测钢坯是否存在与加热炉炉门发生碰撞的危险。可以有效的防止加热炉设备的损坏，提高生产的效率和安全性。

进一步优选的，加热炉出钢保护装置还可以包括复位装置，复位装置在传导臂2发生位移后，使传导臂2回到初始位置。为了使传导臂2发生位移，检测装置3发出相应的信号，操作人员或自动控制系统进行了处理，存在的钢坯与加热炉炉门4发生碰撞的危险被消除后，加热炉回复正常的工作状态时，可以通过复位装置使传导臂2回到初始位置，以便对后续的生产进程进行有效的检测。其中，复位装置可以是机械领域最常用的弹簧，也可以是弹片等其他弹性装置，技术人员可根据实际情况来选择合适的复位装置。

进一步优选的，传导臂2安装在加热炉炉门4的上方。

具体的，在加热炉炉门4上方可以设计两个尺寸约为13cm×13cm左右的小孔(当传导臂2为圆柱形时，直径可以为13cm左右)，两个小孔距离可以略窄于炉门宽度。同时为减小摩擦力，在孔内可以安装导轨，以便传导臂2可以顺畅的前后移动。传导臂2通过炉门上方两个小孔伸入炉内，在传导臂2相应装有挡件1，挡件1内沿距离加热炉侧墙距离为5cm左右。同时，挡件1板面内侧距离加热炉侧墙的距离为12cm左右。为了更有效地预防钢坯与加热炉炉门4发生碰撞，挡件1有一部分区域与加热炉炉门4重叠，其中，重叠部分宽度优选为5cm左右，挡件1的内沿位于加热炉炉门4里侧，且挡件1的两个内沿的宽度最好略窄于加热炉炉门4。换句话说，挡件1的两个内沿之间的距离窄与加热炉炉门4的宽度。

在炉门外侧的传导臂2上焊有用于检测装置3检测位移的挡铁与检测装置3之间的距离为7cm至11cm，这样可以及时发现钢坯与加热炉炉门4发生碰撞的危险。

图2为本发明的加热炉出钢保护装置的实施例二的结构示意图，如图2所示，本实施例在图1所示的实施例一的基础上，本实施例的加热炉出钢保护装置在炉内和炉外的传导臂2上，焊有限制传导臂2的可移动范围的挡铁6，以防止传导臂2过于深入加热炉或过于靠近加热炉炉门4，从而失去其应有的检测钢坯与加热炉炉门4发生碰撞的危险的功能。同时，炉内和炉外的挡铁6与加热炉炉门4之间安装有使加热炉出钢保护装置复位的弹簧7。这样，在钢坯与加热炉炉门4发生碰撞的危险被消除后，加热炉需要回复正常的工作状态时，可以通过弹簧7使传导臂2回到初始位置，以便对后续的生产进程进行有效的检测。

在加热炉出钢时，为了保障安全，首先出钢的速度应控制为低速，当钢坯前端顺利通过挡件1后，在确认无限位信号的情况下，即可认为钢坯可以安全出钢，这时再将出钢速度转为高速出钢。

图3为本发明的加热炉出钢保护装置的实施例三的结构示意图，如图3所示，本实施例在图1和图2所示的实施例的基础上，本实施例的加热炉出钢保护装置的传导臂2除了可以前后移动外，还可以在水平面上旋转，通过传导臂2的旋转，挡件1可以在水平面内通过传导臂2(以加热炉炉门4至挡件1处为半径)进行10mm至50mm的水平弧线运动。同时通过水平旋转限位开关8检测传导臂2的旋转而检测到挡件1的移动。这样当钢坯送至出炉辊道前，如果钢坯的偏移角度较大，直接绕过了挡件1，而存在与炉墙发生碰撞的危险时，其进一步运动就会从侧面撞击挡件1。当钢坯从侧面撞击挡件1时，就会使挡件1进行水平弧线运动，相应就会使传导臂2旋转，进而驱动水平旋转限位开关8，这样就可以相应生成报警信号或辊道自动停止信号等相应的报警或紧急控制信号，并发送给相应的设备以进行进一步的停机等处理。同时，本实施例的加热炉出钢保护装置也可以根据判断钢坯的运动轨迹，来进一步判断钢坯是否定位存在问题，或者步进梁等机械结构是否存在问题而使得钢坯在运动中产生横向跑偏，而可能刮蹭损坏炉墙。可以为技术人员进行检修，及故障和隐患的排查提供较为可靠的依据。

本实施例可以有效的防止钢坯刮蹭炉墙，有效的避免炉墙损坏，从而有效的保障加热炉的保温性和生产的安全性。

本发明的加热炉出钢保护装置可以有效的发现钢坯在出炉过程中是否移出了正常的路径，从而简单便捷的检测钢坯是否存在与加热炉炉门发生碰撞的危险。并且本发明的加热炉出钢保护装置结构简单，成本低廉，安装方便，可以有效的防止加热炉设备的损坏，提高生产的效率和安全性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种加热炉出钢保护装置，其特征在于，包括：挡件、传导臂和检测装置，

所述挡件与所述传导臂连接，所述挡件在其所在平面沿钢坯运动轨迹的方向上，于加热炉炉门位置的投影处留有容所述钢坯正常通过的空隙；

所述检测装置检测所述传导臂的位移，根据所述位移发出信号。

2.根据权利要求1所述的加热炉出钢保护装置，其特征在于，所述检测装置为接近开关。

3.根据权利要求2所述的加热炉出钢保护装置，其特征在于，所述传导臂上安装挡铁，所述接近开关通过检测所述挡铁来检测所述传导臂的位移。

4.根据权利要求1所述的加热炉出钢保护装置，其特征在于，所述检测装置为限位开关。

5.根据权利要求4所述的加热炉出钢保护装置，其特征在于，所述传导臂上安装挡铁，所述限位开关通过所述挡铁来的运动进行拨动。

6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的加热炉出钢保护装置，其特征在于，还包括复位装置，所述复位装置在所述传导臂发生位移后，使所述传导臂回到初始位置。

7.根据权利要求6所述的加热炉出钢保护装置，其特征在于，所述复位装置为弹簧。

8.根据权利要求7所述的加热炉出钢保护装置，其特征在于，所述传导臂安装在所述加热炉炉门上方。

9.根据权利要求8所述的加热炉出钢保护装置，其特征在于，所述传导臂为耐高温金属材料，所述挡件为耐高温和耐冲击的高强度金属材料。

10.根据权利要求9所述的加热炉出钢保护装置，其特征在于，所述挡件可在水平面内通过传导臂进行10mm至50mm的水平弧线运动。