CN103910209B - 铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统 - Google Patents

Abstract

铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统，它包含架设在电炉顶的轨道和轨道上行走的加料车，轨道为双轨环形轨道，环形轨道的内轨高于外轨；加料车包括车轮、车架、行走动力部分、电动阀门部分、料斗和配电部分；车轮包括主动轮和从动轮，主动轮与从动轮的轴向相交于环形轨道的中心处；主动轮和从动轮均包含外侧车轮和内侧车轮，外侧车轮直径比内侧车轮大。铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统，用于大型铁合金电炉料仓加料使用，有专门设计的环形轨道和作环形行走的加料车，避免炉顶人工运料可能发生的灼伤事故，加料车行走路径与轨道重合性很好，不依靠车轮轮缘与轨道的挤压转向，轨道与车轮磨损小，加料车运行很平稳，加料效率大大提升，保证安全生产。

Description

铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统

技术领域

本发明涉及铁合金电炉的加料系统，具体为一种铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统。

背景技术

铁合金电路在冶炼过程中，需向炉内加入石灰、萤石和铁合金等辅助炉料。大型的铁合金电炉均从炉顶加料，并在炉体上方周围配有料仓。由于炉顶有1400℃的高温火焰和大量粉尘，使加料环境十分恶劣；此外，由于炉料进入高温炉体瞬间有可能引起气爆，高温颗粒和气体会部分溢出加料口，操作不慎会造成人员灼伤事故。

现代铁合金电炉一般为圆形炉体，配备三根电极，料仓分布在炉体周围，矿料经过提升机提升后，用加料装置把矿料加入料仓。其加料装置一般有伸缩管道式，悬吊管道式，悬吊轨道加料车，行走加料车等，其中炉顶行走加料车适用性强、工作安全效率高，但是传统的炉顶加料车存在几个技术难题：加料车转弯易侧翻，平行加料车是最常见的行走加料车，行走时靠轨道与车轮的轮缘转弯，轮缘受轨道的挤压力与加料车转弯方向一致，加之向心力，加料车容易内侧翻车；车轮轮缘和轨道转弯处机械磨损严重，靠挤压转向的加料车车轮和轨道磨损很严重；加料车脱轨，传统的平行加料车由于没有转向系统，加之轨道磨损严重，加料车转弯时容易脱轨。

发明内容

本发明的目的是：提供一种行走式加料车的铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统。

为达到上述目的采用的技术方案是：

铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统，它包含架设在电炉顶的轨道和轨道上行走的加料车，轨道为双轨环形轨道，环形轨道的内轨高于外轨；加料车包括车轮、车架、行走动力部分、电动阀门部分、料斗和配电部分；车轮包括主动轮和从动轮，主动轮与从动轮的轴向相交于环形轨道的中心处；主动轮和从动轮均包含外侧车轮和内侧车轮，外侧车轮直径比内侧车轮大。外侧车轮直径比内侧车轮大使加料车行走路径为环形，环形轨道的内轨高于外轨使得加料车平稳。

行走动力部分包括行走电机、传动固定板、变速箱和链轮，其中电机和变速箱固定在传动固定板上，传动固定板通过升降螺栓固定在车架上；电机驱动变速箱，变速箱的输出齿轮通过传动链连接链轮，链轮固定在主动轮的轴中部；升降螺栓能调整传动固定板与车架的高度，使得调节传动链的松紧。主动轮作为动力轮，保证内、外侧车轮的角速度一致，变速箱为减速变速箱，具有固定减速比。

电动阀门部分由推杆支架、电动推杆和料斗阀门组成，电动推杆通过推杆支架安装在车架上，电动推杆的伸缩杆连接到料斗阀门上。料斗阀门的开关由伸缩杆的伸缩控制。

配电部分包括环形轨道上方的接触式悬挂导线，和加料车车载配电箱；配电箱中包含行走动力驱动控制电路和电动阀门驱动控制电路以及其它附属电路。配电箱固定在车架上，可以通过支架架设在行走动力部分上方，或加料车的其它空余位置；其它附属电路是指一般机器所常见的电源转换电路、过载保护电路、漏电保护电路、模式选择电路、信号收发电路等。

料斗由料斗支架支撑并固定在车架上，料斗位于主动轮和从动轮之间，料斗下面设有料斗阀门。料斗装料后决定小车的重心，因此料斗应安装于主动轮和从动轮之间并尽量靠中，料斗是普通的对称型料斗，料斗开口在料斗正下方。

电动推杆的伸缩杆和料斗阀门所处直线与水平线呈25~50度夹角；使得电动阀门部分与车架保持一定高度，便于维护和保养。

内轨比外轨高25~38毫米，外侧车轮比内侧车轮的直径大60~80毫米。

环形轨道以及加料车的车轮、车架和料斗的材质均为不锈钢，以保证加料车长期工作在温度、湿度、空气等环境恶劣的电炉顶不被腐蚀。

采用上述技术方案的有益效果是：铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统，用于大型铁合金电炉料仓加料使用，有专门设计的环形轨道和作环形行走的加料车，避免炉顶人工运料可能发生的灼伤事故，加料车行走路径与轨道重合性很好，不依靠车轮轮缘与轨道的挤压转向，轨道与车轮磨损小，加料车运行很平稳，加料效率大大提升，保证安全生产。

附图说明

图1为本发明铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统的整体结构示意图；

图2为本发明铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统中加料车结构示意图；

图3为本发明铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统中加料车的行走动力部分结构示意图；

图4为本发明铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统中加料车的电动阀门部分结构示意图；

图中，1-加料车，2-环形轨道，2.1-内轨，2.2-外轨，3-料仓，4-行走电机，5-传动固定板，6-车架，7-变速箱，8-链轮，9-料斗，9.1-料斗支架，10-推杆支架，11-电动推杆，12-料斗阀门，13-主动轮，14-从动轮，15-外侧车轮，16-内侧车轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作说明。

实施例1：

一种铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统，它包含架设在电炉顶的轨道和轨道上行走的加料车，轨道为双轨环形轨道2，环形轨道2的内轨2.1直径6700mm，外轨2.2直径8586mm，内轨2.1安装高度比外轨2.2高30mm；加料车1包括车轮、车架6、行走动力部分、电动阀门部分、料斗9和配电部分；所述车轮包括主动轮13和从动轮14，主动轮13与从动轮14的轴向相交于所述环形轨道2的中心处；所述主动轮13和从动轮14均包含外侧车轮15和内侧车轮16，外侧车轮15直径比内侧车轮16大；外侧车轮15直径380mm，内侧车轮16直径300mm。外侧车轮15直径比内侧车轮16大，加料车1行走的路径为环形；环形轨道2的内轨2.1高于外轨2.2，可抵消加料车1内、外侧车轮的高低差，使小车平稳，由于小车做的是圆周运动，需要使小车内侧车轮16最终低于外侧车轮15约10mm。

行走动力部分包括行走电机4（参数YZR132M1-6，JC40%N=2.2KWn=908/r/min）、传动固定板5、变速箱7（参数ZL25-31.5-I,A=250i=31.5）、链轮8（速比i=1.34）和电动刹车（参数TJ2-100，JC40%制动力矩60n.m电磁铁MZD₁-100380V），其中行走电机4和变速箱7固定在传动固定板5上，传动固定板5通过升降螺栓固定在车架6上；行走电机4驱动变速箱7，变速箱7的输出齿轮通过传动链（参数16A-2-58，GB/T1243-1997）连接链轮8，链轮8固定在主动轮13的轴中部；升降螺栓能调整传动固定板5与车架6的高度，使得调节传动链的松紧。行走电机4主动轮13作为动力轮，保证内、外侧车轮的角速度一致。

电动阀门部分由推杆支架10、电动推杆11（DYTZ1000电液推杆）和料斗阀门12组成，所述电动推杆11通过推杆支架10安装在车架6上，电动推杆11的伸缩杆连接到料斗阀门12上；料斗阀门12的开关由伸缩杆的伸缩控制。电动推杆11的伸缩杆和料斗阀门12所处直线与水平线呈45度夹角，使得电动阀门部分与车架6保持一定高度，便于维护和保养。

配电部分包括所述环形轨道2上方的接触式悬挂导线，和加料车1车载配电箱；所述配电箱中包含行走动力驱动控制电路和电动阀门驱动控制电路以及其它附属电路。接触式悬挂导线供电为三相36V交流电，供电采用人体安全电压，保证维护、保养工作人员的安全和方便；配电箱固定在车架6上，通过支架架设在行走动力部分上方，配电箱外壳采用铁质或采取其它防干扰措施，并做好密封和散热处理；其它附属电路包括电源转换电路、过载保护电路、漏电保护电路、模式选择电路等；其中电源转换电路又包含36V变380V交流升压电路、12V直流转换电路、5V直流转换电路，分别为行走电机4、电动刹车、电动推杆11、PLC控制电路、单片机控制电路和其余电路供电；模式选择电路是选择电炉料仓数量、软件程序设置等；行走动力驱动控制电路控制行走电机4和电动刹车，阀门驱动控制电路控制电动推杆11；铁合金电炉的每个料仓3都安装有位置校队传感器和矿料检测传感器，位置校队传感器是加料车1确定防料位置的传感器，矿料检测传感器当矿料不足时会启动该料仓3在环形轨道2上对应的余料不足传感器；矿料从矿料提升机提升到炉顶后，将矿料倒入加料车1料斗9中，加料车1的载重传感器检测到装料后，每3秒对比载重量值，如无明显变化，5秒后行走动力驱动控制电路控制行走电机4启动；加料车1经过料仓3时，检测到余料不足传感器信号，行走动力驱动控制电路控制行走电机4停止，并启动电动刹车，加料车1底部的仓位传感器检测料仓3校对传感器，以确认加料车1正确的放料位置，然后加料车1电动阀门驱动控制电路控制电动推杆11启动，电动推杆11的伸缩杆收回，伸缩杆拉开料斗阀门12，10秒后电动阀门驱动控制电路控制电动推杆11推出伸缩杆，关闭料斗阀门12；加料车1每次经过料仓3位置校队传感器，软件程序自动记数，该计数用于加料次数记录和核对仓位数量；当加料车1沿环形轨道2运行一周后，回到起点（即矿料提升机位置处，视为完成一次加料过程。同时加料车1上还设有多种颜色的工作指示灯，工作指示灯受控于加料车1的软件程序及内部电路控制，用于指示加料车1的工作状态。

料斗9由料斗支架9.1支撑并固定在车架6上，料斗9位于主动轮13和从动轮14之间，料斗9下面设有料斗阀门12。料斗9装料后决定小车的重心，因此料斗9应安装于主动轮13和从动轮14之间并尽量靠中，料斗9是普通的对称型料斗，料斗9开口在正下方。

环形轨道2以及加料车1的车轮、车架6和料斗9的材质均为不锈钢。以保证加料车长期工作在温度、湿度、空气等环境恶劣的电炉顶不被腐蚀。

实施例2：

这种铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统与实施例1相比，主要区别是加料车1的控制方式不同。其加料车1的车载配电箱上设有天线，配电箱中设有无线遥控收发处理电路，行走动力驱动控制电路和电动阀门驱动控制电路的执行确认不再是加料车1的软件程序决定，而是电炉附近的操作人员，通过无线遥控器来控制。矿料从矿料提升机提升到炉顶后，将矿料倒入加料车1料斗9中，加料车1的载重传感器检测到装料后，每3秒对比载重量值（工作指示灯指示正在加料），如无明显变化（工作指示灯指示加料完毕），操作人员遥控加料车1的行走动力驱动控制电路控制行走电机4启动；加料车1经过料仓3时，检测到余料不足传感器信号（工作指示灯指示准备放料），同时行走动力驱动控制电路控制行走电机4停止，并启动电动刹车，加料车1底部的仓位传感器检测料仓3校对传感器，以确认加料车1正确的放料位置（工作指示灯指示放料准备完毕），操作人员遥控加料车1的电动阀门驱动控制电路控制电动推杆11启动（工作指示灯指示正在放料），电动推杆11的伸缩杆收回，伸缩杆拉开料斗阀门12，10秒后电动阀门驱动控制电路控制电动推杆11推出伸缩杆，关闭料斗阀门12（工作指示灯指示放料完毕）；加料车1每次经过料仓3位置校队传感器，会进行记数，该计数用于记录加料次数和核对仓位数量；当加料车1沿环形轨道2运行一周后，回到起点（即矿料提升机位置处，视为完成一次加料过程。加料车1的工作指示灯受控于加料车1的软件程序及内部电路控制，指示灯指示工作状态的方式在于不同的灯位和不同的颜色。

Claims (8)

1.铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统，它包含架设在电炉顶的轨道和轨道上行走的加料车，其特征是：所述的轨道为双轨环形轨道（2），环形轨道（2）的内轨（2.1）高于外轨（2.2）；所述的加料车（1）包括车轮、车架（6）、行走动力部分、电动阀门部分、料斗（9）和配电部分；所述车轮包括主动轮（13）和从动轮（14），主动轮（13）与从动轮（14）的轴向相交于所述环形轨道（2）的中心处；所述主动轮（13）和从动轮（14）均包含外侧车轮（15）和内侧车轮（16），外侧车轮（15）直径比内侧车轮（16）大。

2.根据权利要求1所述的铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统，其特征是：所述的行走动力部分包括行走电机（4）、传动固定板（5）、变速箱（7）和链轮（8），其中行走电机（4）和变速箱（7）固定在传动固定板（5）上，传动固定板（5）通过升降螺栓固定在车架（6）上；行走电机（4）驱动变速箱（7），变速箱（7）的输出齿轮通过传动链连接链轮（8），链轮（8）固定在主动轮（13）的轴中部；升降螺栓能调整传动固定板（5）与车架（6）的高度，使得调节传动链的松紧。

3.根据权利要求1所述的铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统，其特征是：所述的电动阀门部分由推杆支架（10）、电动推杆（11）和料斗阀门（12）组成，所述电动推杆（11）通过推杆支架（10）安装在车架（6）上，电动推杆（11）的伸缩杆连接到料斗阀门（12）上。

4.根据权利要求1所述的铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统，其特征是：所述的配电部分包括所述环形轨道（2）上方的接触式悬挂导线，和加料车（1）车载配电箱；所述配电箱中包含行走动力驱动控制电路和电动阀门驱动控制电路。

5.根据权利要求1所述的铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统，其特征是：所述的料斗（9）由料斗支架（9.1）支撑并固定在车架（6）上，料斗（9）位于主动轮（13）和从动轮（14）之间，料斗（9）下面设有料斗阀门（12）。

6.根据权利要求3所述的铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统，其特征是：所述的电动推杆（11）的伸缩杆和料斗阀门（12）所处直线与水平线呈25~50度夹角。

7.根据权利要求1所述的铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统，其特征是：所述的内轨（2.1）比外轨（2.2）高25~38毫米，外侧车轮（15）的直径比内侧车轮（16）大60~80毫米。

8.根据权利要求1所述的铁合金电炉炉顶环形轨道加料系统，其特征是：所述的环形轨道（2）以及加料车（1）的车轮、车架（6）和料斗（9）的材质均为不锈钢。