CN104894332A - 适于中小型转炉的副枪系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适于中小型转炉的副枪系统，包括与中小型转炉规格相匹配的副枪枪体，所述副枪枪体设置在控制其伸入中小型转炉的副枪动作单元上，所述副枪动作单元包括依次机械相连的平移行走机构、翻转机构和伸缩机构，所述平移行走机构安装在中小型转炉的挡火门上，所述副枪枪体安装在伸缩机构上。该副枪系统利用现有的挡火门作为安装平台，副枪枪体以45°左右倾角伸入转炉内钢水中进行测量、取样，由于现场无需安装额外的卷扬平台，大幅降低了占用空间和设备成本，尤其适用于中小型转炉。

Description

适于中小型转炉的副枪系统

技术领域

本发明涉及一种转炉炼钢设备，特别是指一种适于中小型转炉的副枪系统。

背景技术

在转炉炼钢生产中，副枪是相对于喷吹氧气的氧枪而言，有操作副枪和测试副枪两类。操作副枪用以向炉内吹石灰粉、附加燃料或精炼用的气体。测试副枪用于在不倒炉的情况下快速检测转炉熔池钢水温度、碳含量、氧含量以及液面高度等，它还被用以获取熔池钢样和渣样。

冯捷等主编的《转炉炼钢生产》一书(10.4节)中对传统的副枪系统作了介绍，该副枪系统包括旋转机构、拔头机构、升降机构、副枪枪体、定位装置、活动导向小车等部件。该副枪系统体型庞大、设备成本高，难以适用于中小型转炉(公称容量120吨以下)，不能满足国内众多中小型转炉的自动测温取样需求。

挡火门是转炉的一种配套装置，其作用是在转炉炼钢生产时防止钢渣喷溅或烟尘外溢到转炉平台，保护炼钢工的安全，改善炼钢作业时的作业环境。在炼钢作业时需将挡火门关闭，在加废钢、兑铁水时再将其打开。挡火门一般分为左右两个门，通常通过驱动电机在轨道上行走，以实现挡火门的开启或关闭。两个挡火门可同时开动，也可单独开动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于中小型转炉的低成本副枪系统。

为实现上述目的，本发明所设计的适于中小型转炉的副枪系统，包括与中小型转炉规格相匹配的副枪枪体(所述副枪枪体为可替换部件)，所述副枪枪体设置在控制其伸入中小型转炉的副枪动作单元上，所述副枪动作单元安装在中小型转炉的挡火门上。

优选的，所述副枪动作单元包括依次机械相连的平移行走机构、翻转机构和伸缩机构，所述平移行走机构安装在挡火门上，所述副枪枪体安装在伸缩机构上。

可选的，所述平移行走机构为齿轮齿条传动或丝杠传动机构；所述翻转机构为链轮链条传动或电动推杆传动机构；所述伸缩机构为带传动、齿轮传动、涡轮蜗杆传动或链轮链条传动机构。

优选的，所述平移行走机构采用齿轮齿条传动机构，它包括安装在所述挡火门上的上轨道、下轨道、以及可滑动地设置在上轨道、下轨道之间的平移基座，所述下轨道的侧面设置有平移齿条，所述平移基座上设置有平移驱动电机，所述平移驱动电机的输出轴上设置有平移齿轮，所述平移齿条与平移齿轮啮合配合。

优选的，所述平移基座的下部设置有V形轮，所述下轨道上设置有与所述V形轮相匹配的倒V形滑轨。采用V形轮及倒V形滑轨可减小摩擦力，提高平移稳定性。

优选的，所述翻转机构采用电动推杆传动，它包括翻转基座和电动推杆(含电机)，所述翻转基座的下部铰接在平移基座的下部，所述电动推杆的推杆端部铰接在翻转基座的上部，所述电动推杆的导套铰接在平移基座的上部。平移基座、翻转基座和电动推杆组成以平移基座为机架的曲柄摇块机构。

可选的，所述伸缩机构采用链轮链条传动，它包括伸缩驱动电机、链条、主动链轮、从动链轮和副枪固定座，所述主动链轮、从动链轮分别设置在翻转基座的上部和下部，所述伸缩驱动电机设置在翻转基座上用于驱动主动链轮，所述主动链轮通过链条与从动链轮相连；所述副枪固定座上设置有用于固定副枪枪体的副枪固定套，所述副枪固定座滑动连接在翻转基座上，所述副枪固定座的两端分别与链条相连。上述链轮链条传动机构也可设置成并列的两组，由两条链条牵引副枪固定座移动，可降低副枪枪体的晃动。所述翻转基座的下部设置有用于避免副枪枪体沿其径向晃动的导向装置。

优选的，所述导向装置包括导向座和固定在导向座上的两个带有凹槽的导向轮。两个导向轮之间留有可供副枪枪体前端通过的空间，使用时副枪枪体从两个导向轮之间通过，可避免副枪枪体沿其径向晃动，同时伸缩时的摩擦阻力较低。

优选的，所述副枪固定座上设置有副枪伸缩滚轮，所述副枪伸缩滚轮嵌入到翻转基座上的导轨内，通过滚轮在导轨上滑动，可减小副枪伸缩时的摩擦阻力。进一步的，所述副枪固定座上可设置两列副枪伸缩滚轮，分别位于翻转基座的导轨的一侧(相当于相邻的两条导轨)，两列副枪伸缩滚轮夹住所述导轨进行滑动。

优选的，所述副枪动作单元的一侧(正面有挡火门)还设置有用于阻挡中小型转炉高温气流冲击的隔热防护板。隔热防护板可设置在炉门边缘或副枪动作单元的侧面，也可直接安装在易损部位(如电机、导线)的侧面，以降低钢渣喷溅或烟尘外溢对副枪动作单元的损害。

优选的，所述平移电机采用带电磁抱闸的制动电机，利于控制平移位置；所述伸缩电机采用带电磁抱闸的变频电机，利于控制副枪枪体的伸缩长度及伸缩速率。

本发明的有益效果是：该副枪系统安装于中小型转炉的挡火门上，现场无需安装额外的卷扬平台，大幅降低了占用空间和设备成本，尤其适用于中小型转炉。

附图说明

图1为本发明改进的适于中小型转炉的副枪系统的主视结构示意图。

图2为图1中副枪系统的左视结构示意图(含挡火门)。

图3为图1中I处的局部放大图。

图4为图2中II处的局部放大图。

图5为图2中III处的局部放大图。

图6为图2中IV处的局部放大图。

图7为图1中副枪系统对中小型转炉进行测量、取样时的相对位置示意图。

其中：上轨道11、下轨道12、平移齿条121、倒V形滑轨122、平移基座13、平移驱动电机131、平移齿轮132、V形轮133、翻转基座21、电动推杆22、伸缩驱动电机31、链条32、主动链轮33、从动链轮34、副枪固定座35、副枪固定套36、导向座37、导向轮38、副枪伸缩滚轮39、隔热防护板4、副枪枪体5、中小型转炉6、挡火门7

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～6所示，本发明改进的适于中小型转炉的副枪系统，包括副枪枪体5和副枪动作单元，所述副枪动作单元包括平移行走机构、翻转机构和伸缩机构，其中：

所述平移行走机构采用齿轮齿条传动机构，它包括上轨道11、下轨道12和设置在二者之间的平移基座13。安装时，上轨道11、下轨道12固定在中小型转炉6的挡火门7(右挡火门)上。平移基座13的下部设置有V形轮133，下轨道12上设置有与该V形轮133相匹配的倒V形滑轨122；平移基座13的上部位于上轨道11内。整个平移基座13可沿上轨道11、下轨道12平移行走，但不会脱离轨道。下轨道12的侧面设置有平移齿条121，平移基座13上设置有平移驱动电机131，平移驱动电机131的输出轴上设置有平移齿轮132。平移齿条121、平移齿轮132啮合配合，可驱动平移基座13沿上轨道11、下轨道12平移行走。

所述翻转机构采用电动推杆传动机构，它包括翻转基座21和电动推杆22。翻转基座21的下部铰接在平移基座13的下部，电动推杆22的推杆端部铰接在翻转基座21的上部，电动推杆22的导套铰接在平移基座13的上部。平移基座13、翻转基座21和电动推杆22组成以平移基座13为机架的曲柄摇块机构。

所述伸缩机构采用链轮链条传动机构，它包括伸缩驱动电机31、链条32、主动链轮33、从动链轮34和副枪固定座35。主动链轮33、从动链轮34分别设置在翻转基座21的上部和下部，二者通过链条32相连。伸缩驱动电机31设置在翻转基座21上用于驱动主动链轮33。链条32、主动链轮33、从动链轮34的数量分别为2个，成对组成链轮链条传动机构(双链条并列)。副枪固定座35的正面设置有用于固定副枪枪体5的副枪固定套36。副枪固定套36由两个半圆管形部件铰接而成，通过螺栓可将半圆管形部件合拢并夹紧副枪枪体5。翻转基座21上设置有导轨，副枪固定座35的背面设置有两列副枪伸缩滚轮39，副枪伸缩滚轮39可滚动地连接在翻转基座21上的导轨内。副枪固定座35的两端分别与链条32相连，在链条32的带动下沿翻转基座导轨滚动。翻转基座21的下部设置有导向装置。该导向装置包括导向座37和固定在导向座37上的两个带有凹槽的导向轮38，两个导向轮38之间留有可供副枪枪体5前端通过的空间；副枪枪体5从其中通过时，两个导向轮38夹住副枪枪体5并可沿其表面进行滚动，以提高副枪枪体5伸缩时的稳定性。

为提高位移精确度，平移驱动电机131采用带电磁抱闸的制动电机，伸缩驱动电机31采用带电磁抱闸的变频电机。

该转轮副枪系统还设置有隔热防护板4，隔热防护板4固定在挡火门7的左边线上，与挡火门7的表面垂直。

如图7所示，采用上述副枪系统对转炉进行测量或取样的过程如下：

1)打开挡火门7(部分打开，可供副枪枪体5伸入即可)，转动中小型转炉6到测量倾角(该倾角可根据需要进行设置，图7中为75°)。

2)启动平移驱动电机131，将副枪系统移动到最接近中小型转炉6的位置。图7中，该副枪系统位于右挡火门的最左位置，副枪枪体5悬空在右挡火门的左侧外。

3)启动电动推杆22的电机，使电动推杆22伸长并翻转副枪枪体5，使其正对中小型转炉6的炉口及炉内钢水，此时副枪枪体5与挡火门7所在竖直面的夹角约为45°(图7中为45°)。

4)启动伸缩驱动电机31，在链条链轮传动系统的带动下，副枪枪体5伸入中小型转炉6中的钢水内部，进行测量、取样。

5)执行相反的动作以收回副枪枪体5。

Claims (10)

1.一种适于中小型转炉的副枪系统，包括与中小型转炉(6)规格相匹配的副枪枪体(5)，其特征在于：所述副枪枪体(5)设置在控制其伸入中小型转炉(6)的副枪动作单元上，所述副枪动作单元安装在中小型转炉(6)的挡火门(7)上。

2.根据权利要求1所述的适于中小型转炉的副枪系统，其特征在于：所述副枪动作单元包括依次机械相连的平移行走机构、翻转机构和伸缩机构，所述平移行走机构安装在挡火门(7)上，所述副枪枪体(5)安装在伸缩机构上。

3.根据权利要求2所述的适于中小型转炉的副枪系统，其特征在于：所述平移行走机构为齿轮齿条传动或丝杠传动机构；所述翻转机构为链轮链条传动或电动推杆传动机构；所述伸缩机构为带传动、齿轮传动、涡轮蜗杆传动或链轮链条传动机构。

4.根据权利要求3所述的适于中小型转炉的副枪系统，其特征在于：所述平移行走机构采用齿轮齿条传动机构，它包括安装在所述挡火门(7)上的上轨道(11)、下轨道(12)、以及可滑动地设置在上轨道(11)、下轨道(12)之间的平移基座(13)，所述下轨道(12)的侧面设置有平移齿条(121)，所述平移基座(13)上设置有平移驱动电机(131)，所述平移驱动电机(131)的输出轴上设置有平移齿轮(132)，所述平移齿条(121)与平移齿轮(132)啮合配合。

5.根据权利要求4所述的适于中小型转炉的副枪系统，其特征在于：所述平移基座(13)的下部设置有V形轮(133)，所述下轨道(12)上设置有与所述V形轮(133)相匹配的倒V形滑轨(122)。

6.根据权利要求4所述的适于中小型转炉的副枪系统，其特征在于：所述翻转机构采用电动推杆传动机构，它包括翻转基座(21)和电动推杆(22)，所述翻转基座(21)的下部铰接在平移基座(13)的下部，所述电动推杆(22)的推杆端部铰接在翻转基座(21)的上部，所述电动推杆(22)的导套铰接在平移基座(13)的上部。

7.根据权利要求6所述的适于中小型转炉的副枪系统，其特征在于：所述伸缩机构采用链轮链条传动机构，它包括伸缩驱动电机(31)、链条(32)、主动链轮(33)、从动链轮(34)和副枪固定座(35)，所述主动链轮(33)、从动链轮(34)分别设置在翻转基座(21)的上部和下部，所述伸缩驱动电机(31)设置在翻转基座(21)上用于驱动主动链轮(33)，所述主动链轮(33)通过链条(32)与从动链轮(34)相连；所述副枪固定座(35)上设置有用于固定副枪枪体(5)的副枪固定套(36)，所述副枪固定座(35)滑动连接在翻转基座(21)上，所述副枪固定座(35)的两端分别与链条(32)相连，所述翻转基座(21)的下部设置有用于避免副枪枪体(5)沿其径向晃动的导向装置。

8.根据权利要求7所述的适于中小型转炉的副枪系统，其特征在于：所述导向装置包括导向座(37)和固定在导向座(37)上的两个带有凹槽的导向轮(38)。

9.根据权利要求7所述的适于中小型转炉的副枪系统，其特征在于：所述副枪固定座(35)上设置有副枪伸缩滚轮(39)，所述副枪伸缩滚轮(39)嵌入到翻转基座(21)上的导轨内。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的适于中小型转炉的副枪系统，其特征在于：所述副枪动作单元的一侧还设置有用于阻挡中小型转炉(6)高温气流冲击的隔热防护板(4)。