CN109909486A - 一种钢水罐热修方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢水罐热修方法，包括如下步骤：1)钢水罐就位；2)钢水罐罐号识别；3)钢水罐翻转；4)罐衬检测；5)集尘罩就位；6)除尘装置启动；7)热修喷枪就位；8)残钢处理；9)清机。本发明采用智能系统代替传统人工操作，提高作业效率和残钢处理效果；另外具有罐衬自动诊断、自动清理功能，并可实现状态预警、缺陷报警，从而避免重特大事故发生。

Description

一种钢水罐热修方法

技术领域

本发明涉及钢水罐维修技术领域，尤其涉及一种钢水罐热修方法。

背景技术

钢水罐热修是炼钢工艺必不可少的工序，通常采用煤气与氧气混合高温火焰烧吹透气砖的方法，达到去除透气砖部位的杂物，保证钢包正常使用的目的。传统的钢包热修方式为人工操作，只能简单处理水口部位的残钢，效率低，可控性差，清理效果不理想。同时钢水罐热修时会产生大量烟尘，如果不能及时有效处理，会对环境造成较大影响。

申请公布号为CN106735160A的中国专利公开了“一种环保型钢水罐热修工艺及装置”，其工艺过程包括以下步骤：吊车吊运钢水罐至钢水罐运输车上；除尘系统电动蝶阀打开，钢水罐运输车开至热修工位；清理平台车开至合适位置；滑板检修及更换、钢水罐内部透气砖、水口的清理；清理平台车开出；钢水罐运输车开出，除尘系统电动蝶阀关闭；吊车吊走钢水罐。该技术方案将热修钢水罐布置在平板车上，结合罐口移动平台满足钢水罐水口的清理在除尘罩内进行，解决了清理过程中产生的烟尘问题。但是其操作过程仍然需要人工操作，不仅劳动强度高，而且作业效率低。

发明内容

本发明提供了一种钢水罐热修方法，采用智能系统代替传统人工操作，提高作业效率和残钢处理效果；另外具有罐衬自动诊断、自动清理功能，并可实现状态预警、缺陷报警，从而避免重特大事故发生。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种钢水罐热修方法，包括如下步骤：

1)钢水罐就位：待热修的钢水罐由天车吊运并竖直座至翻转装置上；

2)钢水罐罐号识别：由标签读写器自动识别设置于钢水罐罐体上的标签，将读取到的信息上传到控制系统，实现钢水罐自动跟踪；

3)钢水罐翻转：由翻转装置将钢水罐翻转90°，使罐口朝向水平方向，然后通过机械锁紧机构锁定；

4)罐衬检测：在钢水罐罐口一侧设置集尘罩，集尘罩的形状与钢水罐的罐口形状相配合，集尘罩的顶部通过除尘管道连接除尘装置，集尘罩的中部设观察口，观察口的外侧设红外成像仪及热修喷枪；由红外成像仪通过观察口对罐衬做360°无死角扫描，输出残钢分布图、罐衬热梯度图，并将对应信息上传到控制系统；残钢分布图用于指示热修喷枪对残钢进行自动清理，罐衬热梯度图用于诊断罐衬状态，实现罐衬厚度预警和罐衬异常报警功能；

5)集尘罩就位：集尘罩向钢水罐一侧移动，并将罐口整体覆盖，以防止冷空气混入罐体内；

6)除尘装置启动：集尘罩覆盖钢水罐罐口后，除尘装置自动启动，并以≤50r/min的转速低速运转运转；

7)热修喷枪就位：热修喷枪由热修车带动移动到工作位；根据残钢分布图给出的坐标点，控制系统自动计算热修喷枪的最短移动路线，由热修车带动热修喷枪到达清理位置进行自动清理，在清理过程中根据火焰状态自动调整氧气供给量；

8)残钢处理：热修喷枪就位后，除尘装置自动切换为转速≥500r/min的高速运转，热修喷枪开启，对罐衬残钢进行清理；

9)清机：罐衬残钢清理结束后，热修喷枪关闭，由热修车带动退回原位，集尘罩退回原位，除尘装置自动停止运转，钢水罐由翻转装置翻转回到原位，再由天车吊离。

所述集尘罩通过软连接与除尘管道相连。

所述集尘罩内壁设阻热层。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)采用智能系统代替传统人工“烧氧”作业，提高作业效率和残钢处理效果，为智能化工厂的建立奠定基础；

2)具有罐衬自动诊断及自动清理功能；

3)提供罐衬厚度预警信息，为热罐周转计划提供数据指导，为耐火材料质量评判提供量化依据；

4)提供罐衬异常警报信息，提示专业人员进一步确认罐衬状态，避免罐壁“烧穿漏钢”等重大事故；

5)有效收集处理外溢烟气，抑制罐温下降幅度，环保节能。

附图说明

图1是本发明所述一种钢水罐热修方法的过程示意图一。

图2是本发明所述一种钢水罐热修方法的过程示意图二。

图3是本发明所述一种钢水罐热修方法的过程示意图三。

图中：1.热修车 2.红外成像仪 3.集尘罩 4.翻转装置 5.钢水罐 6.标签 7.软连接 8.除尘装置 9.热修喷枪 10.火焰 Ⅰ.罐壁区域 Ⅱ.罐底区域

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

本发明所述一种钢水罐热修方法，包括如下步骤：

1)如图1所示，钢水罐就位：待热修的钢水罐5由天车吊运并竖直座至翻转装置4上；

2)钢水罐5罐号识别：由标签读写器自动识别设置于钢水罐5罐体上的标签6，将读取到的信息上传到控制系统，实现钢水罐5自动跟踪；

3)如图2所示，钢水罐5翻转：由翻转装置4将钢水罐5翻转90°，使罐口朝向水平方向，然后通过机械锁紧机构锁定；

4)罐衬检测：在钢水罐5罐口一侧设置集尘罩3，集尘罩3的形状与钢水罐5的罐口形状相配合，集尘罩3的顶部通过除尘管道连接除尘装置8，集尘罩3的中部设观察口，观察口的外侧设红外成像仪2及热修喷枪9；由红外成像仪2通过观察口对罐衬做360°无死角扫描，输出残钢分布图、罐衬热梯度图，并将对应信息上传到控制系统；残钢分布图用于指示热修喷枪9对残钢进行自动清理，罐衬热梯度图用于诊断罐衬状态，实现罐衬厚度预警和罐衬异常报警功能；

5)如图3所示，集尘罩3就位：集尘罩3向钢水罐5一侧移动，并将罐口整体覆盖，以防止冷空气混入罐体内；

6)除尘装置8启动：集尘罩3覆盖钢水罐5罐口后，除尘装置8自动启动，并以≤50r/min的转速低速运转运转；

7)热修喷枪9就位：热修喷枪9由热修车1带动移动到工作位；根据残钢分布图给出的坐标点，控制系统自动计算热修喷枪9的最短移动路线，由热修车1带动热修喷枪9到达清理位置进行自动清理，在清理过程中根据火焰10状态自动调整氧气供给量；

8)残钢处理：热修喷枪9就位后，除尘装置8自动切换为转速≥500r/min的高速运转，热修喷枪9开启，对罐衬残钢进行清理；

9)清机：罐衬残钢清理结束后，热修喷枪9关闭，由热修车1带动退回原位，集尘罩3退回原位，除尘装置8自动停止运转，钢水罐5由翻转装置4翻转回到原位，再由天车吊离。

所述集尘罩3通过软连接7与除尘管道相连。

所述集尘罩3内壁设阻热层。

本发明所述一种钢水罐热修方法集智能机器人技术、图像识别处理技术、数字识别处理技术、烟气捕集处理技术与火焰清理技术于一身，实现了钢水罐热修的全自动智能化控制。控制系统包括如下组成部分：

1)控制中心：控制中心包含综合控制模块和分系统模块，用于接收各个检测装置传递的信息，并控制对应装置自动完成钢水罐5的热修过程，并负责与上位机互传信息。

2)罐号识别系统：钢水罐5座到翻转装置4上后，通过对应传感器采集“钢水罐就位”信息，自动读标签6识别罐号。

3)翻转装置控制模块：翻转装置4要实现钢水罐5在竖直“立位”与水平“卧位”之间的自动翻转，通过角度检测传感器采集钢水罐5位置信息，钢水罐5转到“卧位”后通过控制系统指示停止倾翻、通过锁定销动作锁定钢水罐5；按“清机”指令后将钢水罐5自动翻转到“立位”。

4)罐衬诊断系统：由红外成像仪2扫描罐衬，输出残钢分布图、罐衬热梯度图。残钢分布图用于指示热修喷枪9自动处理残钢(可分区域进行扫描，如图2中划分为罐壁区域Ⅰ和罐底区域Ⅱ)，罐衬热梯度图用于诊断罐衬状态，并预置罐衬厚度预警模型和罐衬异常警报模型。

5)除尘控制系统：控制集尘罩3自动前进到钢水罐5的罐口位置，除尘装置8的风机与其联动实现50r/min的低速自动启动；热修喷枪9到达工作位后除尘装置8的风机自动转入600r/min的高速运行，按“清机”指令后除尘装置8的风机自动停止，并按设定程序进行反吹清灰。

6)热修喷枪控制模块：按残钢分布图给出的坐标点，通过热修程序自动计算热修喷枪9的“最短移动路线”，控制热修车1动作，使氧气烧嘴到达清理位置。按“清机”后热修喷枪9退回原位。

7)氧气控制模块：热修喷枪9到达工作位后，氧气控制阀自动开启，氧气与煤气混合后燃烧，自动完成残钢清理；按“清机”后氧气控制阀自动关闭。

8)上位机：上位机包含ERP系统、MES系统或钢罐管理等子系统，并与控制系统交换相关信息。

热修车1由支座、清理大臂、升降机构、旋转机构及倾角机构组成，支座固定于地面，是热修车1的支撑基座。清理大臂上安装有热修喷枪9，并可带动热修喷枪9前后移动。升降机构用于带动清理大臂上下移动，旋转机构用于带动清理大臂水平旋转，倾角机构用于带动清理大臂在一定范围内做倾斜动作。

本发明所述一种钢水罐热修方法的技术优势及特点是：

1)具有罐衬状态分析系统，用红外成像仪2采集数据，绘制罐衬热分布图、残钢状态分布图，通过热分布图的“实际梯度”与“标准梯度”关系相对比，自动预报罐衬异常，提示“罐衬更换”、“罐衬检查”等信息。

2)具有残钢智能清理系统，采用热修车1作为热修喷枪9的驱动装置，通过控制系统自动计算清理残钢的最短路径，根据火焰10状态自动调整氧气参数，高效、有效自动完成残钢清理。

3)具有烟气收集净化系统，集尘罩3的结构能够有效隔热、高效收集烟尘；除尘装置8实现全自动化运行，在实现烟气有效净化、达标排放的同时，实现节能减排。

4)具有钢水罐热修集成系统，实现了自动数据采集、自动数据分析、自动清理残钢、自动烟气净化。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种钢水罐热修方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)钢水罐就位：待热修的钢水罐由天车吊运并竖直座至翻转装置上；

2)钢水罐罐号识别：由标签读写器自动识别设置于钢水罐罐体上的标签，将读取到的信息上传到控制系统，实现钢水罐自动跟踪；

3)钢水罐翻转：由翻转装置将钢水罐翻转90°，使罐口朝向水平方向，然后通过机械锁紧机构锁定；

4)罐衬检测：在钢水罐罐口一侧设置集尘罩，集尘罩的形状与钢水罐的罐口形状相配合，集尘罩的顶部通过除尘管道连接除尘装置，集尘罩的中部设观察口，观察口的外侧设红外成像仪及热修喷枪；由红外成像仪通过观察口对罐衬做360°无死角扫描，输出残钢分布图、罐衬热梯度图，并将对应信息上传到控制系统；残钢分布图用于指示热修喷枪对残钢进行自动清理，罐衬热梯度图用于诊断罐衬状态，实现罐衬厚度预警和罐衬异常报警功能；

5)集尘罩就位：集尘罩向钢水罐一侧移动，并将罐口整体覆盖，以防止冷空气混入罐体内；

6)除尘装置启动：集尘罩覆盖钢水罐罐口后，除尘装置自动启动，并以≤50r/min的转速低速运转；

7)热修喷枪就位：热修喷枪由热修车带动移动到工作位；根据残钢分布图给出的坐标点，控制系统自动计算热修喷枪的最短移动路线，由热修车带动热修喷枪到达清理位置进行自动清理，在清理过程中根据火焰状态自动调整氧气供给量；

8)残钢处理：热修喷枪就位后，除尘装置自动切换为转速≥500r/min的高速运转，热修喷枪开启，对罐衬残钢进行清理；

9)清机：罐衬残钢清理结束后，热修喷枪关闭，由热修车带动退回原位，集尘罩退回原位，除尘装置自动停止运转，钢水罐由翻转装置翻转回到原位，再由天车吊离。

2.根据权利要求1所述的一种钢水罐热修方法，其特征在于，所述集尘罩通过软连接与除尘管道相连。

3.根据权利要求1所述的一种钢水罐热修方法，其特征在于，所述集尘罩内壁设阻热层。