CN110064795B - 一种炼钢用废料生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金设备技术领域，更具体而言，涉及一种炼钢用废料生产系统，通过升降输送装置实现简易上料，通过升降输送装置、被剪料输送装置、分条剪剪前输送装置、步进式输送装置实现被剪料的传送，通过对中装置实现被剪料在传送过程中的对中，通过分条剪与碎断剪将被剪料先切成长条状料然后再切成块状料，通过磁力辊与编码器实现被剪料的长度计算与步进式输送装置步长从而得到被剪料所需剪切的次数，通过收集装置两个料框与三个工位实现物料的收集，输送辊强度、刚度大，使用寿命长。本系统结构简单、自动化程度高、产品规格可调性强、降低了工人劳动强度，且生产安全高效。

Description

一种炼钢用废料生产系统

技术领域

本发明涉及冶金设备技术领域，更具体而言，涉及一种炼钢用废料生产系统。

背景技术

转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成的炼钢过程。废钢作为转炉炼钢的原材料和冷却剂要有合适的块度和外形尺寸。废钢的外形和块度应能保证从炉口顺利加入转炉。

轧钢生产线轧制过程中，需要对所轧制钢材进行切头、切尾及切边过程中产生大量的“废料”，这些“废料”虽然已经不能满足轧制成品的尺寸及形状要求，但是却满足一般钢材性能指标，是炼钢过程所使用废钢的极佳原料。

轧钢过程中所产生 “废料”的尺寸大小、形状及厚度均无规律。为了有效利用轧钢生产线所产生的“废料”，需将其收集后搬运到专门的生产线进行剪切后作为炼钢的原料或调温用料使用。但是，目前所使用生产线的整个生产过程全部由人工完成，存在生产效率低，安全隐患高等不足之处。

申请号为201610622654.7的发明专利“一种钢板破碎剪切系统”提出将被剪料在分段后进行分条，最后剪切为碎块的方案，该方案剪切过程较为复杂；其次，因被剪料的不规则性，导致分条后存在较短的条状料。这些较短的条状料收集后再进行剪切时较为困难；再次，该专利的运输装置使用皮带或者链条运输，在输送不规则、尤其是带有尖状的被剪料时存在使用寿命短的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种过程连续稳定、自动化程度高、生产效率高的炼钢用废料生产系统。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种炼钢用废料生产系统，包括上料机构、传送机构和剪切机构，所述上料机构包括升降输送装置，所述升降输送装置包括升降装置、输送辊、磁力辊、传动装置和编码器，所述升降输送装置处于上料工位时，其上端面与地平面处于同一水平面，所述升降输送装置处于输送工位时，其上端面与被剪料输送装置上端面处于同一水平面；所述传送机构包括被剪料输送装置和分条剪剪前输送装置，所述升降输送装置将被剪料通过输送辊传送至被剪料输送装置，所述升降输送装置靠近被剪料输送装置一侧设置有被剪料检测装置，所述被剪料通过被剪料检测装置时，被剪料检测装置向控制中心传送被剪料进入信号，控制中心控制编码器开始记录磁力辊的旋转圈数，被剪料末端离开被剪料检测装置时，被剪料检测装置向控制中心传送被剪料离开信号，控制中心控制编码器停止记录并将被剪料的长度传输至控制中心；所述剪切机构包括分条剪、分条剪剪切检测装置、板链输送装置、条状料检测装置和碎断剪，所述被剪料经被剪料输送装置中输送辊传送至分条剪剪前输送装置，经分条剪剪前输送装置中输送辊传送至步进式输送装置，再通过步进式输送装置传送，当被剪料传送至分条剪剪切检测装置时，分条剪剪切检测装置通过控制中心向步进式输送装置传送被剪料进入信号，步进式输送装置接收到被剪料进入信号后将被剪料向分条剪输送一个步长的距离后停止并向分条剪发送剪切信号，分条剪收到剪切信号后剪切一次后将剪切完成信号通过控制中心发送至步进式输送装置，步进式输送装置接收到剪切完成信号后继续将被剪料向分条剪输送一个步长的距离，如此往复直至被剪料剪切完；被剪料经分条剪剪碎后的长条状料通过重力作用滑落至板链输送装置，后输送至碎断剪进行碎断，在碎断剪的剪切作用下，长条状料被剪切成块状料；被剪切完成的块状料在重力作用下滑落到收集装置中进行收集。

进一步地，所述升降输送装置、被剪料输送装置和分条剪剪前输送装置中输送辊采用同一型号动力辊；所述输送辊长度比被剪料宽度大；相邻输送辊间距为100mm-300mm。

进一步地，所述磁力辊与输送辊外径相等、旋转线速度与输送辊相等。

进一步地，所述被剪料输送装置上设置有对中装置，所述被剪料完全进入被剪料输送装置后，被剪料检测装置通过控制中心将被剪料进入被剪料输送装置信号传输至控制中心，被剪料输送装置中输送辊停止转动，对中装置将被剪料对中后，输送辊恢复转动；所述对中装置为在被剪料输送装置两侧对称分布的液压油缸传动的结构，对中完成后，对中装置的液压缸收回。

进一步地，所述步进式输送装置采用带有位移传感器的液压缸实现步进式输送，步进输送装置在输送任务完成后自动返回到固定位置执行下一次任务。

进一步地，所述控制中心将被剪料长度除以步进式输送装置的步长后取小于其最大整数为剪切次数m，步进式输送装置在输送m+1个步长后即表示被剪料被剪切完成。

进一步地，所述板链输送装置上方设置有条状料检测装置，通过条状料检测装置检测有无被剪料的通过，若间隔一定时间无被剪料继续向碎断剪输送，则碎断剪停止工作；若条状料检测装置判断输送给碎断剪的长条状料太多，则将信号传送给分条剪，分条剪减慢剪切速度。

进一步地，所述碎断剪入口处设置有多列夹送辊，所述夹送辊为上下两排，以减少碎断剪与板链输送装置之间空隙，保证长度较短的长条料顺利被输送到碎断剪。

进一步地，所述收集装置包括两个料框、一个收集工位和两个吊运工位，当收集工位上的料框装满块状料后，通过收集装置的动力系统将其移动至吊运工位，同时，处于另外一个吊运工位上的料框也被移动至收集工位。

进一步地，所述步进式输送装置输送的步长长度小于板链输送装置宽度。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：

本发明提供了一种炼钢用废料生产系统，通过升降输送装置实现简易上料，通过升降输送装置、被剪料输送装置、分条剪剪前输送装置、步进式输送装置实现被剪料的传送，通过对中装置实现被剪料在传送过程中的传送，通过分条剪与碎断剪将被剪料先切成长条状料然后再切成块状料，通过磁力辊与编码器实现被剪料的长度计算与步进式输送装置步长从而得到被剪料所需剪切的次数，通过收集装置两个料框与三个工位实现物料的收集，输送辊强度、刚度大，使用寿命长。本系统结构简单、自动化程度高、产品规格可调性强、降低了工人劳动强度，且生产安全高效。

附图说明

图1为本发明提供的一种炼钢用废料生产系统主视图；

图2为本发明一种炼钢用废料生产系统俯视图；

图3为板链输送装置、条状料检测装置、碎断剪、收集装置主视图；

图4为夹送辊示意图；

图5为对中装置将被剪料对中示意图；

图6为步进式输送装置抬升工位示意图；

图7为步进式输送装置返回工位示意图；

图8为步进式输送装置接料工位示意图；

图9为步进式输送装置送料工位示意图。

图中，1为升降输送装置、2为磁力辊、3为被剪料检测装置、4为对中装置、5为被剪料输送装置、6为分条剪剪前输送装置、7为步进式输送装置、7a为抬升缸、7b为推送缸、7c为推头、8为分条剪、9为分条剪剪切检测装置、10为板链输送装置、11为条状料检测装置、12为碎断剪、13为收集装置。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

如图1-3所示，一种炼钢用废料生产系统，包括上料机构、传送机构和剪切机构，所述上料机构包括升降输送装置1，所述升降输送装置1包括升降装置、输送辊、磁力辊2、传动装置和编码器，所述升降装置用于控制升降输送装置1的升降，所述输送辊与磁力辊2的由电机提供动力，输送辊和磁力辊2上方两外侧设置有挡板，用于防止钢板脱离辊道，所述升降输送装置1处于上料工位B时，升降输送装置1上端面与地平面处于同一水平面，所述升降输送装置1处于输送工位A时，升降输送装置1上端面与被剪料输送装置5上端面处于同一水平面；所述传送机构包括被剪料输送装置5和分条剪剪前输送装置6，所述升降输送装置1将被剪料通过输送辊传送至被剪料输送装置5，所述升降输送装置1靠近被剪料输送装置5一侧设置有被剪料检测装置3，所述被剪料通过被剪料检测装置3时，被剪料检测装置3向控制中心传送被剪料进入信号，控制中心控制编码器开始记录磁力辊2的旋转圈数，被剪料末端离开被剪料检测装置3时，被剪料检测装置3向控制中心传送被剪料离开信号，控制中心控制编码器停止记录并将被剪料的长度传输至控制中心；所述剪切机构包括分条剪8、分条剪剪切检测装置9、板链输送装置10、条状料检测装置11和碎断剪12，所述被剪料经被剪料输送装置5中输送辊传送至分条剪剪前输送装置6，经分条剪剪前输送装置6中输送辊传送至步进式输送装置7，再通过步进式输送装置7传送，当被剪料传送至分条剪剪切检测装置9时，分条剪剪切检测装置9向步进式输送装置7传送被剪料进入信号，步进式输送装置7接收到被剪料进入信号后将被剪料向分条剪8输送一个步长的距离后停止并向分条剪8发送剪切信号，分条剪8收到剪切信号后剪切一次后将剪切完成信号发送至步进式输送装置7，步进式输送装置7接收到剪切完成信号后继续将被剪料向分条剪8输送一个步长的距离，如此往复直至被剪料剪切完；被剪料经分条剪8剪碎后的长条状料通过重力作用滑落至板链输送装置10，后输送至碎断剪12进行碎断，在碎断剪12的剪切作用下，长条状料被剪切成块状料；被剪切完成的块状料在重力作用下滑落到收集装置13中进行收集。

在本实施例中，所述升降输送装置1、被剪料输送装置5和分条剪剪前输送装置6中输送辊采用同一型号动力辊；所述输送辊长度比被剪料宽度大；相邻输送辊间距为100mm-300mm。

在本实施例中，所述磁力辊2与输送辊外径相等、旋转线速度与输送辊相等。磁力辊2对被剪料有一定的吸附作用，防止在记录电机圈数时钢板与辊之间打滑造成的不准确。

在本实施例中，所述被剪料输送装置5上设置有对中装置4，所述被剪料完全进入被剪料输送装置5后，被剪料检测装置3将被剪料进入被剪料输送装置5信号传输至控制中心，控制中心控制被剪料输送装置5中输送辊停止转动，对中装置4将被剪料对中后，输送辊恢复转动；所述对中装置4为在被剪料输送装置5两侧对称分布的液压油缸传动的结构。如图5所示。

在本实施例中，所述步进式输送装置7采用带有位移传感器的液压缸实现步进式输送，步进输送装置7在输送任务完成后自动返回到固定位置执行下一次任务。

在本实施例中，所述控制中心将被剪料长度除以步进式输送装置7的步长后取小于其最大整数为剪切次数m，步进式输送装置7在输送m+1个步长后即表示被剪料被剪切完成。如图6-9所示，所述步进式输送装置7上设置有抬升缸7a、推送缸7b和推头7c，推头7c端部设置有图像识别装置。抬升缸7a起到抬升及降低推送缸7b和推头7c的作用；通过推送缸7b的作用，可将推头7c在水平方向推送。图6-图9为步进式输送装置7的工作过程。在将前一块被剪料剪切完成后，抬升缸7a将步进式输送装置7的推送缸7b和推头7c抬升（即图6抬升工位）；之后，在推送缸7b的作用下，将推头7c远离分条剪8，在远离分条剪8的过程中，被剪料被分条剪剪前输送装置送至分条剪8前的固定位置，同时，安装在推头7c端部的图像识别装置识别被剪料的端部，在识别到被剪料的端部后推送缸7b停止工作（即图7返回工位）。之后，抬升缸7a将步进式输送装置7的推送缸7b 和推头7c下降（即图8接料工位）；然后，在推送缸7b的作用下被剪料以一定长度输送给分条剪8（即图9送料工位）。同时，下一块被剪料也被输送到分条剪剪前输送装置上等待。其中步进是指在推送缸7b的作用下按所需的长度向分条剪8输送被剪料后停止输送，待分条剪8剪切完成后再向向分条剪8输送被剪料，直到被剪料被剪切完成。之后，抬升缸7a将步进式输送装置7的推送缸7b和推头7c抬升，然后继续抬升-返回-接料-送料过程。

在本实施例中，所述板链输送装置上方设置有条状料检测装置11，通过条状料检测装置11检测有无被剪料的通过，若间隔一定时间无被剪料继续向碎断剪12输送，则碎断剪12停止工作；若条状料检测装置11判断输送给碎断剪12的长条状料太多，则将信号传送给分条剪8，分条剪8减慢剪切速度。

在本实施例中，所述碎断剪12入口处设置有多列夹送辊，如图4所示，所述夹送辊为上下排，两排夹送辊之间有一定间隙以夹紧输送被剪料，保证长度较短的长条料顺利被输送到碎断剪12，且被顺利剪断。输送辊上方两外侧挡板上端面高于上排夹送辊最低处，输送辊最高处与下排夹送辊最高处相平。

在本实施例中，所述收集装置13包括两个料框、一个收集工位C和两个吊运工位D和E，当收集工位C上的料框装满块状料后，通过收集装置13的动力系统将其移动至吊运工位D，同时，处于另外一个吊运工位E上的料框也被移动至收集工位C。

在本实施例中，所述步进式输送装置7输送的步长长度小于板链输送装置10宽度。

在本实施例中，输送辊由减速电机与辊子组成，输送辊长度比所输送被剪料宽度略大；磁力辊2与输送辊长度和外径相等，磁力辊2设置在被剪料检测装置3前，输送辊与磁力辊2平均并排设置，相邻输送辊与输送辊之间、相邻输送辊与磁力辊之间距离相等。磁力辊2用于测量被剪料长度，通过编码器记录圈数乘以磁力辊2的外径周长得到被剪料长度。在本实施例中，输送辊停止转动即输送辊驱动电机停止运作，此时输送辊处于无电机驱动的自由状态，输送辊在被剪料的摩擦作用下会转动。

在本实施例中，被剪料检测装置3由光线发射装置和光线接受装置组成。光线发射装置和光线接受装置分别布置在升降输送装置1的两侧。没有被剪料通过时，接受装置可接收到光线发射装置发射来的光线。当有被剪料通过时，遮挡住光线发射装置发射出的光线，此时光线接受装置无法接收到光线发射装置发射出的光线。即当光线接受装置能够接收到光线发射装置发射出的光线时，没有被剪料通过，当接收不到光线发射装置发射出的光线时有被剪料通过。分条剪剪切检测装置9与被剪料检测装置3原理相同。

在本实施例中，升降输送装置1、输送辊、磁力辊2、被剪料检测装置3、对中装置4、被剪料输送装置5、分条剪剪前输送装置6、步进式输送装置7、分条剪8、分条剪剪切检测装置9、板链输送装置10、条状料检测装置11、碎断剪12分别与控制中心电性连接。

上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种炼钢用废料生产系统，其特征在于：包括上料机构、传送机构和剪切机构，所述上料机构包括升降输送装置（1），所述升降输送装置（1）包括升降装置、输送辊、磁力辊（2）、传动装置和编码器，所述升降输送装置（1）处于上料工位时，其上端面与地平面处于同一水平面，所述升降输送装置（1）处于输送工位时，其上端面与被剪料输送装置（5）上端面处于同一水平面；所述传送机构包括被剪料输送装置（5）和分条剪剪前输送装置（6），所述升降输送装置（1）将被剪料通过输送辊传送至被剪料输送装置（5），所述升降输送装置（1）靠近被剪料输送装置（5）一侧设置有被剪料检测装置（3），所述被剪料通过被剪料检测装置（3）时，被剪料检测装置（3）向控制中心传送被剪料进入信号，控制中心控制编码器开始记录磁力辊（2）的旋转圈数，被剪料末端离开被剪料检测装置（3）时，被剪料检测装置（3）向控制中心传送被剪料离开信号，控制中心控制编码器停止记录并将被剪料的长度传输至控制中心；所述剪切机构包括分条剪（8）、分条剪剪切检测装置（9）、板链输送装置（10）、条状料检测装置（11）和碎断剪（12），所述被剪料经被剪料输送装置（5）中输送辊传送至分条剪剪前输送装置（6），经分条剪剪前输送装置（6）中输送辊传送至步进式输送装置（7），再通过步进式输送装置（7）传送，当被剪料传送至分条剪剪切检测装置（9）时，分条剪剪切检测装置（9）通过控制中心向步进式输送装置（7）传送被剪料进入信号，步进式输送装置（7）接收到被剪料进入信号后将被剪料向分条剪（8）输送一个步长的距离后停止并向分条剪（8）发送剪切信号，分条剪（8）收到剪切信号后剪切一次后将剪切完成信号通过控制中心发送至步进式输送装置（7），步进式输送装置（7）接收到剪切完成信号后继续将被剪料向分条剪（8）输送一个步长的距离，如此往复直至被剪料剪切完；被剪料经分条剪（8）剪碎后的长条状料通过重力作用滑落至板链输送装置（10），后输送至碎断剪（12）进行碎断，在碎断剪（12）的剪切作用下，长条状料被剪切成块状料；被剪切完成的块状料在重力作用下滑落到收集装置（13）中进行收集。

2.根据权利要求1所述的一种炼钢用废料生产系统，其特征在于：所述升降输送装置（1）、被剪料输送装置（5）和分条剪剪前输送装置（6）中输送辊采用同一型号动力辊；所述输送辊长度比被剪料宽度大；相邻输送辊间距为100mm-300mm。

3.根据权利要求1所述的一种炼钢用废料生产系统，其特征在于：所述磁力辊（2）与输送辊外径相等、旋转线速度与输送辊相等。

4.根据权利要求1所述的一种炼钢用废料生产系统，其特征在于：所述被剪料输送装置（5）上设置有对中装置（4），所述被剪料完全进入被剪料输送装置（5）后，被剪料检测装置（3）将被剪料进入被剪料输送装置（5）信号传输至控制中心，控制中心控制被剪料输送装置（5）中输送辊停止转动，对中装置（4）将被剪料对中后，输送辊恢复转动；所述对中装置（4）为在被剪料输送装置（5）两侧对称分布的液压油缸的传动结构。

5.根据权利要求1所述的一种炼钢用废料生产系统，其特征在于：所述步进式输送装置（7）采用带有位移传感器的液压缸实现步进式输送，步进输送装置（7）在输送任务完成后自动返回到固定位置执行下一次任务。

6.根据权利要求1所述的一种炼钢用废料生产系统，其特征在于：所述控制中心将被剪料长度除以步进式输送装置（7）的步长后取小于其最大整数为剪切次数m，步进式输送装置（7）在输送m+1个步长后即表示被剪料被剪切完成。

7.根据权利要求1所述的一种炼钢用废料生产系统，其特征在于：所述板链输送装置上方设置有条状料检测装置（11），通过条状料检测装置（11）检测有无被剪料的通过，若间隔一定时间无被剪料继续向碎断剪（12）输送，则碎断剪（12）停止工作；若条状料检测装置（11）判断输送给碎断剪（12）的长条状料太多，则将信号通过控制中心传送给分条剪（8），分条剪（8）减慢剪切速度。

8.根据权利要求1所述的一种炼钢用废料生产系统，其特征在于：所述碎断剪（12）入口处设置有多列夹送辊，所述夹送辊为上下两排。

9.根据权利要求1所述的一种炼钢用废料生产系统，其特征在于：所述收集装置（13）包括两个料框、一个收集工位和两个吊运工位，当收集工位上的料框装满块状料后，通过收集装置（13）的动力系统将其移动至吊运工位，同时，处于另外一个吊运工位上的料框也被移动至收集工位。

10.根据权利要求1所述的一种炼钢用废料生产系统，其特征在于：所述步进式输送装置（7）输送的步长长度小于板链输送装置（10）宽度。

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