CN110229987A - 一种具有电极称重功能的硅铁冶炼系统及实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有电极称重功能的硅铁冶炼系统，包括通过支撑架固定在地面上的冶炼炉，贯穿设置在冶炼炉上的三个电极，设置在电极底部的电极底座，用于驱动电极上下移动且对称设置在电极周侧的一对液压油缸，用于检测电极和电极间的原料总重量且具有顶板和底板的称重模块，连接在液压油缸活塞上的横担，设置在横担两端且用于连接横担和电极底座的一对拉杆，与称重模块连接的数字显示仪表，以及便于远程监管的控制中心，所述称重模块采用梅特勒‑托利多数字称重模块。本发明将称重模块应用在电极冶金冶炼炉上，及时了解电极的消耗长度，避免提前更换电极造成的停产损失和不必要的电极浪费，减小了系统改造的费用。
Description
技术领域
本发明涉及冶金领域，具体地说，是涉及一种具有电极称重功能的硅铁冶炼系统及实现方法。
背景技术
硅铁是炼钢脱氧剂、铸造孕育剂、金属还原剂等，硅铁是在冶炼炉内采用硅石、钢屑(或氧化铁)和还原剂冶金焦冶炼连续生产而成。冶炼炉是一种耐火砖砌成的容器，用于硅铁冶炼，里面装有硅砂、焦炭、铁销的炉料，两根炭素电掇插入炉中，炭质材料炉芯装在两电极之间，接上直流电，大电流通过炉芯产生高温，炉芯周围炉料即进行化学反应生成硅铁，经冷却取出产品。
现有一种梅特勒-托利多称重模块，解决了国产模块需要标定，否则显示数字没有规律，显示混乱的问题，不用标定即可直接称出重量；但是该模块现目前应用于密闭的容器、料斗、料仓等的称重，在安装时需要使用预埋板，以便于称重模块与其他部件连接，使得安装麻烦，增加了系统设计的成本。
多年来，硅铁冶炼炉电极没有称重设备，硅铁冶炼炉电极在电冶炼中会产生消耗，其消耗量依靠经验估算，电极自重15至30吨，电极消耗到一定程度，需要更换，若电极消耗估算不准，造成提前停炉，产生停产损失和人工浪费，且，每年将会耗费较多的设备改造费用。电极未及时更换，造成冶炼炉膛损坏，将造成更大的损失，产生安全隐患，严重时会造成人员伤亡。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有电极称重功能的硅铁冶炼系统及实现方法，解决现有冶炼系统无电极称重设备，只能估算电极的损耗，估算的不准确造成停产损失、人力损失，使得冶炼系统的改造费较高的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种具有电极称重功能的硅铁冶炼系统，包括通过支撑架固定在地面上的冶炼炉，贯穿设置在冶炼炉上的三个电极，设置在电极底部的电极底座，用于驱动电极上下移动且对称设置在电极周侧的一对液压油缸，用于检测电极和电极间的原料总重量且具有顶板和底板的称重模块，连接在液压油缸活塞上的横担，设置在横担两端且用于连接横担和电极底座的一对拉杆，与称重模块连接的数字显示仪表，以及便于远程监管的控制中心，所述称重模块采用梅特勒-托利多数字称重模块，所述液压油缸的底部通过固定底座固定在地面上。
进一步的，所述电极底座的横截面为正方形，且四个直角处设置有用于拉杆连接的孔洞。
进一步的，所述称重模块设置有六个，且每两个称重模块使用一个数字显示仪表显示数据。
进一步的，还包括将数字显示仪表的数据转换为光信号的光电转换器，所述光信号通过光缆传输给控制中心。
本发明的称重模块有两种安装方式：
第一种：所述液压油缸设置在液压油缸顶部，所述称重模块的顶板与横担连接，所述称重模块的底板与液压油缸的活塞连接。
第二种：所述称重模块设置在液压油缸底部，所述称重模块的顶板通过顶板过渡板与液压油缸底部连接，所述称重模块的底板通过底板过渡板与固定底座连接。
基于上述一种具有电极称重功能的硅铁冶炼系统，本发明还提供了该系统实现称重的方法，包括如下步骤：
(1)冶炼系统开始工作后，液压油缸启动，液压油缸的活塞上下移动带动电极上下移动；
(2)在电极上下移动的过程中，安装在液压油缸上的称重模块检测冶炼炉内电极间的原料和电极的总重量；
(3)称重模块将检测到的重量值传输至数字显示仪表显示，同时通过光缆传输至控制中心管理；
(4)根据加入的原料重量和新的电极的重量，再结合数字显示仪表显示的重量，工作人员即可获知电极的实际重量，以便于及时了解电极的消耗程度，准确掌握更换电极的时间。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明将梅特勒-托利多数字称重模块应用在电极冶金冶炼炉上，通过称重模块获得炼炉内电极间的原料和电极的总重量并利用数字显示仪表显示出来，在已知原料和新的电极的重量的情况下，再根据每减少10kg，电极消耗长度1cm的结论，工作人员可计算出电极的长度，及时了解电极的消耗长度，避免提前更换电极造成的停产损失和不必要的电极浪费，也杜绝延迟更换电极造成炉膛损失和人员伤亡的问题，减小了系统改造的费用。
(2)本发明的称重模块有两种安装方式，即安装在液压油缸的活塞上或液压油缸的底部，增加了安装方式的多样性，且安装速度快，操作简便快捷，省时省力。
(3)本发明还设置了控制中心，将数字显示仪表的数据通过光缆传输给控制中心，便于工作人员远程管理电极的消耗情况。
(4)本发明可以推广到全球冶金行业，所有移动式电极冶炼炉电极称重均可应用，适用范围广。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为实施例1中称重模块的安装示意图。
图3为实施例2中称重模块的安装示意图。
图4为本发明实现远程监管的结构示意图。
图5为图1中称重模块的结构示意图。
其中，附图标记对应的名称为：
1-固定底座，2-电极底座，3-电极，4-冶炼炉，5-液压油缸，6-称重模块，7-横担，8-拉杆，9-数字显示仪表，1 0-控制中心，11-光电转换器，12-支撑架，61-顶板，62-底板。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
实施例1
如图1、2、4、5所示，本发明公开的一种具有电极称重功能的硅铁冶炼系统，包括通过支撑架12固定在地面上的冶炼炉4，贯穿设置在冶炼炉4上的三个电极3，设置在电极3底部的电极底座2，用于驱动电极3上下移动且对称设置在电极3周侧的一对液压油缸5，用于检测电极3和电极3间的原料总重量且具有顶板61和底板62的称重模块6，连接在液压油缸5活塞上的横担7，设置在横担7两端且用于连接横担和电极底座的一对拉杆8，与称重模块6连接的数字显示仪表9，以及便于远程监管的控制中心10，所述称重模块6采用梅特勒-托利多数字称重模块，所述液压油缸5的底部通过固定底座1固定在地面上。
本发明的一个冶炼炉包括三个电极3，每个电极3匹配两个液压油缸5，每个液压油缸5匹配一个称重模块6和两个拉杆8，所述电极底座2的横截面为正方形，且四个直角处设置有用于拉杆8连接的孔洞；所述称重模块6设置有六个，且每两个称重模块6使用一个数字显示仪表9显示数据。
为了便于工作人员远程管理电极3的消耗情况，本发明还设置了控制中心10，首先通过光电转换器11将数字显示仪表9的数据转换为光信号，再通过光缆将光信号传输给控制中心10，控制中心10将光信号转换为电信号并显示出来，方便工作人员管理。
在本实施例中，所述称重模块6设置在液压油缸5底部，所述称重模块6的顶板61通过顶板过渡板与液压油缸5底部连接，所述称重模块6的底板62通过底板过渡板与固定底座1连接。
本系统充分利用了梅特勒-托利多数字称重模块免标定的优点，直接显示出重量，梅特勒-托利多PDX数字传感器SLC82本身就是一台秤，安装后可以直接称出重量。将梅特勒-托利多数字称重模块应用在冶金冶炼炉上，工作人员能及时知道电极的重量，一只新更换的电极重量为15吨左右，一次冶炼的硅石、炭、铁销总重一般不超过2吨，工作人员根据数字显示仪表显示的数据计算出电极的重量，电极每减少10kg，电极消耗长度1cm，根据这个结论能及时了解电极的消耗长度，准确掌握更换电极的时间，避免提前更换电极造成的停产损失和不必要的电极浪费，杜绝延迟更换电极造成炉膛损失和人员伤亡。根据统计得出的数据显示，假设客户每台冶炼炉投资20万改造费，那么在使用本系统之后根据使用者的规模每年可节约几百万的经费。
本发明实现硅铁冶炼系统称重的过程如下：
冶炼系统开始工作后，液压油缸启动，液压油缸的活塞上下移动带动电极上下移动；在电极上下移动的过程中，安装在液压油缸上的称重模块检测冶炼炉内电极间的原料和电极的总重量；称重模块将检测到的重量值传输至数字显示仪表显示，同时通过光缆传输至控制中心管理；最后根据加入的原料重量和新的电极的重量，再结合数字显示仪表显示的重量，工作人员即可获知电极的实际重量，以便于及时了解电极的消耗程度，准确掌握更换电极的时间。
实施例2
如图3所示，与实施例1不同的是，本实施例将所述液压油缸5设置在液压油缸5顶部，称重模块6的底板62直接焊接在液压油缸5的活塞上，称重模块6的顶板61直接焊接在横担7上，安装速度快，操作简便快捷，省时省力。
本系统可以推广到全球冶金行业，所有的移动式电极冶炼炉电极称重均可应用，包括：钢铁冶炼、硅铁冶炼、碳化硅、锰铁合金等冶炼行业。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种具有电极称重功能的硅铁冶炼系统，其特征在于，包括通过支撑架(12)固定在地面上的冶炼炉(4)，贯穿设置在冶炼炉(4)上的三个电极(3)，设置在电极(3)底部的电极底座(2)，用于驱动电极(3)上下移动且对称设置在电极(3)周侧的一对液压油缸(5)，用于检测电极(3)和电极(3)间的原料总重量且具有顶板(61)和底板(62)的称重模块(6)，连接在液压油缸(5)活塞上的横担(7)，设置在横担(7)两端且用于连接横担(7)和电极底座(2)的一对拉杆(8)，与称重模块(6)连接的数字显示仪表(9)，以及便于远程监管的控制中心(10)，所述称重模块(6)采用梅特勒-托利多数字称重模块，所述液压油缸(5)的底部通过固定底座(1)固定在地面上。
2.根据权利要求1所述的一种具有电极称重功能的硅铁冶炼系统，其特征在于，所述液压油缸(5)设置在液压油缸(5)顶部，所述称重模块(6)的顶板(61)与横担(7)连接，所述称重模块(6)的底板(62)与液压油缸(5)的活塞连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有电极称重功能的硅铁冶炼系统，其特征在于，所述称重模块(6)设置在液压油缸(5)底部，所述称重模块(6)的顶板(61)通过顶板过渡板与液压油缸(5)底部连接，所述称重模块(6)的底板(62)通过底板过渡板与固定底座(1)连接。
4.根据权利要求2或3所述的一种具有电极称重功能的硅铁冶炼系统，其特征在于，所述电极底座(2)的横截面为正方形，且四个直角处设置有用于拉杆(8)连接的孔洞。
5.根据权利要求4所述的一种具有电极称重功能的硅铁冶炼系统，其特征在于，所述称重模块(6)设置有六个，且每两个称重模块(6)使用一个数字显示仪表(9)显示数据。
6.根据权利要求5所述的一种具有电极称重功能的硅铁冶炼系统，其特征在于，还包括将数字显示仪表(9)的数据转换为光信号的光电转换器(11)，所述光信号通过光缆传输给控制中心(10)。
7.一种具有电极称重功能的硅铁冶炼系统的实现方法，采用权利要求1～6任一项所述的硅铁冶炼系统，其特征在于，包括如下步骤：
(1)冶炼系统开始工作后，液压油缸启动，液压油缸的活塞上下移动带动电极上下移动；
(2)在电极上下移动的过程中，安装在液压油缸上的称重模块检测冶炼炉内电极间的原料和电极的总重量；
(3)称重模块将检测到的重量值传输至数字显示仪表显示，同时通过光缆传输至控制中心管理；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190913 |