CN207261364U - 一种高炉泥炮在线状态监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高炉泥炮在线状态监控系统，属于高炉泥炮领域。本实用新型的泥炮包括转炮机构和打泥机构，打泥机构内包括油缸，油缸的有杆腔的进油油路上设有第一压力传感器，油缸的无杆腔的进油油路上设有第二压力传感器，第一压力传感器和第二压力传感器分别与控制器相连。本实用新型克服现有技术中泥炮堵口状态点检不便、影响稳定生产的不足，可以实时跟踪量化评估泥炮的状态，提前预警，使设备人员能够酌情提前做好维护更换的措施，保持泥炮设备状态，确保高炉安全稳定生产。

Description

一种高炉泥炮在线状态监控系统

技术领域

本实用新型涉及高炉泥炮技术领域，更具体地说，涉及一种高炉泥炮在线状态监控系统。

背景技术

高炉出铁后泥炮正常堵口是炼铁工序的重要一环，高炉在铁水出净后泥炮将炮泥压入铁口通道中，并在通道前端形成蘑菇状泥包，从而完成堵口作业，并保护铁口区域耐材、冷却设备的过程。泥炮可靠的打泥堵口，保证铁口工作的稳定性，对高炉安全稳定生产意义重大。

在实际生产中由于铁口部位工况极为恶劣，泥炮长期在高温多尘的环境下使用，存在诱发各种设备故障的因素，在操作时经常出现堵口困难等问题，直接影响铁口稳定性，往往造成高炉减风甚至紧急休风堵口的重大事故。因此，任何一个钢铁厂都必然要强化泥炮设备管理，密切跟踪泥炮状态，确保泥炮设备稳定运行，因为各铁口交替出铁堵口，点检人员在正常点检时间段可能无法详细掌握所有泥炮堵口的状态，对泥炮的点检只能是正好看到堵口情况的掌握，剩下的只能听生产反映，观察设备外观判断，这种状况是满足不了现代大高炉安全稳定生产的需要的，急需要进一步做出改善。

经检索，关于高炉泥炮的改进已有专利公开，中国专利申请号：200920066211X，申请日：2009年10月10日，发明创造名称为：高炉泥炮回转油缸液压装置的改进，压力油通过换向阀A口经过单向顺序阀到油缸有杆腔推动油缸后退，完成动作；压力油通过换向阀B口经过液控单向阀，经过两件插装节流阀到油缸无杆腔推动油缸前进，同时压力油打开液控单向阀，有杆腔油经过顺序阀，液控单向阀到液控单向阀，A口油经过两件插装截流阀到油缸无杆腔，形成差动从而快速推动油缸前进完成动作。该申请案通过节流阀更加精确的控制系统的流量和速度；可将有杆腔的液压油经过顺序阀液控单向阀和节流阀回到油缸的无杆腔，使油液形成差动，从而在油泵不加大情况下更好的满足无杆腔的流量要求，在油缸退回时，节流阀还可以起到增压作用，防止撞击，起到保护油缸的作用。

又如中国专利申请号：2012100309247，申请日：2012年2月13日，发明创造名称为：一种高炉出铁和堵塞铁口用的高炉辅助装置，高炉炉前开铁口机、泥炮在线检测的编码器脉冲、流量信号和两路压力变送器的油压信号送至现场PLC，由PLC上传至计算机。计算机通过数据综合分析、处理，获得当前精准的开铁口深度、打泥量、出铁时间、打泥时间等工作参数，并经过数值计算预测下次开铁口深度和打泥量，通过输出端连接显示器，指导现场操作人员工作。

以上申请案从不同方面对高炉泥炮进行改进，对泥炮的液压系统运行及现场操作都有重要的作用，但是以上申请案对于泥炮堵口的实时状态监测并无过多助益，仍有进一步优化的空间。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中泥炮堵口状态点检不便、影响稳定生产的不足，提供了一种高炉泥炮在线状态监控系统，可以实时跟踪量化评估泥炮的状态，提前预警，使设备人员能够酌情提前做好维护更换的措施，保持泥炮设备状态，确保高炉安全稳定生产。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种高炉泥炮在线状态监控系统，该泥炮包括转炮机构和打泥机构，打泥机构内包括油缸，油缸的有杆腔的进油油路上设有第一压力传感器，油缸的无杆腔的进油油路上设有第二压力传感器，第一压力传感器和第二压力传感器分别与控制器相连。

更进一步地，油缸的供油用油箱内设有温度传感器，该温度传感器与控制器相连。

更进一步地，还包括报警装置，该报警装置与控制器相连。

更进一步地，该报警装置为声光报警器。

更进一步地，油箱上设有动力泵，动力泵的出油口和第一单向阀的进油口相连，第一单向阀的出油口与二位四通阀的P口相连，二位四通阀的A口连接无杆腔的进油油路，二位四通阀的B口连接有杆腔的进油油路，二位四通阀的T口通过回油管路与油箱相连。

更进一步地，无杆腔的进油油路上还设有第一顺序阀，二位四通阀的A口与第一顺序阀的进口相连，第一顺序阀的出口与第三单向阀的进口相连，第三单向阀的出口与有杆腔的进油油路相连。

更进一步地，有杆腔的进油油路上还设有第二顺序阀，第二顺序阀的出口与第二单向阀的进口相连，第二单向阀的出口与无杆腔的进油油路相连。

更进一步地，第一顺序阀的出口管路与第二顺序阀的出口管路相通。

更进一步地，第一单向阀的出口上还连接有溢流阀，该溢流阀的出口通过回油管路与油箱相连。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种高炉泥炮在线状态监控系统，油缸的有杆腔的进油油路上设有第一压力传感器，油缸的无杆腔的进油油路上设有第二压力传感器，第一压力传感器和第二压力传感器分别与控制器相连，第一压力传感器和第二压力传感器分别对有杆腔和无杆腔的油压进行实时监测，并将监测数据传输给控制器进行分析存储记录，以便随时跟踪分析追查泥炮设备状态的变化趋势，提前预警，使设备人员能够酌情提前做好维护更换的措施，保持泥炮设备状态，确保高炉安全稳定生产。

(2)本实用新型的一种高炉泥炮在线状态监控系统，控制器还与声光报警器相连，一旦检测到油缸压力则声光报警，从而及时提醒操作人员重点检查、提前更换维修，保障泥炮运行稳定。

(3)本实用新型的一种高炉泥炮在线状态监控系统，油缸的供油用油箱内设有温度传感器，对整个油夜温度进行实时监测，油温的变化对于油质、整个液压系统的油压变化都有一定影响，在对油压进行实时监测的同时辅助以油温的实时监测，更有助于保障监控系统的全面性和精确性，保障高炉泥炮状态的实时监测，指导生产稳定进行。

(4)本实用新型的一种高炉泥炮在线状态监控系统，结构设计合理，原理简单，便于推广使用。

附图说明

图1为现有技术中液压泥炮的结构示意图；

图2为现有技术中打泥机构的结构示意图；

图3为本实用新型的一种高炉泥炮在线状态监控系统的结构示意图。

示意图中的标号说明：1、回转杆；2、主力连杆；3、转炮液压缸；4、旋转炮臂；5、打泥机构；501、油缸外壳；502、活塞杆；503、油缸；504、泥塞；505、泥缸；506、炮嘴；507、有杆腔；508、无杆腔；6、导向杆；7、固定杆；8、回转大轴承；9、油箱；10、动力泵；11、第一单向阀；12、溢流阀；13、二位四通阀；14、第一顺序阀；15、第二顺序阀；16、第二单向阀；17、第三单向阀；18、第一压力传感器；19、第二压力传感器。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图对本实用新型作详细描述。

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

实施例1

如图1和图2所示为现有技术中液压泥炮的结构示意图，液压泥炮包括转炮机构、压炮机构、打泥机构5、液压站和操作台等部分，其中如图1所示，转炮机构包括回转大轴承8、回转杆1、主力连杆2、转炮液压缸3、旋转炮臂4、固定杆7和导向杆6等部分；如图2所示，打泥机构5则包括炮嘴506、泥缸505、泥塞504、油缸503、活塞杆502和油缸外壳501等部分，打泥时从进油孔通入压力油，推动油缸503进而带动泥缸505中的活塞前进，将堵铁口泥从炮嘴506挤出注入出铁口。在油缸座的前端沿周向还开有两个门和两个孔，以便清理泥炮侵入所占据的空间。本实施例中液压泥炮及其中打泥机构5的具体结构及使用均为现有技术，在此不再详述。

目前液压泥炮长期使用中容易出现各种故障，导致堵口效果较差，具体原因如下：首先，液压泥炮的动作主要由两个油缸503来完成，两个油缸503的性能极大地影响液压泥炮的稳定运行，而油缸503则容易因密封磨损失效、密封件高温老化、变质失效等出现内泄或外漏问题，从而导致堵口压力低，堵口困难；其次，液压油的污染、液压阀的卡阻容易导致液压系统压力偏低，堵口困难；再次，旋转炮臂4主要由连杆机构驱动，连杆上的关节轴承随时间的增加，会有一定的磨损，使得力传递的效率降低，运动时阻力加大，影响堵口；另外，打泥机构5中由于泥缸505长时间使用磨损变形，打泥活塞返泥未及时清理粘结，活塞与泥缸505的摩擦加剧等都可能造成打泥效果不好，或泥炮硬度太高的质量问题，使得阻力加大，影响堵口。

综上所述，液压泥炮在使用过程中有多方原因都会影响到打泥堵口压力和堵口效果，因此对于所有泥炮状态的及时点检和监测显得尤为重要，本实施例的一种高炉泥炮在线状态监控系统，正是针对目前多个泥炮状态不便及时监测而设计的，通过对打泥机构5液压系统的优化实现对打泥压力的实时监测，具体如图3所示：油缸503的有杆腔507的进油油路上设有第一压力传感器18，油缸503的无杆腔508的进油油路上设有第二压力传感器19，第一压力传感器18和第二压力传感器19分别与控制器相连，第一压力传感器18和第二压力传感器19分别对有杆腔507和无杆腔508的油压进行实时监测，并将监测数据传输给控制器进行分析存储记录，以便随时跟踪分析追查泥炮设备状态的变化趋势；控制器还与报警装置相连，具体可采用声光报警器。值得说明的是，技术人员根据常年实践经验，将正常堵口情况下泥炮回转压力250～260公斤、打泥压力试炮时压力30～50公斤、堵口时压力160～170公斤、保压时压力180～220公斤等这些经验数据输入控制器的控制程序中，根据泥炮堵口的动作将第一压力传感器18和第二压力传感器19检测到的实时数据与这些经验数据进行对比，从而进行泥炮状态的评估，一旦发现转炮压力或打泥压力异常超过临界时则启动报警装置进行声光报警，从而提示操作人员重点检查、提前更换维修，保障泥炮运行稳定。本实施例对打泥机构5中的两个油缸503均设有压力监测。

本实施例的监测系统将对压力的实时监测与液压油路的设计相结合，具体如图3所示，供油用的油箱9上设有动力泵10，动力泵10的进油口与油箱9相连，动力泵10的出油口和第一单向阀11的进油口相连，第一单向阀11的出油口与二位四通阀13的P口相连，二位四通阀13的A口连接无杆腔508的进油油路，二位四通阀13的B口连接有杆腔507的进油油路，二位四通阀13的T口通过回油管路与油箱9相连；进一步地，第一单向阀11的出口上还连接有溢流阀12，该溢流阀12的出口通过回油管路与油箱9相连，对整体油路进行回油泄压。

需要说明的是，本实施例中无杆腔508的进油油路上还设有第一顺序阀14，二位四通阀13的A口与第一顺序阀14的进口相连，第一顺序阀14的出口与第三单向阀17的进口相连，第三单向阀17的出口与有杆腔507的进油油路相连；同样地，有杆腔507的进油油路上还设有第二顺序阀15并与第二顺序阀15的进口相连，第二顺序阀15的出口与第二单向阀16的进口相连，第二单向阀16的出口与无杆腔508的进油油路相连；且第一顺序阀14的出口管路与第二顺序阀15的出口管路相通，即第二单向阀16的进口管路与第三单向阀17的进口管路相通。采用此种结构有助于调节控制有杆腔507和无杆腔508的油压，当无杆腔508的进油油压达到临界值时，则第一顺序阀14开启进油并将第三单向阀17打开，从而完成对无杆腔508进油油路的平衡泄压，防止压力异常；同理，当有杆腔507的进油油压达到临界值时，则第二顺序阀15开启进油并将第二单向阀16打开，完成对有杆腔507进油油路的平衡泄压，防止压力异常，通过对此液压油路的设计也有助于保障油缸503的安全稳定运行。

本实施例的高炉泥炮在线状态监控系统安装投运后，有力地保障了高炉泥炮的状态稳定，确保高炉出铁安全，能有效节约铁水，降低生产损耗成本，提高企业生产效益。

实施例2

本实施例的一种高炉泥炮在线状态监控系统，基本结构同实施例1，进一步地，本实施例中油缸503的供油用油箱9内设有温度传感器，该温度传感器同样与控制器相连，温度传感器对整个油夜温度进行实时监测，油温的变化对于油质、整个液压系统的油压变化都有一定影响，本实施例在对油压进行实时监测的同时辅助以油温的实时监测，更有助于保障监控系统的全面性和精确性，保障高炉泥炮状态的实时监测，指导生产稳定进行。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种高炉泥炮在线状态监控系统，该泥炮包括转炮机构和打泥机构(5)，打泥机构(5)内包括油缸(503)，其特征在于：油缸(503)的有杆腔(507)的进油油路上设有第一压力传感器(18)，油缸(503)的无杆腔(508)的进油油路上设有第二压力传感器(19)，第一压力传感器(18)和第二压力传感器(19)分别与控制器相连。

2.根据权利要求1所述的一种高炉泥炮在线状态监控系统，其特征在于：油缸(503)的供油用油箱(9)内设有温度传感器，该温度传感器与控制器相连。

3.根据权利要求1所述的一种高炉泥炮在线状态监控系统，其特征在于：还包括报警装置，该报警装置与控制器相连。

4.根据权利要求3所述的一种高炉泥炮在线状态监控系统，其特征在于：该报警装置为声光报警器。

5.根据权利要求1所述的一种高炉泥炮在线状态监控系统，其特征在于：油箱(9)上设有动力泵(10)，动力泵(10)的出油口和第一单向阀(11)的进油口相连，第一单向阀(11)的出油口与二位四通阀(13)的P口相连，二位四通阀(13)的A口连接无杆腔(508)的进油油路，二位四通阀(13)的B口连接有杆腔(507)的进油油路，二位四通阀(13)的T口通过回油管路与油箱(9)相连。

6.根据权利要求5所述的一种高炉泥炮在线状态监控系统，其特征在于：无杆腔(508)的进油油路上还设有第一顺序阀(14)，二位四通阀(13)的A口与第一顺序阀(14)的进口相连，第一顺序阀(14)的出口与第三单向阀(17)的进口相连，第三单向阀(17)的出口与有杆腔(507)的进油油路相连。

7.根据权利要求6所述的一种高炉泥炮在线状态监控系统，其特征在于：有杆腔(507)的进油油路上还设有第二顺序阀(15)，第二顺序阀(15)的出口与第二单向阀(16)的进口相连，第二单向阀(16)的出口与无杆腔(508)的进油油路相连。

8.根据权利要求7所述的一种高炉泥炮在线状态监控系统，其特征在于：第一顺序阀(14)的出口管路与第二顺序阀(15)的出口管路相通。

9.根据权利要求5～8任一项所述的一种高炉泥炮在线状态监控系统，其特征在于：第一单向阀(11)的出口上还连接有溢流阀(12)，该溢流阀(12)的出口通过回油管路与油箱(9)相连。