CN217032080U - 一种矿热炉电极自动升降装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿热炉电极自动升降装置，包括：起升机构、传动机构、驱动机构和连接机构；所述起升机构通过所述连接机构与三相电极相连接，所述驱动机构通过所述传动机构连接所述起升机构，以使所述起升机构同步带动所述三相电极沿竖直方向往复移动。如此，本实用新型采用一个驱动装置即可实现自动控制三相电极同步升降，使三相电极插入矿热炉的深度一致，保证了三相功率平衡。

Description

一种矿热炉电极自动升降装置

技术领域

本实用新型涉及冶炼工业技术领域，尤其是一种矿热炉电极自动升降装置。

背景技术

铁合金生产是在矿热炉内用碳高温还原金属和非金属氧化物的过程.电极自动升降是提供铁合金生产所必须的，合适的热能，是铁合金生产的必备条件。

参见现有技术中对比文件(CN201921951517.3)，矿热炉电极升降控制系统包括两个电极，每个电极采用一个驱动装置，其中，驱动装置为交流伺服电机。然而，在实际应用中，由于交流伺服电机在长时间使用后各个交流伺服电机的工况并不相同，因此，可能会出现两个电极插入炉料的深度不同，无法保证三相功率平衡，导致料面刺火严重，影响设备安全运行。

实用新型内容

本实用新型提供了一种矿热炉电极自动升降装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

本实用新型实施例提供了一种矿热炉电极自动升降装置，包括：起升机构、传动机构、驱动机构和连接机构；

所述起升机构通过所述连接机构与三相电极相连接，所述驱动机构通过所述传动机构连接所述起升机构，以使所述起升机构同步带动所述三相电极沿竖直方向往复移动。

可选地，在本实用新型实施例中，所述连接机构设为移动板，所述移动板滑套在导向组件上。

可选地，在本实用新型实施例中，所述导向组件包括导向杆和滑动件；所述滑动件套设在所述导向杆上，所述滑动件面向所述导向杆的端面上嵌设有滚珠。

可选地，在本实用新型实施例中，所述起升机构包括丝杆组；

所述丝杆组的丝杆通过轴承安装在支撑体上，所述丝杆组的丝杆螺母与连接机构固定连接。

可选地，在本实用新型实施例中，所述传动机构包括链轮和链条；

所述链轮固定套装在所述丝杆上，两个所述链轮通过所述链条连接。

可选地，在本实用新型实施例中，所述驱动机构设为电机；

所述电机通过正转继电器、反转继电器外接有三相电源线。

可选地，在本实用新型实施例中，所述电机外接有PLC控制器。

可选地，在本实用新型实施例中，所述PLC控制器还连接有电阻测量仪。

可选地，在本实用新型实施例中，所述电阻测量仪包括第一电流变送器 AC1、第二电流变送器AC2、第三电流变送器AC3、第一交流电流互感器TA1、第二交流电流互感器TA2和第三交流电流互感器TA3；

所述第一交流电流互感器TA1、所述第二交流电流互感器TA2、所述第三交流电流互感器TA3分别与所述三相电极连接，所述第一交流电流互感器TA1、所述第二交流电流互感器TA2、所述第三交流电流互感器TA3还分别与所述第一电流变送器AC1、所述第二电流变送器AC2、所述第三电流变送器AC3连接，所述第一电流变送器AC1、所述第二电流变送器AC2、所述第三电流变送器AC3 均与所述PLC控制器连接；

所述第一交流电流互感器TA1、所述第二交流电流互感器TA2和所述第三交流电流互感器TA3用于将所述三相电极的大电流转变成0-5A交流电流，所述第一电流变送器AC1、所述第二电流变送器AC2、所述第三电流变送器AC3 用于将0-5A交流电流转变成所述PLC控制器可直接接受的DC 4-20mA信号。

可选地，在本实用新型实施例中，所述电阻测量仪还包括第一电压变送器AV1、第二电压变送器AV2、第三电压变送器AV3；

所述第一电压变送器AV1、所述第二电压变送器AV2、所述第三电压变送器AV3分别与所述三相电极连接，所述第一电压变送器AV1、所述第二电压变送器AV2、所述第三电压变送器AV3还均与所述PLC控制器连接；

所述第一电压变送器AV1、所述第二电压变送器AV2、所述第三电压变送器AV3用于将所述三相电极的电压值转变成所述PLC控制器可直接接受的DC 4-20mA信号。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型采用一个驱动装置即可实现自动控制三相电极同步升降，使三相电极插入矿热炉的深度一致，保证了三相功率平衡，使炉内的三相电极能合理、有效深埋。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种矿热炉电极自动升降装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的电机、正转继电器、反转继电器和三相电源线的电路原理图；

图3是本实用新型提供的PLC控制器和电阻测量仪的电路原理图；

附图标记：

1、三相电极；2、丝杆；3、支撑体；4、丝杆螺母；5、链轮；6、链条； 7、移动板；8、导向杆；9、滑动件；10、电机；11、矿热炉；12、连接板； 13、开孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：

本实用新型提出的一种矿热炉电极自动升降装置，如图1所示，包括：起升机构、传动机构、驱动机构和连接机构；

起升机构通过连接机构与三相电极1相连接，驱动机构通过传动机构连接起升机构，以使起升机构同步带动三相电极1沿竖直方向往复移动，矿热炉11可设置于起升机构的下方，实现三相电极1同步进出矿热炉11。

如此，本实用新型采用一个驱动装置即可实现自动控制三相电极1同步升降，使三相电极1插入矿热炉11内的深度一致，保证了三相功率平衡。

如若三相功率不平衡，则会导致刺火严重，炉温升高，从而影响设备安全运行。

此外，在生产合金过程中可能会出现塌料现象，然而本实用新型的三相电极1自动升降可以较好的避免这一事件的出现。

如下以硅锰为例进行说明。

塌料形成原因有：

(1)三相电极1插入炉料内的深度不一致，矿热炉11内的热平衡被打破；

(2)三相电极1插入炉料深度较浅，让炉内高温区上移；

(3)三相电极1处的炉料在高温下熔化并进行烧结，不随其他炉料下移；

(4)烧结炉料下方形成空腔；

(5)当三相电极1大幅度下移时，其周围烧结的炉料突然下沉，形成大塌料；

(6)当其他地方的炉料整体下沉时，烧结炉料也随着下沉，形成大塌料。

综上，采用本实用新型的电极自动升降装置，保证了三相电极1下插深度一致，使炉内温度的均匀；并且，根据炉内情况，可以随时小幅度调整三相电极1升降，所以在出铁时可以动三相电极1，并不出现塌料情况。

可选地，起升机构包括丝杆组，丝杆组包括丝杆2、与丝杆2相配合的丝杆螺母4。丝杆组的丝杆2的两端不带有螺纹部分与轴承的内周面固定连接，轴承嵌设在支撑体3上，支撑体3可以为C字形支撑架，C字形支撑架构造在矿热炉11的上方，其中，可以通过连接板12实现支撑体3与矿热炉11的固定连接，丝杆组的丝杆螺母4通过连接机构连接三相电极1，连接机构可以为移动板7，三相电极1安装在移动板7面向矿热炉11的端面上。

并且，支撑体3的底部设有与三相电极1相适配的开孔13，为三相电极 1上升或下降预留出移动空间。

具体的，在本实用新型中，丝杆组设有两组，相较于单丝杆组，能够增加移动板7升降的稳定性，实现三相电极1平稳升降。

需要说明的是，由于三相电极1是固定在移动板7上的，使三相电极1 保持在同一基准起升面上，因此，升降机构带动移动板7上下移动时，可以带动三相电极1同时升降，也就是说，使三相电极1插入矿热炉11内的深度可保持一致，可避免矿热炉11内的热平衡被打破。

本实用新型的传动机构可以采用以下两种实施方式。

实施方式一：

传动机构包括两个链轮5和链条6；

其一链轮5的内周面与第一丝杆2的外周面固定套装，其二链轮5的内周面与第二丝杆2的外周面固定套装，两个链轮5均与链条6啮合，驱动机构的输出端与丝杆2在轴向上固定连接。

如此，驱动装置驱动其一丝杆2转动，从而带动该丝杆2上链轮5转动，通过链条6传递动力，使另一丝杆2和另一链轮5同时转动，便于后续带动三相电极1升降。

实施方式二：

传动机构包括两个蜗轮与蜗杆；

其一蜗轮的内周面与第一丝杆2的外周面固定套装，其二蜗轮的内周面与第二丝杆2的外周面固定套装，两个蜗轮均与蜗杆啮合，驱动机构的输出端与蜗杆在轴向上固定连接，其中，蜗杆通过带座轴承安装在支撑体3上。

如此，蜗杆将驱动机构带来的动力传递至蜗轮，再传递至丝杆组，最后实现升降三相电极1。

说明一点，无论上述的实施方式一还是实施方式二，驱动机构仅设置一个，即可实现同时升降三相电极1，相较于现有技术，在一定程度上，节约了成本。

进一步的，考虑到三相电极1的重量，在三相电极1移动的过程中，连接板12可能会发生晃动，甚至偏移，所以在本实用新型中，还设有导向组件，导向组件包括若干个导向杆8和若干个滑动件9，其中，参见图1所示，导向杆8和滑动件9均设置了四个，具体的，每一导向杆8均竖直固设在支撑体3 上，滑动件9与导向杆8滑动连接。因此，通过设置的导向组件，在三相电极1升降时，能够沿着导向杆8竖直运动，避免三相电级出现歪斜的情况。

进一步的，为了减小滑动件9在滑动过程中的阻尼，滑动件9面向导向杆8的端面上嵌设有滚珠。

具体的，驱动机构可以设为电机10，电机10通过正转继电器、反转继电器外接有三相电源线。

请参阅图2，电机10通过正转继电器、反转继电器外接有三相电源线。

KM1为正转继电器，KM2为反转继电器，RU为熔断器，M为电机10。

电机10通过正转继电器KM1、反转继电器KM2以及熔断器RU连接到三相电源线，通过控制正转继电器、反转继电器动作，实现电机10的正转和反转，以便于后续实现三相电极1的升降。

可选地，在本实用新型实施例中，电机10外接有PLC控制器。

可选地，在本实用新型实施例中，PLC控制器还连接有电阻测量仪；

电阻测量仪包括第一电流变送器AC1、第二电流变送器AC2、第三电流变送器AC3、第一交流电流互感器TA1、第二交流电流互感器TA2和第三交流电流互感器TA3；

第一交流电流互感器TA1、第二交流电流互感器TA2、第三交流电流互感器TA3分别与三相电极1连接，第一交流电流互感器TA1、第二交流电流互感器TA2、第三交流电流互感器TA3还分别与第一电流变送器AC1、第二电流变送器AC2、第三电流变送器AC3连接，第一电流变送器AC1、第二电流变送器 AC2、第三电流变送器AC3均与PLC控制器连接；

第一交流电流互感器TA1、第二交流电流互感器TA2和第三交流电流互感器TA3用于将三相电极1的大电流转变成0-5A交流电流，第一电流变送器AC1、第二电流变送器AC2、第三电流变送器AC3用于将0-5A交流电流转变成PLC 控制器可直接接受的DC 4-20mA信号；

电阻测量仪还包括第一电压变送器AV1、第二电压变送器AV2、第三电压变送器AV3；

第一电压变送器AV1、第二电压变送器AV2、第三电压变送器AV3分别与三相电极1连接，第一电压变送器AV1、第二电压变送器AV2、第三电压变送器AV3还均与PLC控制器连接；

第一电压变送器AV1、第二电压变送器AV2、第三电压变送器AV3用于将三相电极1的电压值转变成PLC控制器可直接接受的DC 4-20mA信号。

其中，冶炼处于稳定运行状态下时，电阻值仅与三相电极1下插的深、浅呈倒变关系。一定的阻值就代表一定的三相电极1埋入深度。在实际生产过程中，三相电极1埋得深或浅是不易观察和测量的。因此，操作电阻值则可以借助电器仪表，随时观察推断来保持合理深埋。在本实用新型中，采用了电阻测量仪对三相电极1的阻值进行测量。

具体地，通过第一交流电流互感器TA1、第二交流电流互感器TA2、第三交流电流互感器TA3、第一电流变送器AC1、第二电流变送器AC2和第三电流变送器AC3可测量三相电极1的电流值发送至PLC控制器，第一电压变送器 AV1、第二电压变送器AV2和第三电压变送器AV3可测量三相电极1的电压值发送至PLC控制器，PLC控制器接收电流值和电压值，并通过欧姆定律，可确定出三相电极1的电阻值，当电阻值大于预先存储的电阻值时，PLC控制器控制电机1013正转，以提升三相电极1，减小三相电极1插入炉料的深度；反之，同理。

如此，通过测量三相电极1的电阻控制着三相电极1的下插深度，也就是说，控制着三相电极1的上抬或下降，不会出现三相电极1一直上抬或下降的情况。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种矿热炉电极自动升降装置，其特征在于，包括：起升机构、传动机构、驱动机构和连接机构；

所述起升机构通过所述连接机构与三相电极(1)相连接，所述驱动机构通过所述传动机构连接所述起升机构，以使所述起升机构同步带动所述三相电极(1)沿竖直方向往复移动。

2.根据权利要求1所述的一种矿热炉电极自动升降装置，其特征在于，所述连接机构设为移动板(7)，所述移动板(7)滑套在导向组件上。

3.根据权利要求2所述的一种矿热炉电极自动升降装置，其特征在于，所述导向组件包括导向杆(8)和滑动件(9)；所述滑动件(9)套设在所述导向杆(8)上，所述滑动件(9)面向所述导向杆(8)的端面上嵌设有滚珠。

4.根据权利要求3所述的一种矿热炉电极自动升降装置，其特征在于，所述起升机构包括丝杆组；

所述丝杆组的丝杆(2)通过轴承安装在支撑体(3)上，所述丝杆组的丝杆螺母(4)与连接机构固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种矿热炉电极自动升降装置，其特征在于，所述传动机构包括链轮(5)和链条(6)；

所述链轮(5)固定套装在所述丝杆(2)上，两个所述链轮(5)通过所述链条(6)连接。

6.根据权利要求1所述的一种矿热炉电极自动升降装置，其特征在于，所述驱动机构设为电机(10)；

所述电机(10)通过正转继电器、反转继电器外接有三相电源线。

7.根据权利要求6所述的一种矿热炉电极自动升降装置，其特征在于，所述电机(10)外接有PLC控制器。

8.根据权利要求7所述的一种矿热炉电极自动升降装置，其特征在于，所述PLC控制器还连接有电阻测量仪。

9.根据权利要求8所述的一种矿热炉电极自动升降装置，其特征在于，所述电阻测量仪包括第一电流变送器AC1、第二电流变送器AC2、第三电流变送器AC3、第一交流电流互感器TA1、第二交流电流互感器TA2和第三交流电流互感器TA3；

所述第一交流电流互感器TA1、所述第二交流电流互感器TA2、所述第三交流电流互感器TA3分别与所述三相电极(1)连接，所述第一交流电流互感器TA1、所述第二交流电流互感器TA2、所述第三交流电流互感器TA3还分别与所述第一电流变送器AC1、所述第二电流变送器AC2、所述第三电流变送器AC3连接，所述第一电流变送器AC1、所述第二电流变送器AC2、所述第三电流变送器AC3均与所述PLC控制器连接；

所述第一交流电流互感器TA1、所述第二交流电流互感器TA2和所述第三交流电流互感器TA3用于将所述三相电极(1)的大电流转变成0-5A交流电流，所述第一电流变送器AC1、所述第二电流变送器AC2、所述第三电流变送器AC3用于将0-5A交流电流转变成所述PLC控制器可直接接受的DC 4-20mA信号。

10.根据权利要求9所述的一种矿热炉电极自动升降装置，其特征在于，所述电阻测量仪还包括第一电压变送器AV1、第二电压变送器AV2、第三电压变送器AV3；

所述第一电压变送器AV1、所述第二电压变送器AV2、所述第三电压变送器AV3分别与所述三相电极(1)连接，所述第一电压变送器AV1、所述第二电压变送器AV2、所述第三电压变送器AV3还均与所述PLC控制器连接；

所述第一电压变送器AV1、所述第二电压变送器AV2、所述第三电压变送器AV3用于将所述三相电极(1)的电压值转变成所述PLC控制器可直接接受的DC 4-20mA信号。

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