转炉钢包智能加盖保温装置及方法

文档序号:1912968 发布日期:2021-12-03 浏览:8次 >En<

阅读说明:本技术 转炉钢包智能加盖保温装置及方法 (Intelligent capping and heat-insulating device and method for converter steel ladle ) 是由 高业鹏 赵贵州 周良 林则全 于 2021-08-19 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种转炉钢包智能加盖保温装置及方法。装置包括钢包盖、加揭盖机构及PLC系统;加揭盖机构包括旋转组件和升降组件,旋转组件包括旋转底座、旋转筒及电机;升降组件包括提升臂及电液推拉杆,提升臂与旋转筒铰接,提升臂第一端铰接电液推拉杆,第二端用于连接钢包盖;PLC系统分别与电液推拉杆和电机连接;在PLC系统控制下,电液推拉杆控制提升臂升降,电机驱动旋转筒旋转,以使旋转筒带动提升臂旋转。本发明可实现钢包全程加盖,且所有加盖、揭盖、移动等操作均由PLC系统控制,具有操作方便、快捷,安全高效,保温效果好的优点。(The invention discloses an intelligent capping and heat-insulating device and method for a converter ladle. The device comprises a ladle cover, a cover adding and uncovering mechanism and a PLC system; the cover adding and uncovering mechanism comprises a rotating assembly and a lifting assembly, wherein the rotating assembly comprises a rotating base, a rotating cylinder and a motor; the lifting assembly comprises a lifting arm and an electro-hydraulic push-pull rod, the lifting arm is hinged with the rotary cylinder, the first end of the lifting arm is hinged with the electro-hydraulic push-pull rod, and the second end of the lifting arm is used for being connected with the steel ladle cover; the PLC system is respectively connected with the electro-hydraulic push-pull rod and the motor; under the control of a PLC system, the electro-hydraulic push-pull rod controls the lifting arm to lift, and the motor drives the rotary cylinder to rotate so that the rotary cylinder drives the lifting arm to rotate. The invention can realize the whole-process covering of the steel ladle, and all the operations of covering, uncovering, moving and the like are controlled by the PLC system, and has the advantages of convenient and quick operation, safety, high efficiency and good heat preservation effect.)

转炉钢包智能加盖保温装置及方法

技术领域

本发明涉及冶金行业转炉炼钢设备技术领域,特别是涉及一种转炉钢包智能加盖保温装置及方法。

背景技术

在转炉炼钢生产过程中,钢包作为盛钢容器,在转炉各工序之间起着至关重要的衔接作用。在实际生产过程中,钢包因开口会向空气中产生热辐射,使热量损失,钢水在周转过程中的热损失越大,对连铸浇铸的影响就越大,进而影响整个生产节奏。根据现场数据统计表明,钢包热损失绝大部分是在从空包开始后由包衬向空气的热辐射损失,例如,100t的钢包热损失会导致下一炉钢水温度损失15℃左右。

使用钢包全程加盖技术,可以让钢包在周转过程中减少热量损失,起到保温作用,能够让钢包在周转过程中的热状态趋于稳定,从而能准确掌握转炉出钢温度,也能达到节能减排的效果。现有技术中较多采用了人工加盖方式进行钢包加盖。

目前钢铁等行业都在提倡智能制造,以实现智能化和绿色化。如何通过智能化控制将原本的人工加盖操作完全替换为智能化操作,是目前所面临的一大技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转炉钢包智能加盖保温装置及方法,以实现钢包全程加盖,并且所有加盖揭盖等操作均为智能化控制,从而达到方便快捷,安全高效,保温效果好的目的。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的:

根据本发明的一个方面,本发明提供的一种转炉钢包智能加盖保温装置,包括:钢包盖、加揭盖机构以及与加揭盖机构连接的PLC系统;其中,

所述加揭盖机构包括旋转组件和升降组件;其中,所述旋转组件包括:旋转底座、安装在旋转底座上的旋转筒、以及驱动所述旋转筒旋转的电机;所述升降组件包括提升臂和电液推拉杆,其中,所述提升臂与所述旋转筒铰接,以通过旋转筒带动其旋转,所述电液推拉杆铰接在所述提升臂的第一端,所述提升臂第二端用于与所述钢包盖连接;

所述PLC系统分别与所述电液推拉杆和电机连接;其中,所述电液推拉杆在PLC系统的控制下,控制提升臂的升降,所述电机在PLC系统的控制下驱动旋转筒旋转,以使旋转筒带动提升臂旋转。

可选地,所述升降组件还包括电磁装置,安装在所述提升臂的第二端处,且所述电磁装置与PLC系统连接,所述电磁装置通过PLC系统的控制,完成提升臂与钢包盖的连接或分离;

可选地,所述钢包盖包括对称设置的两部分,其中每部分均与一套加揭盖机构连接。进一步地,两套加揭盖机构相对地设置在钢包盖对称轴的两侧。

可选地,所述装置还包括钢包车,其中,钢包位于钢包车中部,两套加揭盖机构安装在所述钢包车的对角处,以将钢包盖的两部分移动至两个不同方向。

可选地,所述旋转组件还包括固定套筒,所述固定套筒套装在所述旋转筒下部,且与所述旋转底座连接,所述固定套筒上设置有用于安置电机的电机支架。

可选地,所述电机与所述旋转筒采用齿轮啮合方式连接。

可选地,所述升降组件还包括配重件,所述配重件安装在提升臂的第一端处,以平衡钢包盖的重量。

可选地,所述升降组件还包括电液推拉杆支架,包括安装部和延伸部,安装部安装在旋转筒上部,延伸部用于安装电液推拉杆。

可选地,所述提升臂与旋转筒的铰接处靠近提升臂的第一端。

可选地,所述提升臂为折线形。

可选地,所述升降组件还包括托叉和铰链,其中,所述托叉连接在所述提升臂的第二端,所述铰链与钢包盖连接。

可选地,所述电磁装置包括磁吸部和铁质部,其中,磁吸部与托叉铰接,铁质部与铰链铰接,通过PLC系统控制所述磁吸部与铁质部的磁吸或分离,从而完成托叉与铰链的连接和分离。

可选地,所述PLC系统包括PLC和与其连接的计算机。

根据本发明的另一个方面,本发明提供的一种转炉钢包智能加盖保温方法,包括:开启PLC系统,控制电液推拉杆和电机,使提升臂完成升降并旋转一定角度,完成加揭盖操作。

可选地,所述方法,还包括通过PLC系统控制电磁装置,在电磁作用下,提升臂与钢包盖完成连接或分离。

与现有技术相比,本发明转炉钢包智能加盖保温装置和方法可以实现钢包在除工序操作时段外,其余时段均处于加盖状态,并且所有加盖揭盖操作均由计算机软件控制;可以根据现场的实际情况,将钢包的加盖时间,地点,需要提升的高度,旋转角度等数据设定完毕,即可使用计算机的一键控制,从而提高了生产的快捷性、安全性、准确性,提高了作业效率,减小了工人的劳动强度。本发明具有结构简单、操作维护方便、保温效果好的优点。

附图说明

图1是本发明实施例中转炉钢包智能加盖保温装置的结构示意图;

图2是图1的俯视图;

图3是图2提升臂旋转到一定角度后的俯视图。

图1中:1—旋转底座,2—固定套筒,3—电机支架,4—电机,5—旋转筒,6—电液推拉杆,7—电液推拉杆支架,8—钢包盖,9—铰链,10—电磁装置,11—托叉,12—提升臂,13—PLC,14—计算机,15—钢包车,16—钢包。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。

本发明提供的一种转炉钢包智能加盖保温装置,包括:钢包盖、加揭盖机构以及与加揭盖机构连接的PLC系统。

本发明提供的一种转炉钢包智能加盖保温方法,包括:开启PLC系统,控制电液推拉杆和电机,使提升臂升降并旋转一定角度,完成加揭盖操作。

本发明中的所述加揭盖机构可以在PLC系统控制下完成加盖、揭盖、移动钢包盖等操作,通过智能化控制,提高了加揭盖准确性、提高了作业效率、提高了安全性,减少了钢包热损失,降低了工人劳动强度。

本发明中所述加揭盖机构可以包括旋转组件和升降组件。其中,升降组件对钢包盖的纵向方向进行控制,旋转组件通过控制升降组件旋转来控制钢包盖在横向方向的转动,从而完成钢包盖的加盖、揭盖、移动等操作。

可选实施例中,所述旋转组件可以包括旋转底座、安装在旋转底座上的旋转筒、以及驱动所述旋转筒旋转的电机。其中,电机和旋转筒的连接方式不做具体限定,例如可以采用齿轮啮合连接方式连接,电机经齿轮驱动旋转筒,使旋转筒旋转一定角度,同时旋转筒驱动升降组件在横向方向转动。

为了保证装置的安全性以及操作便捷性,所述旋转组件还可以包括固定套筒。具体地,可以将所述固定套筒套装在旋转筒外并与所述旋转底座固定连接,更优选地,套装在旋转筒的下部。进一步地,还可以在所述固定套筒上设置电机支架,将电机安置在该电机支架上。该实施例固定套筒的设置提高了装置操作安全性,而且通过设置固定套筒和电机支架,更加方便了电机对旋转筒进行驱动。

可选实施例中,所述升降组件包括提升臂和电液推拉杆。进一步地,还可以包括与PLC系统连接的电磁装置,电磁装置位于提升臂的第二端处。所述电液推拉杆控制提升臂的升降,所述电磁装置控制提升臂的第二端与钢包盖连接与否。其中,所述提升臂还与所述旋转筒铰接,以通过旋转筒带动其旋转。进一步地,可以将所述提升臂与旋转筒的铰接处设置在靠近提升臂的第一端,使得整个装置结构更加集中,避免了给工序操作时段带来不必要的影响。

所述电液推拉杆可以采用铰接销铰接在所述提升臂的第一端,通过推拉第一端从而达到升降第二端的目的。可选地,所述升降组件还包括电液推拉杆支架,电液推拉杆支架可以包括安装部和延伸部,其中,安装部可以安装固定在旋转筒上部,延伸部用于安装电液推拉杆,当旋转筒旋转时,电液推拉杆支架以及提升臂会随旋转筒一同旋转,也就使得升降组件随旋转筒旋转。

所述提升臂的第二端用于与所述钢包盖连接。可选地,所述提升臂为折线形,斜杆末端为第一端,横杆末端为第二端。可选地,所述升降组件还可以包括托叉和铰链。其中,所述托叉安装在所述提升臂的第二端,托叉连接电磁装置,托叉和电磁装置的磁吸部采用活连接,在吊钢包盖的时候使其一直保持水平状态;电磁装置的铁质部通过铰链和钢包盖连接,该铁质部主要用于被电磁装置中的磁吸部吸附;托叉通过电磁装置中的磁吸部吸附铁质部,从而连接钢包盖。所述电磁装置通过PLC系统控制其通电和断电状态,实现磁吸部和铁质部的磁吸和分离,以将托叉和铰链的组合或分离,进而实现提升臂与钢包盖的连接和断开。本发明中铰接连接方式均可以采用铰接销进行连接,当然不限于此,也可以采用其他常用连接方式铰接。可选地,所述电磁装置中的磁吸部可以为电磁吸盘,采用吸盘结构可以提高磁吸效果。该实施例中,电磁装置工作原理:利用电磁原理,通过使电磁装置内部线圈通电产生磁力,经过磁吸部与铁质部紧紧吸住,通过线圈断电,磁力消失实现退磁,从而分离的原理。示例性给出一种电磁装置的结构,可以包括铁芯、线圈、面板等几部分。其中,线圈与铁芯共同组成的电磁铁是磁吸部的主要部分,磁吸部与托叉连接。与铰链连接的是用来被磁吸部吸附的铁质部。通电状态时,磁力作用下,磁吸部与铁质部吸附连接,断电时脱离。在一可选实施例中,为了提高设备的使用寿命,在所述升降组件中还可以设置配重件。其中,所述配重件可以安装在提升臂的第一端处,也就是在所述提升臂连接电液推拉杆的一侧配有一定质量的配重,用来平衡钢包盖的重量,减小回转支承所受的倾翻力矩和电液推拉杆的压力,从而提高装置使用寿命。

本发明中,所述PLC系统分别与所述电液推拉杆和电机连接。进一步地,还与电磁装置连接,即通过PLC系统对电液推拉杆、电机、电磁装置进行控制。所述PLC系统可以包括PLC(可编程逻辑控制器)和与其连接的计算机,在计算机中安装有软件,可以按照现场实际情况,将钢包的加盖时间,地点,需要提升的高度,旋转角度等数据在软件中设定完毕,即可使用计算机进行智能化控制,从而提高了生产的快捷性、安全性、准确性。

其中,所述电液推拉杆在PLC系统的控制下,控制提升臂的升降,从而控制钢包盖在纵向方向上的升降高度。所述电机在PLC系统的控制下驱动旋转筒旋转,以使旋转筒带动提升臂旋转,从而控制钢包盖在横向方向旋转角度。所述电磁装置在PLC系统的控制下开闭,以控制提升臂与钢包盖的自由连接和分离,例如当需要全程加盖时,可以将提升臂与钢包盖分离,以便对其他工序操作等带来影响。

本发明中,所述钢包盖可以设置为由多个部分组成,例如两个、三个、四个等,多部分通过对应的多套加揭盖机构分别控制,多套加揭盖机构可以设置在不同位置处以将多部分移动至不同方向。该实施例可以减小提升臂提升以及钢包盖对钢包车两侧的干涉,从而增强其实用性。

可选实施例中,将所述钢包盖设置为对称的两部分,每部分与一套加揭盖机构连接。本发明转炉钢包智能加盖保温装置还可以包括钢包车,优选地,将加揭盖机构固定在钢包车的一角处。其中,当钢包盖为对称两部分时,钢包位于钢包车中部,两套加揭盖机构安装在所述钢包车的对角处,以将钢包盖的两部分移动至两个不同方向。为了避免钢包盖两部分之间存在缝隙,两者连接不够紧密,而导致保温效果降低的问题,可以在两部分之间采用例如密封条等密封方式结合起来。

图1-图3示意性地示出了一种转炉钢包智能加盖保温装置的结构。如图1所示,本发明该实施例中提供的一种转炉钢包智能加盖保温装置,包括旋转底座1,固定套筒2,电机支架3,电机4,旋转筒5,电液推拉杆6,电液推拉杆支架7,钢包盖8,铰链9,电磁装置10,托叉11,提升臂12,PLC13,计算机14,钢包车15以及钢包16。

如图2和图3所示,在钢包车15对角处分别固定一旋转底座1,旋转底座1上面固定连接固定套筒2,固定套筒2里插接有竖直的旋转筒5,电机支架3安装在固定套筒2上,电机4经过齿轮驱动旋转筒5进行旋转,电机4由PLC13和计算机14控制,使旋转筒5旋转到需要的角度。该实施例中,钢包盖8的两部分对称设置,为了方便移动,将两部分的对称轴设置为与两提升臂12所在直线相垂直。如图2和图3所示,钢包盖8的对称轴与钢包车中心轴形成一夹角,且与钢包车横向中心轴成67°,从而可以将钢包盖8的两部分分别移动不同方向,即移动至钢包车15另外的两个对角处。

如图1所示,所述提升臂12的斜杆用铰接销连接在旋转筒5上,托叉11位于提升臂12的第二端,电磁装置10通过铰接销连接在托叉11上,电液推拉杆6位于提升臂12的第一端,经铰接销配合,电液推拉杆6通过PLC13和计算机14的控制,使提升臂12能根据要求进行提升和下落,进而控制钢包盖的开闭。其中,在所述的提升臂连接电液推拉杆6的一侧配有一定质量的配重,用来平衡钢包盖的重量,减小回转支承所受的倾翻力矩和电液推拉杆的压力,提高设备的使用寿命。所述钢包盖8经铰链9和电磁装置10相接,电磁装置10在PLC13和计算机14的控制下进行开闭,从而实现机械臂装置和钢包盖的自由结合与分离。

该实施例中,旋转底座1和固定套筒2将固定在钢包车15的拐角处,工作时,通过PLC13和计算机14中研发软件,通过计算机14控制电机4和电液推拉杆6的工作,提升钢包盖8并且旋转一定的角度后,钢包16即可被行车调运至下一工序进行处理。如需钢包16全程加盖操作,即可在钢包盖8盖合完毕后,通过PLC13和计算机14控制,提升臂12和钢包盖8经电磁装置10断开,并将提升臂12旋转移动至一定角度后,即可在钢包16调运过程中全程加盖。如图2和图3所示,加揭盖机构及钢包盖8按左右对称设置,在不需要加盖的情况下调运钢包16时,可以尽最大可能减小提升臂12提升以及钢包盖8对钢包车15两侧的干涉,增强其实用性。

本发明结构简单,操作维护方便,在PLC和计算机软件控制下,完全由PLC和软件通过计算机控制,无需人工进行外设钢包盖的盖合与开启,实现智能化操作,可以提高作业效率和安全性,减小工人的劳动强度。并且本发明在下一步操作工序之前可以全程加盖,采用钢包全程加盖技术,让钢包在周转过程中减少热量损失,起到保温作用,能够让钢包在周转过程中的热状态趋于稳定,从而能准确掌握转炉出钢温度,也能达到节能减排的效果,提高了对钢包加盖的效率,同时钢包的全程加盖可以减小烟尘的逸散,改善厂房内的环境即改善了操作工人的工作环境,进一步保障了工人的安全。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

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