一種kr法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統(tǒng)，包括鋼結(jié)構(gòu)支架，所述鋼結(jié)構(gòu)支架上設(shè)置卷揚機設(shè)備和卷揚升降軌道，卷揚升降軌道上設(shè)置卷揚小車，卷揚小車上設(shè)置攪拌頭，卷揚機設(shè)備的卷揚鋼絲繩與卷揚小車相連，卷揚鋼絲繩上設(shè)置拉力傳感器，卷揚機設(shè)備的減速機輸出軸上設(shè)置定位編碼器，拉力傳感器和定位編碼器通過數(shù)據(jù)線分別與PLC控制器相連。本實用新型根據(jù)KR法攪拌設(shè)備在勻速升降過程中拉力傳感器的拉力變化定性檢測攪拌頭是否插入鋼水液面，可準確檢測鋼水液面的實際高度，并將高度數(shù)據(jù)反饋到脫硫自動控制系統(tǒng)中參與脫硫控制，從而精確控制攪拌頭插入深度，優(yōu)化脫硫動力學性能，提高脫硫效率。
【專利說明】-種KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于鋼鐵冶金領(lǐng)域，特別涉及一種KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] KR攪拌脫硫工藝是將澆注耐火材料形成的攪拌頭，經(jīng)烘烤后插入定量的鋼水包中 旋轉(zhuǎn)，使鐵水產(chǎn)生漩渦，然后向鐵水漩渦區(qū)投入定量的脫硫劑，使脫硫劑和鐵水中硫在不斷 攪拌的漩渦中發(fā)生脫硫反應(yīng)。攪拌脫硫工藝最大的特點是具有極好的脫硫動力學條件，脫 硫效率1?。
[0003] 為了達到最好的脫硫動力學條件和脫硫效果，攪拌頭插入鐵水罐中鋼水液面的深 度有很高的要求，因此檢測煉鋼生產(chǎn)過程中實際鋼水液面高度很重要，而傳統(tǒng)的接觸式和 非接觸式檢測設(shè)備都有局限性，主要存在的問題是：接觸式的檢測設(shè)備如重錘等因受鋼水 高溫（通常在1400度左右）的影響，檢測設(shè)備本身故障率高、檢修困難、維護成本高、誤差 大；非接觸式的檢測方法如超聲波檢測，因現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)節(jié)惡劣，儀表安裝困難、維護難度大、 抗干擾能力差，檢測結(jié)果影響因素多，不穩(wěn)定；另外，有的工業(yè)現(xiàn)場利用稱重的方法通過理 論計算來推算出鋼水液面的高度，此方法在鋼包耐火材料沒有消耗的情況下可以作為參 考，在實際生產(chǎn)過程中，因為鋼包數(shù)量較多，根據(jù)生產(chǎn)工藝不同及使用狀況，損耗情況根本 無法統(tǒng)計，通過稱重的方法計算出來的高度誤差很大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：本實用新型的目的是提供一種鋼鐵冶金KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測 系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)準確檢測鋼水液面的實際高度。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下的技術(shù)方案：
[0006] -種KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統(tǒng)，包括鋼結(jié)構(gòu)支架、卷揚機設(shè)備、卷揚升降 軌道、卷揚小車、攪拌頭、拉力傳感器、定位編碼器和PLC控制器；所述鋼結(jié)構(gòu)支架上設(shè)置卷 揚機設(shè)備和卷揚升降軌道，卷揚升降軌道上設(shè)置卷揚小車，卷揚小車上設(shè)置攪拌頭，卷揚機 設(shè)備的卷揚鋼絲繩與卷揚小車相連，卷揚鋼絲繩上設(shè)置拉力傳感器，卷揚機設(shè)備的減速機 輸出軸上設(shè)置定位編碼器，拉力傳感器和定位編碼器通過數(shù)據(jù)線分別與PLC控制器相連。
[0007] 本實用新型中，優(yōu)選的，所述攪拌頭包括攪拌頭本體、攪拌桿和進氣管道，攪拌頭 本體內(nèi)部開設(shè)有空腔，攪拌桿一端伸入空腔內(nèi)并固定，攪拌桿內(nèi)套設(shè)進氣管道，進氣管道與 攪拌桿之間留有間隙。
[0008] 有益效果：通過在卷揚機設(shè)備的鋼絲繩上安裝拉力傳感器測量鋼絲繩拉力的變 化，在卷揚機設(shè)備的減速機輸出軸上安裝定位編碼器檢測攪拌頭的位置，根據(jù)KR法攪拌設(shè) 備在勻速升降過程中拉力傳感器的拉力變化定性檢測攪拌頭是否插入鋼水液面，可準確檢 測鋼水液面的實際高度，并將高度數(shù)據(jù)反饋到脫硫自動控制系統(tǒng)中參與脫硫控制，從而精 確控制攪拌頭插入深度，優(yōu)化脫硫動力學性能，提高脫硫效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1為本實用新型KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統(tǒng)布置示意圖；
[0010] 圖2為本實用新型中攪拌頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖中：1_鋼結(jié)構(gòu)支架；2-卷揚機設(shè)備；3-卷揚升降軌道；4-卷揚小車；5-攪拌頭； 51-攪拌頭本體；52-攪拌桿；53-進氣管道；54-空腔；55-間隙；6-拉力傳感器；7-鋼水包。

【具體實施方式】：
[0012] 下面結(jié)合附圖對本實用新型做更進一步的解釋。
[0013] 如圖1所示，本實用新型的KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統(tǒng)包括鋼結(jié)構(gòu)支架1、卷 揚機設(shè)備2、卷揚升降軌道3、卷揚小車4、攪拌頭5、拉力傳感器6、定位編碼器和PLC控制 器。卷揚機設(shè)備2固定在鋼結(jié)構(gòu)支架1 一側(cè)的頂部平臺上，卷揚升降軌道3固定在鋼結(jié)構(gòu) 支架1中部，卷揚升降軌道3上安裝有可沿卷揚升降軌道3上下移動的卷揚小車4,卷揚小 車4底部安裝有攪拌頭5。卷揚機設(shè)備2的卷揚鋼絲繩與卷揚小車4頂部相連，通過卷揚鋼 絲繩驅(qū)動卷揚小車4帶動攪拌頭5升降，卷揚鋼絲繩上設(shè)置拉力傳感器6,卷揚鋼絲繩的拉 力通過拉力傳感器6檢測，卷揚機設(shè)備2的減速機輸出軸上設(shè)置定位編碼器，通過定位編碼 器記錄攪拌頭5的高度位置并根據(jù)卷揚鋼絲繩的拉力自動檢測分析鋼水包7內(nèi)鋼水的液面 位置。
[0014] 如圖2所示，所述攪拌頭5包括攪拌頭本體51、攪拌桿52和進氣管道53,攪拌頭 本體51內(nèi)部開設(shè)有空腔54,攪拌桿52 -端伸入空腔54內(nèi)并固定，攪拌桿52內(nèi)套設(shè)進氣管 道53,進氣管道53與攪拌桿52之間留有間隙55。攪拌頭5工作時，攪拌頭本體51在攪拌 桿52帶動下旋轉(zhuǎn)使鐵水產(chǎn)生漩渦，在脫硫攪拌過程中，攪拌頭本體51溫度會逐漸升高，為 了提高攪拌頭5的壽命，需要攪拌頭本體51進行冷卻。本實施例中，攪拌桿52內(nèi)套設(shè)有進 氣管道53,通過向進氣管道53通入壓縮空氣，壓縮空氣經(jīng)進氣管道53進入攪拌頭本體51 內(nèi)部，再由進氣管道53與攪拌桿52之間的間隙55流出，從而實現(xiàn)壓縮空氣在攪拌頭本體 51內(nèi)部的流通，實現(xiàn)冷卻作用。
[0015] 本實用新型的KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統(tǒng)的鋼水液面高度檢測方法：通過 卷揚機設(shè)備2驅(qū)動卷揚小車4帶動攪拌頭5由初始位置勻速升降，因為卷揚小車4與卷揚升 降軌道3的升降阻力一定，卷揚小車4相當于是一個懸空的電子稱，在卷揚小車4下降過程 中，拉力傳感器6和定位編碼器分別將拉力傳感器6的拉力值數(shù)據(jù)和攪拌頭5的高度位置 數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)絇LC控制器；由于攪拌頭5是由耐火材料澆注形成，耐火材料根據(jù)原材料及 含量的不同，通常密度為：1. 8?3.0k g/cm3,而鋼水的密度是：固態(tài)高溫（1200°C以上）為 7.4kg/cm3;液態(tài)高溫（1600°C以上）為7.0kg/cm3,所以容易得出，一旦攪拌頭5部分或全 部插入鋼水液面以下，鋼水會對攪拌頭5會產(chǎn)生一個很明顯的向上的浮力，從而減少卷揚 鋼絲繩上拉力傳感器的拉力值數(shù)據(jù)，當PLC控制器在檢測到拉力傳感器6的拉力值數(shù)據(jù)明 顯變化時，記錄下定位編碼器傳送的攪拌頭5高度位置數(shù)據(jù)，即可得出鋼水包7內(nèi)鋼水液面 的實際高度。檢測系統(tǒng)再將鋼水液面數(shù)據(jù)傳到脫硫自動化控制系統(tǒng)中，通過自動化控制系 統(tǒng)計算攪拌頭插入鐵水罐中鋼水液面的深度，以達到脫硫最佳動力學性能，提高脫硫效率。
[0016] 以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和
【權(quán)利要求】
1. 一種KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統(tǒng)，其特征在于：包括鋼結(jié)構(gòu)支架（1)、卷揚機設(shè) 備（2)、卷揚升降軌道（3)、卷揚小車（4)、攪拌頭（5)、拉力傳感器￠)、定位編碼器和PLC控 制器；所述鋼結(jié)構(gòu)支架（1)上設(shè)置卷揚機設(shè)備（2)和卷揚升降軌道（3)，卷揚升降軌道（3) 上設(shè)置卷揚小車（4)，卷揚小車（4)上設(shè)置攪拌頭（5)，卷揚機設(shè)備（2)的卷揚鋼絲繩與卷 揚小車（4)相連，卷揚鋼絲繩上設(shè)置拉力傳感器￠)，卷揚機設(shè)備（2)的減速機輸出軸上設(shè) 置定位編碼器，拉力傳感器（6)和定位編碼器通過數(shù)據(jù)線分別與PLC控制器相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述攪 拌頭（5)包括攪拌頭本體（51)、攪拌桿（52)和進氣管道（53)，攪拌頭本體（51)內(nèi)部開設(shè) 有空腔（54)，攪拌桿（52) -端伸入空腔（54)內(nèi)并固定，攪拌桿（52)內(nèi)套設(shè)進氣管道（53)， 進氣管道（53)與攪拌桿（52)之間留有間隙（55)。
【文檔編號】C21C7/064GK203904390SQ201420284430
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】王昌正, 張建勝, 刁垚堯, 錢國忠, 張鶴 申請人:江蘇大峘集團有限公司