一种转炉挡渣球本质化安全的智能发射装置

摘要

一种转炉挡渣球本质化安全的智能发射装置，包括：控制系统和主体设备，控制系统：由PLC以及系统启动、系统停止、电机启动、温度采集、手动发射、锁定启动、拨动启动开关,，两个拨动电磁阀、触发电磁阀、电机继电器线圈、中间继电器线圈。主体设备有：壳体，壳体内设有发射管、发射杆、直行齿、弹射弹簧、锁定启动开关、锁定挡块，触发气缸、拨动架、拨动气缸、拨动开关、齿轮、传动轴、定位键、轴承。壳体外有减速机、接手、电机、电机启动开关。发射管外安装有输送管、档渣球。要点是结构简单、体积小、能够自动蓄能、装弹、智能发射,可实现远程重复发射，彻底消除人工投掷挡渣球的危险、减少体力劳动强度，实现本质化安全。

权利要求

1.一种转炉挡渣球本质化安全的智能发射装置，它有控制系统和主体设备，控制系统包括：PLC控制系统（40）以及PLC控制系统（40）输入端接有：系统启动开关（29）、系统停止开关（30）、电机启动开关（16）、温度采集开关（31）、手动发射开关（32）、锁定启动开关（13）、拨动开关（25）；PLC控制系统（40）的输出端接有：左拨动电磁阀线圈（33）、右拨动电磁阀线圈（34）、触发电磁阀（35）、电机继电器线圈（36）、中间继电器线圈（38），以及主线路（41）上依次连接的电机继电器触点（37）、电机（19），主线路（41）还连接有控制线路（42），控制线路（42）连接中间继电器触点（39）；其特征在于：主体设备，包括壳体，所说壳体（1）内设有发射管（2），发射管（2）是左段直径小于右段直径并且左段下方还设有开口滑动槽（26）；所说发射管（2）内安装有发射杆（11），发射杆（11）的左侧段下方设有直行齿（27）、右侧段套有弹射弹簧（4），并且左、右两端设有发射尾板（12）、发射头板（3）；所说发射尾板（12）左侧的壳体（1）上设有锁定启动开关（13），发射尾板（12）的右端一侧设有锁定挡块（14），锁定挡块（14）的一端连接触发气缸（15），触发气缸（15）另一端固定在壳体（1）上；

所说发射管（2）的左侧下方还安装有拨动开关（25），发射杆（11）左侧下方的直行齿（27）和发射管（2）左段下方开口滑动槽（26）配合；所说直行齿（27）下方有齿轮（6）、传动轴（7），直行齿（27）与齿轮（6）啮合，齿轮（6）套在传动轴（7）上且之间有定位键（8），而且齿轮（6）既能够依靠定位键（8）和传动轴（7）一起旋转也能够在传动轴（7）上轴向滑动；所说传动轴(7)是通过内侧轴承（22）、外侧轴承（9）固定在壳体（1）上，并通过壳体（1）外的连接轮（21）连接减速机（18），减速机（18）另侧再通过连接手（20）连接电机（19）；所说齿轮（6）的左、右两侧分别套有槽型的左拨动架（10）、右拨动架（5），左拨动架（10）、右拨动架（5）分别连接在传动轴（7）两侧的左拨动气缸（17）、右拨动气缸（23）上，所说左拨动气缸（17）、右拨动气缸（23）的另一端都固定在壳体（1）上；所说左拨动气缸（17）的左侧壳体（1）上安装有电机启动开关（16）；所说发射管（2）的右段一侧倾斜安装有输送管（24），并且输送管（24）内放置有挡渣球（28）。

说明书

一种转炉挡渣球本质化安全的智能发射装置

技术领域

[0001] 本发明涉及冶金企业转炉冶炼工艺本质安全领域。

背景技术

[0002] 炼钢转炉出钢时，为减少钢渣进入钢水中影响钢水质量，在后期都要向转炉内置入挡渣球（或挡渣塞）来阻挡钢渣的进入。目前公知的向转炉内置入挡渣球的方式，多为采取人工由炉口向炉内投掷挡渣球的方式。然而，炼钢转炉随着炉龄的增长炉衬耐材侵蚀严重逐渐进入补炉期，特别是千炉以后为防止漏炉，补炉频次随之增加。但是补炉料是散装耐火材料，一旦因烧结不好在出钢倒炉过程中，极易塌落而发生大喷事故，所以采用人工投掷挡渣球的方式，已严重危及投掷人员的生命安全，这样的伤亡事故在冶金行业比比皆是。

发明内容

[0003] 为了彻底消除炼钢转炉出钢过程人工投掷挡渣球的危险，同时减少体力劳动强度，实现本质化安全，本发明提供了一种转炉挡渣球本质化安全的智能发射装置。

[0004] 本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：有控制系统和主体设备；控制系统，包括：PLC控制系统以及PLC控制系统的输入端接有：系统启动开关、系统停止开关、电机启动开关、温度采集开关、手动发射开关、锁定启动开关、拨动启动开关；PLC控制系统的输出端接有：拨动电磁阀、触发电磁阀、电机继电器线圈、中间继电器线圈，以及依次连接在主电源上的电机继电器触点和电机，控制电源上的中间继电器触点。主体设备，包括：壳体，壳体内设有发射管，发射管为左段直径小于右段直径并且左段下方设有开口滑动槽；发射管内安装有发射杆，发射杆的左侧下方设有直行齿、右侧套有弹射弹簧，并且左、右两端设有发射尾板、发射头板；发射尾板左侧的壳体上设有锁定启动开关，发射尾板的右端一侧设有锁定挡块，锁定挡块的一端连接触发气缸，触发气缸另一端固定在壳体上；发射管的下方左侧还安装有拨动开关，发射杆左侧下方的直行齿和发射管左段下方开口的滑动槽配合,直行齿下方有齿轮、传动轴，直行齿与齿轮啮合，齿轮套在传动轴上且之间有定位键，而且齿轮既能够依靠定位键和传动轴一起旋转也能够在传动轴上轴向滑动；传动轴是通过内侧轴承、外侧轴承固定在壳体上，并通过壳体外的连接轮连接减速机，减速机再通过连接手连接电机；齿轮的左、右两侧分别套有槽型的左拨动动架、右拨动架，左拨动动架、右拨动架分别连接有传动轴两侧的左拨动气缸、右拨动气缸，左拨动气缸、右拨动气缸的另一端都固定在壳体上；左拨动气缸的左侧壳体上安装有电机启动开关。发射管的右段一侧倾斜安装有输送管，并且输送管内放置有挡渣球。

[0005] 本发明的有益效果是：结构简单、设计合理，具有智能发射挡渣球的功能和自动循环蓄能的功能。能够替代人工投掷挡渣球的方式，降低劳动强度，有效避免转炉大喷导致的重大危害。

[0006] 附图说明：

[0007] 下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述：

[0008] 图1是本发明的控制原理示意图；

[0009] 图2是本发明的主体设备俯视示意图。

[0010] 图1、图2中：1.壳体，2.发射管，3.发射头板，4. 弹射弹簧，5.右拨动架 ，6.齿轮， 7.传动轴，8.定位键,9.外侧轴承，10.左拨动架，11.发射杆 ，12.发射尾板，13.锁定启动开关，14.锁定挡块，15.触发气缸，16.电机启动开关，17.左拨动气缸，18.减速机，19.电机，20.连接手，21.连接轮，22.内侧轴承，23.右拨动气缸，24.输送管，25.拨动开关，26.开口滑动槽，27.直行齿，28.挡渣球，29.系统启动开关，30.系统停止开关，31.温度采集开关，32.手动发射开关，33.左拨动电磁阀，34.右拨动电磁阀，35.触发电磁阀，36.电机继电器线圈，37.电机继电器触点，38.中间继电器线圈，39.中间继电器触点，
40.PLC控制系统，41.主电源，42.控制电源。

具体实施方式

[0011] 如图1所示，它包括：PLC控制系统（40）以及PLC控制系统（40）输入端接有：系统启动开关（29）、系统停止开关（30）、电机启动开关（16）、温度采集开关（31）、手动发射开关（32）、锁定启动开关（13）、拨动开关（25）；PLC控制系统（40）的输出端接有：左拨动电磁阀（33）、右拨动电磁阀（34）、触发电磁阀（35）、电机继电器线圈（36）、中间继电器线圈（38），以及主电源（41）上依次连接的电机继电器触点（37）、电机（19），主电源（41）还连接有控制电源（42），控制电源（42）连接中间继电器触点（39）。

[0012] 如图2所示，主体设备的壳体（1），壳体（1）内设有发射管（2），发射管（2）是左段直径小于右段直径并且左段下方还设有开口滑动槽（26）；发射管（2）内安装有发射杆（11），发射杆（11）的左侧段下方设有直行齿（27）、右侧段套有弹射弹簧（4），并且左、右两端分别设有发射尾板（12）、发射头板（3）；发射尾板（12）左侧的壳体（1）上设有锁定启动开关（13），发射尾板（12）的右端一侧设有锁定挡块（14），锁定挡块（14）的一端连接触发气缸（15），触发气缸（15）另一端固定在壳体（1）上；发射管（2）的左侧下方还安装有拨动开关（25），发射杆（11）左侧下方的直行齿（27）和发射管（2）左段下方开口滑动槽（26）配合；直行齿（27）下方有齿轮（6）、传动轴（7），直行齿（27）与齿轮（6）啮合，齿轮（6）套在传动轴（7）上且之间有定位键（8），而且齿轮（6）既能够依靠定位键（8）和传动轴（7）一起旋转也能够在传动轴（7）上轴向滑动；传动轴(7)是通过内侧轴承（22）、外侧轴承（9）固定在壳体（1）上，并通过壳体（1）外的连接轮（21）连接减速机（18），减速机（18）另侧再通过连接手（20）连接电机（19）；齿轮（6）的左、右两侧分别套有槽型的左拨动动架（10）、右拨动架（5），左拨动架（10）、右拨动架（5）分别连接在传动轴（7）两侧的左拨动气缸（17）、右拨动气缸（23）上，左拨动气缸（17）、右拨动气缸（23）的另一端都固定在壳体（1）上；左拨动气缸（17）的左侧壳体（1）上安装有电机启动开关（16）；发射管（2）的右段一侧倾斜安装有输送管（24），并且输送管（24）内放置有挡渣球（28）。

[0013] 工作原理：

[0014] 1.初始状态：

[0015] a.发射弹簧（4）处伸张开状态使发射杆（11）处右位, 同时，左拨动电磁阀(33)、右拨动电磁阀(34)、触发气缸电磁阀(35)接上气源时，使触发气缸（15）、左拨动气缸（17）、右拨动气缸（23）处回缩状态，将锁定挡块（14）与发射尾板（12）分离、齿轮（6）与直行齿（27）啮合、电机启动开关（16）闭合、拨动启动开关（25）闭合、锁定启动开关（13）常开。

[0016] b.自动发射温度值设定，由于转炉出钢时，初期炉膛温度偏高、接近末期会有所降低，每炉温差基本固定，以此常数作为温度开关信号给定值，由温度采集开关（31）传输给PLC。

[0017] c.程序编制并将程序安装到PLC：

[0018] 网络1: 母线后并联启动常开点、继电器的常开点后，再串联停止常闭点和继电器线圈；

[0019] 网络2:母线后串联启动常开点、计时器1的常闭点、继电器线圈；

[0020] 网络3，母线后并联启动常开点、继电器的常开点后，串联两个常闭开关，再同时连接继电器线圈和计时器1（设：1秒）和计时器2（设：2秒）；

[0021] 网络4：母线后并联启动常开点、中间继电器常开点，再串联计时器4的常闭点后，同时连接中间继电器线圈、计时器3（设：15秒）、计时器4（设：15秒）；

[0022] 网络5：母线后并联计时器2的常开点、继电器常开后，串联计时器3常闭点、继电器线圈。

[0023] 2.系统蓄能与装球

[0024] 按动系统启动开关（29）通过PLC程序网络1使中间继电器线圈（38）得电接通中间继电器触点（39）使系统得电。此时，会因电机启动开关（16）的闭合通过PLC程序网络2使电机继电器线圈（36）得电让电机继电器触点（37）闭合让电机（19）逆时转动，通过连接手（20）、减速机（18）、连接轮（21）、传动轴（7）、定位键（8）带动齿轮（6）转动，齿轮（6）推动直行齿（27）、发射杆（11）左向移动，发射头板（3）压缩弹射弹簧（4）开始蓄能。当发射尾板（12）触及使锁定启动开关（13）闭合时，通过PLC程序网络3使触发气缸电磁阀（35）得电并驱动锁定气缸（15）推动锁定挡块（14）锁住发射尾板（12）返回方向，计时1秒时，PLC程序网络2中计时器的常闭打开，使电机继电器（27）失电，电机（19）停止转动；2秒时，PLC程序网络5中计时器的常开闭合使左拨动电磁阀（33）、右拨动电磁阀（34）得电，使左拨动气缸（17）、右拨动气缸（23）推动左拨动架（10）、左拨动架（5）将齿轮（6）推出与直行齿（27）分离蓄能结束。由于发射头板（3）的左向移动使输送管（24）内孔打开，挡渣球（28）滚到发射管（2）内。

[0025] 3、挡渣球发射

[0026] （1）自动发射过程：

[0027] 在转炉出钢后期，炉膛温度达到设定值时温度采集开关（31）采集信息并通过PLC程序网路3使触发电磁阀（35）失电，触发气缸（15）将锁定挡块（14）拉回与发射尾板（12）解锁分离，由于弹射弹簧（4）的能量释放，快速推动发射头板（3）将挡渣球（28）发射出至转炉内。

[0028] （2）人工发射过程：

[0029] 在转炉出钢后期任意时段，按下手动发射开关（32）通过PLC程序网络3使触发电磁阀（35）失电，触发气缸（15）将锁定挡块（14）拉回与发射尾板（12）解锁分离，由于弹射弹簧（4）的能量释放，快速推动发射头板（3）将挡渣球（28）发射出至转炉内。

[0030] 4、自动循环过程：

[0031] 每次发射过程中，由于发射尾板（12）都要触及拨动启动开关（25），在拨动启动开关（25）的瞬间闭合时，PLC程序网络4中计时器3会在15秒后断开PLC程序网络5，使左拨动电磁阀（33）、右拨动电磁阀（34）失电，让左拨动气缸（17）、右拨动气缸（23）带动，左拨动架（10）、右拨动架（5）将齿轮（6）拉回与直行齿（27）啮合，同时触及电机启动开关（16）的闭合，再次启动电机（19）运转、输送管（24）内孔打开、挡渣球（28）滚到发射管（2）内的智能自动循环过程 。