专利名称：转炉氧枪粘渣自动清理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及冶金行业氧气顶吹转炉炼钢氧枪粘渣清理工艺技术领域，具体地说是一种解决人工清理氧枪粘渣存在的劳动强度大、高危险性问题的自动清理氧枪粘渣的装置。
背景技术：
目前，由于氧气顶吹转炉生产工艺具有周期短、节奏快、生产品种多等特点，所以在全世界钢铁炼钢行业中，氧气顶吹转炉炼钢生产工艺技术占据了主导地位。而氧枪作为·氧气顶吹转炉冶炼工艺的重要设备，由于其结构为三层套管，中心管通高压氧气、外双层管通循环水冷却。在冶炼过程中，因高压氧气吹入的搅拌作用和氧化反应能量，会使液态钢渣溅起、泡沫状膨胀，必然导致有一部分钢渣粘结在氧枪外表层上。当每个冶炼周期结束氧枪由炉口上方提出时，由于氧枪的冷却使这部分钢渣层层凝固在枪身上而增粗，如不及时清理掉不仅会直接影响到氧枪的冷却效果，而且会因氧枪枪身粘渣过粗，导致无法通过炉口上方的烟道孔内提出或插入，甚至存在坠枪的危险。所以清理氧枪粘渣在氧气顶吹转炉炼钢工艺生产中，是必不可少的工作过程。然而，公知的清理氧枪粘渣的方式有两种一种为刮渣器，是利用氧枪升降过程与刮渣器产生的摩擦力来清理粘渣。但是氧枪是通过张力传感器来检测起重钢丝绳的松弛、超重信息，其目的是防止拉断钢丝绳引发坠枪导致转炉爆炸事故，而这种刮渣器影响到了张力传感的信息，导致刮渣不能达到预期的效果。第二种是多数钢铁企业采用的人工清理方式，它是利用人工使用烧氧管，配合钢钎敲打的方法清理氧枪粘渣。这种清理方法，不仅劳动强度大，而且存在人员面临高温烘烤、灼伤、大块钢渣脱落砸伤的危险。
发明内容
为了解决氧气顶吹转炉炼钢过程中，清理氧枪粘渣技术缺陷，特别是存在劳动强度大，高温烘烤、灼伤、大块钢渣脱落危及作业人员安全的问题，本发明提供了一种转炉氧枪粘渣自动清理装置。本发明解决其技术问题所采取的技术方案是它包括底座结构板及底座结构板上的两根道轨、后立板，后立板的中心右侧安装有推行气缸；两根道轨上方设有移动小车，移动小车的下方设有四个车轮，四个车轮放置在两根道轨上；推行气缸的右端通过气缸定位管后连接小车推行板上，小车推行板固定在移动小车底板的中心处；移动小车上左端立板的右侧中心对称安装有两个加紧气缸；一个加紧气缸的右端通过连接栓连接一侧加紧装置架，另一个加紧气缸的右端通过连接栓连接另侧加紧装置架；两个加紧装置架中间交叉并使用上下两块定位上圆板、定位轴固定在移动小车右端上；两个加紧装置架的右端都设有导向弧形槽，两个导向弧形槽内都安装有活动轴，两活动轴上都安装有搓动板，两块搓动板的内侧都设有齿牙；移动小车的中部对称两侧分别设有搓动固定板，搓动固定板上分别固定有搓动气缸，两搓动气缸的另一端分别连接两个导向弧形槽内的活动轴上；移动小车的侧面左端还安装有固定板、侧面右端设有定位槽，固定板上安装有移动气缸，移动气缸的右端在定位槽内通过连接栓连接倒T形板；倒T形板上连接有固定架，固定架中心安装有直行齿；固定架的两侧面分别设有定位槽、两边部设有滑动槽，固定架上还套有升降架，升降架的两个侧面上、下分别设有四个定位轮、两边部还设有四个滑动轮，定位轮与固定架两侧面的定位槽配合、滑动轮与固定架两边部的滑动槽配合；升降架的中心还设有连接轴，连接轴的中间设有齿轮，齿轮与固定架上的直行齿配合，连接轴两侧分别连接有风驱动器；风驱动器壳内设有驱动叶轮、壳外设有空气接口和排气孔；升降架上中心两侧还设有两个调节孔，调节孔内分别安装有切割枪，切割枪的另一端同时连接氧气源管。本发明的有益效果是设计合理、同时具有氧气竖向切割、双侧加紧、横向搓动剥离粘渣功能，可配合PLC自动控制系统、利用每炉冶炼终期提升氧枪间隙，循环完成氧枪粘渣的清理过程。有效消除清渣过程对张力传感器的影响，完全代替人工清理氧枪粘渣作业， 能够彻底解决劳动强度大，高温烘烤、灼伤、大块钢渣脱落危及作业人员的安全问题，是实现自动清理氧枪粘渣，实现本质化安全的有效装置。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述
图1是本发明的俯视示意 图2是本发明的主视示意 图3是本发明的左视示意 图4是本发明的局部后视示意图。图1、2、3、4中1.底座结构板，2.道轨，3.推行气缸，4.气缸定位管，5. —侧左车轮，6.移动小车，7. —侧加紧气缸，8.小车推行板，9. 一侧加紧气缸连接栓，10. —侧加紧装置架，11. 一侧右车轮，12. —侧搓动固定板，13.加紧定位上板，14. 一侧搓动气缸，15.另侧加紧装置架，16. —侧搓动板活动轴，17. —侧搓动板导向弧形槽,18. —侧搓动板，19. 一侧齿牙，20.另侧齿牙，21.另侧搓动板，22.另侧切割枪，23.另侧搓动板活动轴，24.另侧搓动板导向弧形槽，25. —侧切割枪，26.固定架，27.直行齿，28. —侧上方定位轮，29.升降架，30. —侧上方滑动轮，31. —侧风驱动器，32. —侧驱动叶轮，33.氧气源管，34.连接轴，35.齿轮，36.另侧风驱动器，37.另侧驱动叶轮，38.另侧上方滑动轮，39.另侧上方定位轮，40.倒T形板，41.另侧搓动气缸，42.定位导向槽，43.连接栓，44.另侧右车轮，45.另侧搓动固定板，46.另侧加紧气缸连接栓，47.另侧左车轮，48.移动气缸，49.固定板，50.另侧加紧气缸，51.另侧道轨，52.后立板，53.另侧调节孔，54. —侧调节孔，55. —侧下方定位轮，56.加紧定位下圆板，57.加紧定位轴,58.另侧下方定位轮,59. —侧排气孔，60.另侧排气孔，61. —侧定位槽，62.另侧定位槽，63. —侧下方滑动轮、64.另侧下方滑动轮，65. —侧空气接头，66.另侧空气接头，67. —侧滑动槽，68.另侧滑动槽。
具体实施例方式如图1、2、3、4所示，它包括底座结构板(I)以及底座结构板(I)上的道轨(2)、另侧道轨(51)、后立板(52)，后立板(52 )的中心右侧安装有推行气缸(3 );道轨(2 )与另侧道轨(51)的上放置有移动小车(6);移动小车(6)的两侧设有一侧左车轮(5)、一侧右车轮(11)、另侧左车轮(47)、另侧右车轮(44);一侧左车轮(5)、一侧右车轮(11)放在一侧道轨(2 )上，另侧左车轮(47 )、另侧右车轮(44 )放在另侧道轨(51)上；推行气缸(3 )的右端通过气缸定位管(4)后连接在小车推行板(8 )上，小车推行板(8 )固定在移动小车(6 )底板的中心处；移动小车(6)上中心对称分别设有一侧加紧气缸(7)和一侧加紧装置架(10)、另侧加紧气缸(50)和另侧加紧装置架(15);—侧加紧气缸(7)和另侧加紧气缸(50)固定在移动小车(6)左侧立板上，一侧加紧气缸(7)的右端通过一侧加紧气缸连接栓(9)连接一侧加紧装置架(10)，另侧加紧气缸(50)的右端通过另侧加紧气缸连接栓(46)连接另侧加紧装置架(15)侧加紧装置架(10)和另侧加紧装置架(15)中间交叉并使用加紧定位上圆板(13 )、加紧定位下圆板(56 )、加紧定位轴(57 )固定在移动小车(6 )右端上；一侧加紧装置架(10)右端设有另侧搓动板导向弧形槽(24)，另侧搓动板导向弧形槽(24)内装有另侧搓动板活动轴(23)，另侧搓动板活动轴(23)上固定安装有另侧搓动板(21)，另侧搓动板(21)内侧设有另侧齿牙(20);另侧加紧装置架(15)的右端设有一侧搓动板导向弧形槽(17)，一侧搓动板导向弧形槽(17)内装有一侧搓动板活动轴(16), —侧搓动板活动轴(16)上固定安装有一侧扭搓板(18)，一侧扭搓板(18)的内侧设有一侧齿牙(19);移动小车(6)的中右部对称两侧分别设有一侧搓动固定板(12 )和一侧搓动气缸(14 )、另侧搓动固定板(45 )和另侧搓动气缸(41)； 一侧搓动固定板(12)上固定一侧搓动气缸(14), 一侧搓动气缸(14) 右端连接一侧搓动板活动轴(16);另侧搓动固定板(45)上固定另侧搓动气缸(41)，另侧搓动气缸(41)右端连接另侧搓动板活动轴(23);移动小车(6)的侧面左端还安装有固定板
(49)、右端设有定位导向槽(42)，固定板(49)上安装移动气缸(48)，移动气缸(48)右端在定位导向槽(42)内通过连接栓(43)连接倒T形板(40)的左端；倒T形板(40)右端上连接有固定架(26 );固定架(26 )的两侧面分别设有一侧定位槽(61)和另侧定位槽(62 );固定架(26 )的两边部还设有一侧滑动槽(67 )、另侧滑动槽(68 )，固定架(26 )的中心安装有直行齿
(27)，固定架(26)上还套有升降架(29);升降架(29)的两个侧面上、下分别设有一侧上方定位轮(28)、一侧下方定位轮(55)、另侧上方定位轮(39)、另侧下方定位轮(58)侧上方定位轮(28)、一侧下方定位轮(55)与一侧定位槽(61)配合，另侧上方定位轮(39)、另侧下方定位轮(58)与另侧定位槽(62)配合；升降架(29)两边部还设有一侧上方滑动轮(30)、一侧下方滑动轮(63)、另侧上方滑动轮(38)、另侧下方滑动轮(64)，一侧上方滑动轮(30)、一侧下方滑动轮(63)与一侧滑动槽(67)配合，另侧上方滑动轮(38)、另侧下方滑动轮(64)与另侧滑动槽(68)配合；升降架(29)的中心设有连接轴(34)，连接轴(34)的中间设有齿轮(35 )，齿轮(35 )与固定架(26 )上的直行齿(27 )配合；连接轴(34 )两侧连接有一侧风驱动器(31)、另侧风驱动器(36)，一侧风驱动器(31)和另侧风驱动器(36)的外壳都固定在升降架(29)上，一侧风驱动器(31)、另侧风驱动器(36)的壳内分别设有一侧驱动叶轮(32)、另侧驱动叶轮(37);—侧风驱动器(31)壳上设有一侧空气接头(65)和一侧排气孔(59)、另侧风驱动器(36)的壳上设有另侧空气接头(66)和另侧排气孔(60);升降架(29)上中心两侧还设有一侧调节孔(54)、另侧调节孔(53)，一侧调节孔(54)、另侧调节孔(53)内分别安装有一侧切割枪(25)、另侧切割枪(22)，一侧切割枪(25)、另侧切割枪(22)的另一端同时连接氧气源管(33)。工作过程
本发明可采用PLC控制系统接入氧气升降控制系统中，能够实现自动清理氧枪粘渣的过程。也可在清理现场处配加监视器，在转炉控制室内按需要实现控制自动清理氧枪粘渣过程。调试过程
(1)氧枪在待吹位时要确认枪身有粘渣全部露出，否则提升氧枪重新调整清理程序第一控制点；
(2)调整一侧切割枪(25)和另侧切割枪(22)中心间距要大于氧枪外管直径，避免切割到枪身本体。同时，调整一侧切割枪(25)和另侧切割枪(22)的伸出长度使其既不触及氧枪粘渣，还能确保氧气使粘渣燃着； (3)调整一侧空气接头(65)和另侧空气接头(66)内的空气压力，使升降架的上升速度能够满足切割枪完成切割粘渣任务；
(4)进入清理程序后，每次粘渣切割完成，氧枪的自动下降距离要和切割枪上升距离(切割长度)基本吻合。清理过程
首先在转炉完成一个冶炼周期氧枪出后，启动控制程序完成如下工作顺序过程
a.启动推动气缸(3)工作，将移动小车(6)推向氧枪使一侧搓动板(18)、另侧搓动板
(21)的中心与氧枪圆中心对齐并环绕在氧枪周围左、右两侧；
b.启动移动气缸(48)工作，将固定架(26)推出使一侧切割枪(25)和另侧切割枪(22)推至氧枪前、后两侧切割位；
c.打开氧气源使氧气通过氧气源管(33)进入切割枪一侧切割枪(25)和另侧切割枪
(22)并从口处喷出，因氧枪刚从炉内提出粘渣处赤红状态下，氧气能够使粘渣中的金属开始高温氧化；
d.打开空气源使空气通过一侧空气接头(65)和另侧空气接头(66)进入一侧风驱动器
(31)、另侧风驱动器(36)内，由一侧排气孔(59)、另侧排气孔(60)排出，空气动力使一侧驱动叶轮(32)、另侧驱动叶轮(37)带动连接轴(34)、齿轮(35)转动，齿轮(35)啮合着直行齿
(27)带动升降架(29)、一侧切割枪(25)和另侧切割枪(22)缓缓上升，切割枪将氧枪粘渣前后两侧上下切割开；
e.关闭空气源使升降架(29)依靠自重下落带动一侧切割枪(25)和另侧切割枪(22)复
位；
F.自动降低氧枪高度使已切割的氧枪粘渣部分至一侧搓动板(18)、另侧搓动板(21)范围，再运行d;
g.启动一侧加紧气缸(7)、另侧加紧气缸(50)使一侧搓动板(18)、另侧搓动板(21)夹持住已切割的氧枪粘渣；
h.启动一侧搓动气缸(14)、另侧搓动气缸(41)使一侧搓动板(18 )、另侧搓动板(21),分别在一侧搓动板导向弧形槽(17)、另侧搓动板导向弧形槽(24)内围绕氧枪轴向搓动，使粘渣与氧枪身脱离。1.启动一侧加紧气缸(7)、另侧加紧气缸(50)使一侧搓动板(18)、另侧搓动板
(21)张开使粘渣掉下。控制程序循环重复完成d、e、f、d、g、i的过程直至氧枪上的粘渣全部清理干净后，启动移动气缸(48)将切割装置缩回复位，启动推进气缸(3)将移动小车(6)拉回远离氧枪位置。
权利要求
1.转炉氧枪粘渣自动清理装置，它包括底座结构板(I)以及底座结构板(I)上的道轨(2)、另侧道轨(51)、后立板(52)并且后立板(52)的中心右侧安装有推行气缸(3)，道轨(2)与另侧道轨(51)的上方设有移动小车(6)，移动小车(6)的下方两侧设有一侧左车轮(5)、一侧右车轮(11)、另侧左车轮(47)、另侧右车轮(44)，一侧左车轮(5)、一侧右车轮(11)放在一侧道轨(2)上，另侧左车轮(47)、另侧右车轮(44)放在另侧道轨(51)上，推行气缸(3 )的右端通过气缸定位管(4 )后连接小车推行板(8 )上，小车推行板(8 )固定在移动小车(6)底板的中心处，其特征在于所说移动小车(6)上左端立板的右侧中心对称，一边设有一侧加紧气缸(7)、紧气缸连接栓(9)、一侧加紧装置架(10)，另一边设有另侧加紧气缸(50)、另侧加紧气缸连接栓(46)、另侧加紧装置架(15)，并且一侧加紧装置架(10)和另侧加紧装置架(15)的中间交叉并使用加紧定位上圆板(13)、加紧定位下圆板(56)、加紧定位轴(57)固定在移动小车(6)右端上；所说一侧加紧装置架(10)右端设有另侧搓动板导向弧形槽(24)、另侧搓动板活动轴(23)、另侧搓动板(21)、另侧齿牙(20)，而另侧加紧装置架(15)的右端设有一侧搓动板导向弧形槽(17)、一侧搓动板活动轴(16)、一侧扭搓板(18)、一侧齿牙(19);所说移动小车(6)的中右部对称两侧分别设有一侧搓动固定板(12)并安装一侧搓动气缸(14),另侧搓动固定板(45)上固定另侧搓动气缸(41), 一侧搓动气缸(14)右端连接一侧搓动板活动轴(16),另侧搓动气缸(41)右端连接另侧搓动板活动轴(23);所说移动小车(6)的侧面还安装有固定板(49)、定位导向槽(42)、移动气缸(48)、连接栓(43)、倒T形板(40)、固定架(26);所说固定架(26)的两侧面设有一侧定位槽(61)和另侧定位槽(62)，固定架(26)两边部设有一侧滑动槽(67)和另侧滑动槽(68)，固定架(26)的中心安装有直行齿(27);所说固定架(26)上还套有升降架(29)，升降架(29)的两个侧面设有一侧上方定位轮(28)、一侧下方定位轮(55)、另侧上方定位轮(39)、另侧下方定位轮(58)，升降架(29)的两边部还设有一侧上方滑动轮(30)、一侧下方滑动轮(63)、另侧上方滑动轮(38 )、另侧下方滑动轮(64);所说升降架(29 )的中心设有连接轴(34)、齿轮(35 )、一侧风驱动器(31)、一侧驱动叶轮(32)、另侧风驱动器(36)、另侧驱动叶轮(37);所说一侧风驱动器(31)和另侧风驱动器(36 )的壳外分别设有一侧空气接头(65 )、另侧空气接头(66 )、一侧排气孔(59)、另侧排气孔(60);所说升降架(29)上中心两侧还设有一侧调节孔(54)、另侧调节孔(53)、一侧切割枪(25)、另侧切割枪(22)，一侧切割枪(25)和另侧切割枪(22)的另一端同时连接氧气源管(33)。
2.根据权利要求1所述的转炉氧枪粘渣自动清理装置，其特征是一侧加紧气缸(7)的右端是通过一侧加紧气缸连接栓(9)连接一侧加紧装置架(10)，另侧加紧气缸(50)的右端通过另侧加紧气缸连接栓(46)连接另侧加紧装置架(15)。
3.根据权利要求1所述的转炉氧枪粘渣自动清理装置，其特征是另侧搓动板导向弧形槽(24)内装有另侧搓动板活动轴(23)，另侧搓动板活动轴(23)上安装有另侧搓动板(21)，另侧搓动板(21)内侧设有另侧齿牙(20); —侧搓动板导向弧形槽(17)内装有一侧搓动板活动轴(16)，一侧搓动板活动轴(16)上安装有一侧扭搓板(18)，一侧扭搓板(18)的内侧设有一侧齿牙(19)。
4.根据权利要求1所述的转炉氧枪粘渣自动清理装置，其特征是移动小车(6)的侧面左端还安装有固定板(49)、侧面右端设有定位导向槽(42)，固定板(49)上安装移动气缸(48),移动气缸(48)右端在定位导向槽(42)内通过连接栓(43)连接倒T形板(40)的左端，倒T形板(40)右端上连接有固定架(26)。
5.根据权利要求1所述的转炉氧枪粘渣自动清理装置，其特征是升降架(29)上，一侧上方定位轮(28)、一侧下方定位轮(55)与固定架(26)上的一侧定位槽(61)配合，另侧上方定位轮(39)、另侧下方定位轮(58)与固定架(26)上的另侧定位槽(62)配合。
6.根据权利要求1所述的转炉氧枪粘渣自动清理装置，其特征是升降架(29)上，一侧上方滑动轮(30)、一侧下方滑动轮(63)与固定架(26)上的一侧滑动槽(67)配合，另侧上方滑动轮(38)、另侧下方滑动轮(64)与固定架(26)上的另侧滑动槽(68)配合。
7.根据权利要求1所述的转炉氧枪粘渣自动清理装置，其特征是升降架(29)上的连接轴(34)的中间设有齿轮(35)，齿轮(35)与固定架(26)上的直行齿(27)配合。
8.根据权利要求1所述的转炉氧枪粘渣自动清理装置，其特征是升降架(29)上的连接轴(34)两侧连接有一侧风驱动器(31)、另侧风驱动器(36)，一侧风驱动器(31)、另侧风驱动器(36)的壳内分别设有一侧驱动叶轮(32)、另侧驱动叶轮(37)。
9.根据权利要求1所述的转炉氧枪粘渣自动清理装置，其特征是升降架(29)上中心两侧的一侧调节孔(54)、另侧调节孔(53)内分别安装有一侧切割枪(25)、另侧切割枪(22)。
全文摘要
转炉氧枪粘渣自动清理装置，它包括底座结构板及结构板上两条道轨、推行气缸，道轨上有小车，推行气缸连接在小车上。小车后侧有两个加紧气缸，前侧有两个搓动气缸。两加紧气缸连接加紧装置，该装置中间固定在小车上，前端有两个导向弧形槽，槽内镶嵌有两块带有轴、齿牙的搓动板。两个搓动气缸前端分别连接在搓动板的轴上。小车侧面有移动气缸，该气缸通过定位槽连接倒T形板，T形板上有固定架，该架上有直行齿、两侧定位槽、两边滑动槽。固定架上还套有升降架，升降架上有风驱动装置、齿轮、定位轮、滑动轮，并分别和固定架上的直行齿、定位槽、滑动槽配合。升降架上还有两个调节孔，孔内安装有两个切割枪。要点是充分利用气体动力配合自动控制系统实现切割升降、小车推移、粘渣加紧与搓动剥离的功能。
文档编号C21C5/46GK103014226SQ20121049131
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者夏俊双, 王庆敏, 张琳珺, 董慧, 霍自美, 刘建新, 袁乃收, 石瑞虎, 李法欣 申请人:夏俊双