CN222007858U - 一种填砂作业可视化的电弧炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种填砂作业可视化的电弧炉，在其偏心区炉壳上设有填砂口，安装在偏心区炉壳上的导向滑轨、与所述导向滑轨滑动配合的滑动板以及用于驱动所述滑动板在补砂位和待机位之间活动的滑动驱动机构，在所述滑动板上设有填砂装置和可视化单元，所述可视化单元相邻于所述填砂斗布置，在补砂位，所述填砂装置和所述可视化单元均位于填砂口的正上方。本实用新型中，通过在滑动板上设置可视化单元，其能清楚观察电弧炉内出钢口填砂情况，保证填砂作业的可靠性、准确性和安全性，可以节约砂料、避免浪费，降低作业人员的劳动强度、保证作业安全。

Description

一种填砂作业可视化的电弧炉

技术领域

本实用新型属于电弧炉生产技术领域，具体涉及一种填砂作业可视化的电弧炉。

背景技术

现有的电弧炉大多采用偏心底出钢方式，出完钢重新炼钢之前，都必须通过填砂机构堵住出钢口。目前相当多的炼钢厂依然采用人工填砂的操作，不仅劳动强度大，而且容易发生安全事故；虽然有些炼钢厂设计了自动填砂机构，例如中国专利申请CN201910961313.6公开的电弧炉填砂装置等，但这些填砂机构结构庞大，动作缓慢，非常影响炼钢生产效率。

目前，不论是手动填砂方式还是自动填砂方式，都是通过人工观察出钢口，查看填充情况，判断是否需要继续填砂，操作比较落后且危险。

实用新型内容

本实用新型涉及一种填砂作业可视化的电弧炉，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型涉及一种填砂作业可视化的电弧炉，在其偏心区炉壳上设有填砂口，安装在偏心区炉壳上的导向滑轨、与所述导向滑轨滑动配合的滑动板以及用于驱动所述滑动板在补砂位和待机位之间活动的滑动驱动机构，在所述滑动板上设有填砂装置和可视化单元，所述可视化单元相邻于所述填砂斗布置，在补砂位，所述填砂装置和所述可视化单元均位于填砂口的正上方。

作为实施方式之一，所述滑动板上还设有用于对所述可视化单元进行清洁和/或冷却的辅助功能单元。

作为实施方式之一，所述辅助功能单元包括喷吹管以及与所述喷吹管连接的冷却气体供管，所述喷吹管的喷口正对所述可视化单元。

作为实施方式之一，所述可视化单元采用工业相机。

作为实施方式之一，所述滑动驱动机构包括滑动驱动单元和保护罩，所述保护罩将所述滑动驱动单元罩护于内。

作为实施方式之一，所述滑动驱动单元采用气缸或液压缸。

作为实施方式之一，所述填砂装置包括安装在所述滑动板上的填砂斗，所述填砂斗配置有下料控制阀。

作为实施方式之一，该电弧炉还包括储砂斗，所述储砂斗位于所述填砂斗的上方，所述储砂斗固定安装于所述填砂口的正上方，或者配置有用于驱动其靠近或远离所述填砂口的储砂斗驱动单元。

作为实施方式之一，所述储砂斗的容量为单次填砂操作所需砂量的N倍，N＞1。

作为实施方式之一，所述储砂斗固定在炉盖提升装置。

本实用新型至少具有如下有益效果：本实用新型中，通过在滑动板上设置可视化单元，其能清楚观察电弧炉内出钢口填砂情况，保证填砂作业的可靠性、准确性和安全性，可以节约砂料、避免浪费，降低作业人员的劳动强度、保证作业安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的自动填砂装置的布置示意图；

图2为图1中的局部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的自动填砂装置的正向视图；

图4为本发明实施例提供的自动填砂装置的剖面示意图；

图5为填砂斗处于待机位和补砂位的状态示意图。

具体实施方式

下面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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图5，本实用新型实施例提供一种填砂作业可视化的电弧炉，在其偏心区炉壳上设有填砂口，安装在偏心区炉壳上的导向滑轨、与所述导向滑轨滑动配合的滑动板以及用于驱动所述滑动板在补砂位和待机位之间活动的滑动驱动机构，在所述滑动板上设有填砂装置和可视化单元，所述可视化单元相邻于所述填砂斗布置，在补砂位，所述填砂装置和所述可视化单元均位于填砂口的正上方。

其中，上述导向滑轨210优选为直接安装在偏心区炉壳100的水冷盘管上，具体是偏心区炉壳100顶部的水冷盘管区101中；填砂口也设置在该水冷盘管区101。

本实施例中，通过在滑动板215上设置可视化单元213，其能清楚观察电弧炉内出钢口填砂情况，保证填砂作业的可靠性、准确性和安全性，可以节约砂料、避免浪费，降低作业人员的劳动强度、保证作业安全。

上述可视化单元213包括但不限于采用工业相机等；可视化单元213可以与炼钢车间中控台电性连接或者通信连接，可直接通过图像识别方式自动判断是否需要继续填砂，也可通过人工查看可视化单元213传回的图像信息来判断是否填砂完成。

进一步地，所述滑动板215上还设有用于对所述可视化单元213进行清洁和/或冷却的辅助功能单元，可以保证良好的视觉效果及保护可视化单元213不被高温损坏。优选地，该辅助功能单元包括喷吹管214以及与所述喷吹管214连接的冷却气体供管，所述喷吹管214的喷口正对所述可视化单元213，通过喷吹冷却气体实现设备降温及保持可视化单元213的清洁；该喷吹管214可以采用常开方式。

上述滑动驱动机构211包括但不限于采用气缸、液压缸等驱动设备；优选地，上述滑动驱动机构211还包括保护罩204，其将驱动设备罩护于内，可以防止高温及粉尘等损坏驱动设备。

在其中一个实施例中，如图1-图5，所述填砂装置包括安装在所述滑动板215上的填砂斗201，所述填砂斗201配置有下料控制阀212。其中，滑动板处于补砂位和待机位时，对应的是填砂斗201处于补砂位和待机位；在补砂位，填砂斗201的下料口与填砂口相对；在待机位，填砂斗201远离填砂口。

由于偏心区位置狭小，填砂斗201不能设计太大，无法储存多次用填砂，因此，优选为在填砂斗201的上方设计有储砂斗202，储砂斗202可设计较大容积容纳多次用填砂(也即储砂斗202的容量为单次填砂操作所需砂量的N倍，N＞1，N可以为整数，也可以为非整数)，储砂时可以通过天车直接把砂袋补充填进去，避免多次补充填砂的繁琐操作，能有效地提高生产效率。其中，储砂斗202可以固定安装于填砂口的正上方，或者配置有用于驱动其靠近或远离填砂口的储砂斗驱动单元；包括但不限于将储砂斗202固定在炉盖提升装置或周围不影响生产操作的地方，可视实际情况而定。

在其中一个实施例中，如图1、图2和图4，所述滑动板215的前端设有适于封堵填砂口的填砂口盖203，填砂口盖203可以在冶炼时封堵填砂口；其中，滑动板215的前端具体是指填砂斗201处于待机位时，滑动板215的靠近填砂口的一端。滑动板215处于待机位时，填砂口盖203盖合在填砂口上；滑动板215处于补砂位时，填砂口盖203被带动至偏离填砂口，具体是位于填砂口的远离待机位的一侧。

基于该结构，填砂口的启闭和填砂作业可以耦合进行，响应速度快，动作协调性高，能有效地提高填砂作业效率，减少所需驱动设备。

优选地，如图3-图5，上述导向滑轨210是倾斜设计的，与水平面之间具有大于0度的夹角，具体地，自待机位至补砂位，所述导向滑轨210的导向方向为斜向上方向。基于该结构，当填砂斗201从待机位向补砂位运行时，填砂口盖203会即时地与填砂口周围的炉壳100表面分离，可以有效地保护填砂口盖203，延长填砂口盖203的使用寿命；在填砂斗201从补砂位向待机位运行时，可以使填砂口盖203从上方压紧在填砂口上，保证封堵效果。

优选地，导向滑轨210包括分设于填砂口两侧的两条轨道，滑动板215分别与两条轨道滑动配合；在滑动板215上开设有让位孔，填砂斗201的下料口可以与该让位孔的顶端对接，也可与该让位孔的底端平齐或者位于该让位孔的下方，满足下料要求即可。

上述下料控制阀212包括但不限于采用翻板阀，圆形翻板的圆心位于填砂斗201的轴线上；优选地，圆形翻板处于水平位置时(板面平行于水平面)，填砂斗201处于存砂状态，当圆形翻板转动时，可以实现下料。

进一步优选地，上述下料控制阀212配置有用于使其下料控制阀212的启闭动作匹配于填砂斗201的工位切换动作的联动机构。

上述联动机构用于使下料控制阀212的启闭动作匹配于填砂斗201的工位切换动作，也即：

填砂斗201处于待机位时，下料控制阀212处于关闭状态；

填砂斗201处于补砂位时，下料控制阀212处于开启状态；

其中，优选地，填砂斗201处于补砂位时，下料控制阀212开启至最大开度；对于这种情况，优选地，填砂斗201由待机位向补砂位运行的过程中，下料口刚好完全位于填砂口的正上方时，下料控制阀212开始开启，至下料口与填砂口同轴时，下料控制阀212开启至最大开度。

在其中一个实施例中，如图1-图3以及图5，所述联动机构包括用于带动所述下料控制阀212启闭的旋转执行杆206、与所述旋转执行杆206固连的随动组件以及能够使所述随动组件带动旋转执行杆206转动的赋力结构，所述赋力结构设置于所述导向滑轨210上。

以下料控制阀212采用翻板阀为例，旋转执行杆206与圆形翻板连接，可以带动该圆形翻板翻转。

上述赋力结构主要通过带动随动组件转动，进而带动旋转执行杆206转动。赋力结构可以采用主动赋力方式，也可以采用被动赋力方式；其中，优选地，通过填砂斗201的滑动实现随动组件与赋力结构相互作用，这种方式可以节省驱动设备，可靠性高，而且节约成本，例如，随动组件在随填砂斗201运行过程中，被赋力结构干涉而导致二者相互作用。

在其中一个实施例中，如图3和图5，所述随动组件包括V形支架207和两个随动滚轮209，所述V形支架207的角端与所述旋转执行杆206连接，两所述随动滚轮209分别设于所述V形支架207的两个支脚端，所述随动滚轮209的轴线与所述旋转执行杆206的轴线平行。

其中，V形支架207支脚端以位于角端的下方为宜。

V形支架207的角端优选为与旋转执行杆206的端部连接，可以获得较大的扭矩。

其中，赋力结构优选为通过与随动滚轮209进行干涉而促使随动组件转动。优选地，如图1-图5，所述赋力结构包括凸设于所述导向滑轨210上的挡板205，挡板205所处位置应能够与前侧的随动滚轮209干涉；定义两个随动滚轮209为第一滚轮2091和第二滚轮2092，第一滚轮2091所连接的为第一支杆，第二滚轮2092所连接的为第二支杆；填砂斗201处于待机位时，第二滚轮2092位于第一滚轮2091与挡板205之间，则挡板205所处位置应能够与第二滚轮2092干涉。也即挡板205的设置位置满足：填砂斗201处于待机位时，填砂斗201与补砂位之间的距离大于挡板205与相邻随动滚轮209之间的距离；更为具体地，填砂斗201从待机位运行至补砂位的运行距离为d1，填砂斗201处于待机位时第二滚轮2092与挡板205之间的距离为d2，d1＞d2。

填砂斗201从待机位运行至补砂位的过程中，第二滚轮2092先与挡板205接触，随着填砂斗201进一步向前移动，第二滚轮2092在挡板205上滚动，同时第二滚轮2092与挡板205之间的相互作用力使得V形支架207转动，进而带动旋转执行杆206转动。

进一步优选地，如图1-图3以及图5，所述导向滑轨210上还设有供所述随动滚轮209行走的保持板208，所述保持板208的上表面与所述导向滑轨210的导向方向平行；自待机位至补砂位的方向，所述保持板208位于所述赋力结构的上游，例如，保持板208位于挡板205的靠近待机位的一侧。

其中，填砂斗201从待机位运行至补砂位的过程中，随动滚轮209先在保持板208上滚动，两个随动滚轮209形成双向支撑，可以保证旋转执行杆206不发生转动；在第二滚轮2092与挡板205发生干涉时，第一滚轮2091与保持板208接触，则V形支架207会向上摆动而不是向下摆动，第二滚轮2092随后会在挡板205上向上滚动，并进一步带动V形支架207向上摆动。

其中，挡板205的高度宜满足下料控制阀212最大开度的需求，也即宜避免挡板205对第二支杆的转动产生干涉而导致下料控制阀212无法打开至最大开度，这可以根据下料控制阀212打开至最大开度时所对应的V形支架207的摆动角度、第二支杆的长度、第二滚轮2092与挡板205接触时第二支杆与水平面之间的夹角、填砂斗201的运动行程等因素进行确定和调节；包括但不限于：填砂斗201运行至补砂位时，第二滚轮2092恰好滚动至挡板205的顶部。

优选地，如图3，保持板208与挡板205之间具有一定的间距，可以保证第二滚轮2092、第二支杆、V形支架207的转动顺畅性。

其中，优选地，上述导向滑轨210包括滑轨座以及设置在滑轨座内的轨道；则上述保持板208、挡板205可以安装在滑轨座上。

进一步优选地，所述联动机构还包括用于使所述随动组件在转动后复位的复位结构。该复位结构包括但不限于采用配重块，该配重块可以安装在V形支架207的角区，也可以安装在第一支架上等。

基于上述方案，采用带随动滚轮209的V形支架207与挡板205配合，能够促使旋转执行杆206转动以实现下料控制阀212的启闭，结构简单，纯机械结构具有非常高的工作可靠性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种填砂作业可视化的电弧炉，在其偏心区炉壳上设有填砂口，其特征在于：包括安装在偏心区炉壳上的导向滑轨、与所述导向滑轨滑动配合的滑动板以及用于驱动所述滑动板在补砂位和待机位之间活动的滑动驱动机构，在所述滑动板上设有填砂装置和可视化单元，所述可视化单元相邻于所述填砂装置布置，在补砂位，所述填砂装置和所述可视化单元均位于填砂口的正上方。

2.如权利要求1所述的填砂作业可视化的电弧炉，其特征在于：所述滑动板上还设有用于对所述可视化单元进行清洁和/或冷却的辅助功能单元。

3.如权利要求2所述的填砂作业可视化的电弧炉，其特征在于：所述辅助功能单元包括喷吹管以及与所述喷吹管连接的冷却气体供管，所述喷吹管的喷口正对所述可视化单元。

4.如权利要求2所述的填砂作业可视化的电弧炉，其特征在于：所述可视化单元采用工业相机。

5.如权利要求1所述的填砂作业可视化的电弧炉，其特征在于：所述滑动驱动机构包括滑动驱动单元和保护罩，所述保护罩将所述滑动驱动单元罩护于内。

6.如权利要求5所述的填砂作业可视化的电弧炉，其特征在于：所述滑动驱动单元采用气缸或液压缸。

7.如权利要求1所述的填砂作业可视化的电弧炉，其特征在于：所述填砂装置包括安装在所述滑动板上的填砂斗，所述填砂斗配置有下料控制阀。

8.如权利要求7所述的填砂作业可视化的电弧炉，其特征在于：还包括储砂斗，所述储砂斗位于所述填砂斗的上方，所述储砂斗固定安装于所述填砂口的正上方，或者配置有用于驱动其靠近或远离所述填砂口的储砂斗驱动单元。

9.如权利要求8所述的填砂作业可视化的电弧炉，其特征在于：所述储砂斗的容量为单次填砂操作所需砂量的N倍，N＞1。

10.如权利要求8所述的填砂作业可视化的电弧炉，其特征在于：所述储砂斗固定在炉盖提升装置。