中頻爐頂式吹氧燃系統的製作方法
2023-09-17 13:42:15
專利名稱：中頻爐頂式吹氧燃系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種中頻爐，特別涉及一種中頻爐頂式吹氧燃系統。
技術背景
中頻電源是一種將工頻50HZ交流電轉變為中頻(300HZ以上至1000HZ)的電源裝置，把三相工頻交流電，整流後變成直流電，再把直流電變為可調節的中頻電流，供給由電容和感應線圈裡流過的中頻交變電流，在感應線圈中產生高密度的磁力線，並切割感應圈裡盛放的金屬材料，在金屬材料中產生很大的渦流來加熱，特別適用於金屬熔煉、加熱及熱處理工況。將感應器作為一次線圈，坩堝中的金屬作為二次線圈。當給感應線圈通上交流電時就產生交變磁通，此磁通的大部分交鏈著坩堝中的金屬爐料，於是在爐料中產生感應電勢，又由於爐料是導體且呈閉合迴路，在該感應電勢的作用下產生強大的感應電流I， 又由於電流的趨表效應和爐料有電阻R，因此產生大量焦耳熱，從而使爐料加熱以至熔化。 用電熱轉換公式表示如下，熱能公式W=I2Rt (焦耳)，式中1為爐料中的電流；R為爐料電阻；t為通電時間。
現有的中頻爐在投入廢鋼前，需要現在爐底鋪一層石灰和赤鐵礦石作為脫碳劑， 然後加入廢鋼並升溫，廢鋼熔清後，繼續將鐵水溫度升至1560-1580°C，取樣分析鐵水成分， 根據含碳量的情況第二次加入脫碳劑，再升溫，再取樣，第三次加入脫碳劑，再升溫，如此直至取樣合格。由於沒有頂式吹氧燃設備，採用添加脫碳劑實現部分吹氧功能。存在如下不足之處1由於脫碳劑的加入和反應需要較長周期，而且還要根據冶煉情況做二次三次的加料準備，嚴重影響冶煉周期。2脫碳劑是易耗品，由於周期長引起電耗增加，直接加大冶煉成本。3由於脫碳劑沒有氧燃槍的攪拌脫渣功能，導致成品質量很難控制。發明內容
本發明的目的在於，克服現有技術中存在的問題，提供一種中頻爐頂式吹氧燃系統，可以大幅壓縮冶煉周期，且無需添加脫碳劑。
為解決以上技術問題，本發明所提供的一種中頻爐頂式吹氧燃系統，中頻爐頂部設有爐蓋，爐蓋上方設有支架，所述支架上安裝有垂直導軌及升降小車，所述升降小車通過滾輪支撐在垂直導軌上並可沿垂直導軌上下移動，所述垂直導軌上端安裝有上鏈輪，所述垂直導軌下端安裝有下鏈輪，所述上鏈輪和下鏈輪通過鏈條傳動連接，所述鏈條的一端連接在所述升降小車的上部，所述鏈條的另一端連接在所述升降小車的下部；所述升降小車上固定有中頻爐氧燃槍，所述中頻爐氧燃槍的槍頭從所述爐蓋的頂部沿爐蓋軸線垂直插入中頻爐中。
相對於現有技術，本發明取得了以下有益效果從中頻爐頂蓋中心插入的中頻爐氧燃槍前期可以噴出烘烤火焰對金屬進行預熱，使金屬迅速升溫，接著可以噴出切割火焰將金屬切開，金屬熔化後中頻爐氧燃槍可以進行對鐵水進行攪拌並造渣，最終實現脫碳，無需加入脫碳劑，大大縮短了熔煉周期，減少中頻電源的電耗，且由於氧燃槍的攪拌造渣功能，使鐵水成分均勻，出鋼質量得以保證；中頻爐氧燃槍被固定在升降小車上沿垂直導軌上下移動，既可以保證升降靈活，又可以確保氧燃槍沿爐體軸線升降，避免槍頭歪斜損壞爐體，鏈輪正向轉動即可使氧燃槍下降投入工作，鏈輪反向轉動即可使氧燃槍提升退出。
作為本發明的優選方案，所述中頻爐氧燃槍的上端設有主氧氣入口、環繞氧氣入口、環繞燃氣入口、進水口及回水口，所述中頻爐氧燃槍下端槍頭的端面中心設有與主氧氣入口連通的主氧氣噴孔；所述主氧氣噴孔的外周均勻分布有多個分別與環繞燃氣入口連通的環繞燃氣噴孔；所述環繞燃氣噴孔的外周均勻分布有多個分別與環繞氧氣入口連通的環繞氧氣噴孔；所述中頻爐氧燃槍的槍桿內設有冷卻水流道，所述冷卻水流道的兩端分別與所述進水口及回水口相連。通過主氧氣、環繞氧氣及環繞燃氣的流量配比調節可以實現防堵槍保持模式、預熱模式、切割模式、高熱熔化模式、造渣攪拌模式或脫渣模式等等，冷卻水可以對氧燃槍進行冷卻，延長其使用壽命。
作為本發明的優選方案，所述爐蓋的頂部中心設有與爐蓋共軸線的導向刮渣筒， 所述導向刮渣筒呈上大下小的錐筒狀，所述中頻爐氧燃槍的槍桿依次穿過所述導向刮渣筒的上埠及下埠，所述導向刮渣筒的下埠內徑與所述中頻爐氧燃槍的槍桿直徑相適配。當中頻爐氧燃槍上下移動時，導向刮渣筒的下埠可以對槍桿上粘接的渣滓進行清除。
作為本發明的優選方案，所述上鏈輪安裝在上鏈輪軸上，所述上鏈輪軸的兩端通過張力檢測裝置固定在所述支架上。一旦氧燃槍損壞，冷卻水漏入中頻爐中，張力檢測裝置可以檢測到中頻爐氧燃槍處於失重狀態，適時向控制系統發出信號將氧燃槍迅速提起，避免造成大的損壞或事故。
作為本發明的優選方案，主氧氣管路上依次串聯有主氧氣截止閥、主氧氣流量計、 主氧氣調節閥、主氧氣止回閥及主氧氣快速切斷閥，所述主氧氣快速切斷閥的出口接入所述氧燃槍的主氧氣入口 ；環繞氧氣管路上依次串聯有環繞氧氣截止閥、環繞氧氣流量計、環繞氧氣調節閥、環繞氧氣止回閥及環繞氧氣快速切斷閥，所述環繞氧氣快速切斷閥的出口接入所述氧燃槍的環繞氧氣入口 ；環繞燃氣管路上依次串聯有環繞燃氣截止閥、環繞燃氣流量計、環繞燃氣調節閥、環繞燃氣止回閥及環繞燃氣快速切斷閥，所述環繞燃氣快速切斷閥的出口接入所述氧燃槍的環繞燃氣入口 ；冷卻水進水管路上依次串聯有進水截止閥及進水快速切斷閥，所述進水快速切斷閥的出口接入所述氧燃槍的進水口 ；所述氧燃槍的回水口依次串聯有回水溫度表、冷卻水流量計及回水截止閥，所述回水截止閥的出口接入冷卻水回水管路。
作為本發明的優選方案，所述氧燃槍驅動電機的主迴路包括使氧燃槍下降的正轉迴路及使氧燃槍提升的反轉迴路，所述正轉迴路中，氧燃槍驅動電機通過氧燃槍下降接觸器的常開觸頭與電源連接；所述反轉迴路中，氧燃槍驅動電機通過氧燃槍提升接觸器的常開觸頭與電源連接；所述氧燃槍驅動電機的控制迴路中，氧燃槍下降按鈕與所述氧燃槍提升接觸器的常閉觸頭串聯後，再與與所述氧燃槍下降接觸器的線圈串聯。當氧燃槍下降接觸器的線圈得電，氧燃槍下降接觸器的常開觸頭閉合，氧燃槍驅動電機正轉使氧燃槍下降； 當氧燃槍提升接觸器的線圈得電，氧燃槍提升接觸器的常閉觸頭斷開使氧燃槍下降接觸器的線圈失電，同時氧燃槍提升接觸器的常開觸頭閉合，氧燃槍驅動電機反轉使氧燃槍提升。
作為本發明的優選方案，所述氧燃槍驅動電機的控制迴路中，氧燃槍提升按鈕與氧燃槍漏水失重位置開關並聯連接後與所述氧燃槍提升接觸器的線圈串聯，所述張力檢測裝置檢測到氧燃槍失重時觸發所述氧燃槍漏水失重位置開關閉合。當氧燃槍提升按鈕被按下或張力檢測裝置檢測到氧燃槍失重觸發氧燃槍漏水失重位置開關閉合時，氧燃槍提升接觸器的線圈得電，氧燃槍驅動電機反轉使氧燃槍提升，操作工可以及時處理故障，避免事故發生。
作為本發明的優選方案，回水過熱熱敏按鈕與所述氧燃槍提升按鈕並聯連接後與所述氧燃槍提升接觸器的線圈串聯，當所述氧燃槍回水口的水溫超過設定值時，所述回水過熱熱敏按鈕動作閉合。當氧燃槍回水口的水溫超過設定值，回水過熱熱敏按鈕閉合時，氧燃槍提升接觸器的線圈得電，氧燃槍驅動電機反轉使氧燃槍提升，操作工可以及時處理故障，避免事故發生。
作為本發明的優選方案，所述氧燃槍驅動電機的控制迴路中，保持模式接觸器、高熱模式接觸器、低熱模式接觸器、切割模式接觸器、軟吹氧模式接觸器與高吹氧模式接觸器的線圈相互並聯；上述各模式接觸器的線圈迴路中該模式的按鈕與其他模式接觸器的常閉觸頭相互串聯。各模式接觸器的線圈迴路中該模式的按鈕與其他模式接觸器的常閉觸頭相互串聯，實現了互鎖，例如切割模式按鈕被按下，切割模式接觸器的線圈得電，其常閉觸頭斷開使其他模式接觸器的線圈均保持失電狀態，中頻爐可以在切割模式下工作，另一個模式按鈕被按下，切割模式接觸器的線圈將失電，以此類推。
作為本發明進一步的優選方案，所述氧燃槍驅動電機的控制迴路中還包括S7-200 型PLC控制器，所述保持模式接觸器、高熱模式接觸器、低熱模式接觸器、切割模式接觸器、 軟吹氧模式接觸器和高吹氧模式接觸器的常開觸頭依次接入所述PLC的i0(Ti0. 5輸入端； 所述主氧氣流量計、環繞氧氣流量計及環繞燃氣流量計的信號輸出端依次接入所述PLC的 aiwO、aiw2及aiw4輸入端；所述PLC的aqwO、aqw2及aqw4輸出端分別與所述主氧氣調節閥、環繞氧氣調節閥及環繞燃氣調節閥的信號輸入端連接。保持模式接觸器、高熱模式接觸器、低熱模式接觸器、切割模式接觸器、軟吹氧模式接觸器和高吹氧模式接觸器的常開觸頭依次接入PLC的iO(TiO. 5輸入端，某一個模式接觸器的線圈得電，相應的常開觸頭閉合，PLC可以接受到該信號，結合主氧氣流量計、環繞氧氣流量計及環繞燃氣流量計的適時信號，PLC可以控制主氧氣調節閥、環繞氧氣調節閥及環繞燃氣調節閥的開度，以保持中頻爐在該模式下工作。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明，附圖僅提供參考與說明用，非用以限制本發明。
圖1為本發明中頻爐頂式吹氧燃系統的主視圖。
圖2為圖1中局部A向放大視圖。
圖3為本發明中氧燃槍的結構示意圖。
圖4為本發明中氧氣燃氣閥站原理圖。
圖5為本發明中氧燃槍驅動電機的主迴路圖。
圖6為本發明中頻爐頂式吹氧燃系統的控制迴路圖一。
圖7為本發明中頻爐頂式吹氧燃系統的控制迴路圖二。
圖中1爐蓋；2風機；3支架；4爬梯；5垂直導軌；6升降小車；6a滾輪；7中頻爐氧燃槍；7a主氧氣入口 ；7a』主氧氣噴孔；7b環繞氧氣入口 ；7b』環繞氧氣噴孔；7c環繞燃氣入口 ；7c』環繞燃氣噴孔；7d進水口 ；7d』回水口 ；8氧燃槍驅動電機；9下鏈輪；10上鏈輪； 11鏈條；12導向刮渣筒；13張力檢測裝置；1 進水壓力表；14b壓力變送器；Hc進水截止閥；14d進水快速切斷閥；He回水溫度表；14f冷卻水流量計；14g回水截止閥；1 環繞燃氣氣源壓力表；1 環繞燃氣壓力變送器；15c環繞燃氣截止閥；15d環繞燃氣流量計；1 環繞燃氣調節閥；15f環繞燃氣供氣壓力表；15g環繞燃氣止回閥；1 環繞燃氣快速切斷閥；16a環繞氧氣氣源壓力表；16b環繞氧氣壓力變送器；16c環繞氧氣截止閥；16d環繞氧氣流量計；16e環繞氧氣調節閥；16f環繞氧氣供氣壓力表；16g環繞氧氣止回閥；1 環繞氧氣快速切斷閥；17a主氧氣氣源壓力表；17b主氧氣壓力變送器；17c主氧氣截止閥；17d 主氧氣流量計；17e主氧氣調節閥；17f主氧氣供氣壓力表；17g主氧氣止回閥；Hh主氧氣快速切斷閥；SBl保持模式按鈕；SB2高熱模式按鈕；SB3低熱模式按鈕；SB4切割模式按鈕； SB5軟吹氧模式按鈕；SB6高吹氧模式按鈕；SB7氧燃槍下降按鈕；SB8氧燃槍提升按鈕；SB9 主操作臺按鈕；SBlO維修操作臺按鈕；Kl保持模式接觸器；K2高熱模式接觸器；K3低熱模式接觸器；K4切割模式接觸器；K5軟吹氧模式接觸器；K6高吹氧模式接觸器；KA2主操作臺接觸器；KA3維修操作臺接觸器；IlQF氧燃槍下降開關；KMl氧燃槍下降接觸器；21QF氧燃槍提升開關；KM2氧燃槍提升接觸器；Sl氧燃槍驅動電機調速器；SQ3氧燃槍漏水失重位置開關；FR回水過熱熱敏按鈕。
具體實施方式
如圖1及圖2所示，本發明的中頻爐頂式吹氧燃系統，中頻爐頂部設有爐蓋1，爐蓋1上方設有風機2、支架3和爬梯4，支架3上安裝有垂直導軌5及升降小車6，升降小車 6通過滾輪6a支撐在垂直導軌5上並可沿垂直導軌上下移動，垂直導軌5的上端安裝有上鏈輪10，垂直導軌下端安裝有下鏈輪9，上鏈輪10和下鏈輪9通過鏈條11傳動連接，鏈條 11的一端連接在升降小車的上部，鏈條11的另一端連接在升降小車的下部；升降小車上固定有中頻爐氧燃槍7，中頻爐氧燃槍7的槍頭從爐蓋的頂部沿爐蓋軸線垂直插入中頻爐中。 氧燃槍驅動電機8通過減速箱及齒輪組驅動下鏈輪9轉動，下鏈輪9通過鏈條11帶動上鏈輪10轉動，同時鏈條11拉動升降小車6沿垂直導軌5上下移動，實現中頻爐氧燃槍7的升降。
爐蓋1的頂部中心設有與爐蓋共軸線的導向刮渣筒12，導向刮渣筒12呈上大下小的錐筒狀，中頻爐氧燃槍7的槍桿依次穿過導向刮渣筒12的上埠及下埠，導向刮渣筒 12的下埠內徑與中頻爐氧燃槍7的槍桿直徑相適配。當中頻爐氧燃槍7上下移動時，導向刮渣筒12的下埠可以對槍桿上粘接的渣滓進行清除。
上鏈輪10安裝在上鏈輪軸上，上鏈輪軸的兩端通過張力檢測裝置13固定在支架上。一旦氧燃槍損壞，冷卻水漏入中頻爐中，張力檢測裝置13可以檢測到中頻爐氧燃槍7 處於失重狀態，適時向控制系統發出信號將氧燃槍迅速提起，避免造成大的損壞或事故。
如圖3所示，中頻爐氧燃槍7的上端設有主氧氣入口 7a、環繞氧氣入口 7b、環繞燃氣入口 7c、進水口 7d及回水口 7d』，中頻爐氧燃槍7下端槍頭的端面中心設有與主氧氣入口 7a 連通的主氧氣噴孔7a』 ；主氧氣噴孔7a』的外周均勻分布有多個分別與環繞燃氣入口 7c連通的環繞燃氣噴孔7c』 ；環繞燃氣噴孔7c』的外周均勻分布有多個分別與環繞氧氣入口 7b 連通的環繞氧氣噴孔7b，；中頻爐氧燃槍7的槍桿內設有冷卻水流道，冷卻水流道沿槍桿的全長度方向延伸，其兩端分別與進水口 7d及回水口 7d』相連，以便對氧燃槍進行冷卻，延長其使用壽命。
如圖4所示，主氧氣管路上依次串聯有主氧氣氣源壓力表17a、主氧氣壓力變送器 17b、主氧氣截止閥17c、主氧氣流量計17d、主氧氣調節閥17e、主氧氣供氣壓力表17f、主氧氣止回閥17g和主氧氣快速切斷閥17h，主氧氣快速切斷閥Hh的出口接入氧燃槍的主氧氣 ΛΠ 7a。
環繞氧氣管路上依次串聯有環繞氧氣氣源壓力表16a、環繞氧氣壓力變送器16b、 環繞氧氣截止閥16c、環繞氧氣流量計16d、環繞氧氣調節閥16e、環繞氧氣供氣壓力表16f、 環繞氧氣止回閥16g和環繞氧氣快速切斷閥16h，環繞氧氣快速切斷閥1 的出口接入氧燃槍的環繞氧氣入口 7b。
環繞燃氣管路上依次串聯有環繞燃氣氣源壓力表15a、環繞燃氣壓力變送器15b、 環繞燃氣截止閥15c、環繞燃氣流量計15d、環繞燃氣調節閥15e、環繞燃氣供氣壓力表15f、 環繞燃氣止回閥15g和環繞燃氣快速切斷閥15h，環繞燃氣快速切斷閥1 的出口接入氧燃槍的環繞燃氣入口 7c。
冷卻水進水管路上依次串聯有進水壓力表14a、壓力變送器14b、進水截止閥Hc 和進水快速切斷閥14d，進水快速切斷閥14d的出口接入氧燃槍的進水口 7d ；氧燃槍的回水口 7d，依次串聯有回水溫度表14e、冷卻水流量計14f和回水截止閥14g，回水截止閥14g 的出口接入冷卻水回水管路。
如圖5所示，氧燃槍驅動電機8的主迴路包括使氧燃槍下降的正轉迴路及使氧燃槍提升的反轉迴路。正轉迴路中，氧燃槍驅動電機8通過氧燃槍下降接觸器的常開觸頭、氧燃槍下降開關1IQF與電源連接。反轉迴路中，氧燃槍驅動電機8通過氧燃槍提升接觸器的常開觸頭、氧燃槍提升開關21QF與電源連接。
如圖6所示，氧燃槍驅動電機8的控制迴路中，氧燃槍下降按鈕SB7與氧燃槍提升接觸器KM2的常閉觸頭串聯後，再與與氧燃槍下降接觸器KMl的線圈串聯。當氧燃槍下降按鈕SB7按下，氧燃槍下降接觸器KMl的線圈得電，氧燃槍下降接觸器KMl的常開觸頭閉合， 氧燃槍驅動電機8正轉使氧燃槍下降；氧燃槍提升按鈕SB8與氧燃槍漏水失重位置開關SQ3及回水過熱熱敏按鈕FR並聯連接後與氧燃槍提升接觸器KM2的線圈串聯。當按下氧燃槍提升按鈕SB8，或者張力檢測裝置 13檢測到氧燃槍失重時觸發氧燃槍漏水失重位置開關SQ3閉合，或者當氧燃槍回水口的水溫超過設定值時，回水過熱熱敏按鈕冊動作閉合時，氧燃槍提升接觸器的線圈得電，氧燃槍提升接觸器的常閉觸頭斷開使氧燃槍下降接觸器KM2的線圈失電，同時氧燃槍提升接觸器KM2的常開觸頭閉合，氧燃槍驅動電機8反轉使氧燃槍提升，操作工可以及時處理故障， 避免事故發生。
主操作臺按鈕SB9的動合觸頭與維修操作臺按鈕SBlO的動斷觸頭串聯後與主操作臺接觸器KA2的線圈串聯。維修操作臺按鈕SBlO的動合觸頭與主操作臺按鈕SB9的動斷觸頭串聯後與維修操作臺接觸器KA3的線圈串聯。當主操作臺按鈕SB9被按下後，主操作臺接觸器KA2的線圈得電，同時維修操作臺接觸器KA3的線圈失電；當維修操作臺按鈕SBlO被按下後，維修操作臺接觸器KA3的線圈得電，同時主操作臺接觸器KA2的線圈失電； 由此主操作臺與維修操作臺實現互鎖，避免誤操作釀成事故。
氧燃槍驅動電機8的控制迴路中，保持模式接觸器Kl、高熱模式接觸器K2、低熱模式接觸器K3、切割模式接觸器K4、軟吹氧模式接觸器K5及高吹氧模式接觸器K6的線圈相互並聯。
在保持模式接觸器Kl的線圈迴路中，主操作臺接觸器KA2的常開觸頭與維修操作臺接觸器KA3的常開觸頭並聯後與保持模式按鈕SBl串聯，再依次與高熱模式接觸器K2、低熱模式接觸器K3、切割模式接觸器K4、軟吹氧模式接觸器K5、高吹氧模式接觸器K6的常閉觸頭串聯，然後與保持模式接觸器Kl的線圈串聯。
在高熱模式接觸器K2的線圈迴路中，主操作臺接觸器KA2的常開觸頭與維修操作臺接觸器KA3的常開觸頭並聯後與高熱模式按鈕SB2串聯，再依次與保持模式接觸器K1、低熱模式接觸器K3、切割模式接觸器K4、軟吹氧模式接觸器K5、高吹氧模式接觸器K6的常閉觸頭串聯，然後與高熱模式接觸器K2的線圈串聯。
在低熱模式接觸器K3的線圈迴路中，主操作臺接觸器KA2的常開觸頭與維修操作臺接觸器KA3的常開觸頭並聯後與低熱模式按鈕SB3串聯，再依次與保持模式接觸器K1、高熱模式接觸器K2、切割模式接觸器K4、軟吹氧模式接觸器K5、高吹氧模式接觸器K6的常閉觸頭串聯，然後與低熱模式接觸器K3的線圈串聯。
在切割模式接觸器K4的線圈迴路中，主操作臺接觸器KA2的常開觸頭與維修操作臺接觸器KA3的常開觸頭並聯後與切割模式按鈕SB4串聯，再依次與保持模式接觸器K1、高熱模式接觸器K2、低熱模式接觸器K3、軟吹氧模式接觸器K5、高吹氧模式接觸器K6的常閉觸頭串聯，然後與切割模式接觸器K4的線圈串聯。
在軟吹氧模式接觸器K5的線圈迴路中，主操作臺接觸器KA2的常開觸頭與維修操作臺接觸器KA3的常開觸頭並聯後與軟吹氧模式按鈕SB5串聯，再依次與保持模式接觸器 K1、高熱模式接觸器K2、低熱模式接觸器K3、切割模式接觸器K4、軟吹氧模式接觸器K5、高吹氧模式接觸器K6的常閉觸頭串聯，然後與軟吹氧模式接觸器K5的線圈串聯。
在高吹氧模式接觸器K6的線圈迴路中，主操作臺接觸器KA2的常開觸頭與維修操作臺接觸器KA3的常開觸頭並聯後與高吹氧模式按鈕SB6串聯，再依次與保持模式接觸器 K1、高熱模式接觸器K2、低熱模式接觸器K3、切割模式接觸器K4、軟吹氧模式接觸器K5的常閉觸頭串聯，然後與高吹氧模式接觸器K6的線圈串聯。
以上各模式接觸器的線圈迴路中該模式的按鈕與其他模式接觸器的常閉觸頭相互串聯，實現了互鎖，例如切割模式按鈕SB4被按下，切割模式接觸器K4的線圈得電，其常閉觸頭斷開使其他模式接觸器的線圈均保持失電狀態，中頻爐可以在切割模式下工作，另一個模式按鈕被按下，切割模式接觸器K4的線圈將失電，以此類推。
如圖7所示，氧燃槍驅動電機8的控制迴路中還包括西門子電氣生產的S7-200型 PLC控制器，保持模式接觸器K1、高熱模式接觸器K2、低熱模式接觸器K3、切割模式接觸器 K4、軟吹氧模式接觸器K5和高吹氧模式接觸器K6的常開觸頭依次接入PLC的i0. (TiO. 5 輸入端；主氧氣流量計17d、環繞氧氣流量計16d及環繞燃氣流量計15d的信號輸出端依次接入PLC的aiw0、aiw2及aiw4輸入端；PLC的aqwO、aqw2、aqw4及aqw6輸出端分別與主氧氣調節閥17e、環繞氧氣調節閥16e、環繞燃氣調節閥1 及氧燃槍驅動電機調速器Sl的信號輸入端連接。
當保持模式按鈕SBl被按下，保持模式接觸器Kl的線圈得電，保持模式接觸器Kl 的常開觸頭閉合使PLC的i0. O輸入端得電，PLC控制主氧氣調節閥17e、環繞氧氣調節閥 16e及環繞燃氣調節閥1 均處於極小開度狀態，防止氧燃槍堵槍。
當高熱模式按鈕SB2被按下，高熱模式接觸器K2的線圈得電，高熱模式接觸器K2 的常開觸頭閉合使PLC的iO. 1輸入端得電，PLC控制主氧氣調節閥17e處於小開度狀態， 同時使環繞氧氣調節閥16e及環繞燃氣調節閥1 處於大開度狀態，此時氧燃槍對爐內金屬件進行熔化。
當低熱模式按鈕SB3被按下，低熱模式接觸器K3的線圈得電，低熱模式接觸器K3 的常開觸頭閉合使PLC的iO. 2輸入端得電，PLC控制主氧氣調節閥17e、環繞氧氣調節閥 16e及環繞燃氣調節閥1 均處於小開度狀態，此時氧燃槍對爐內金屬件進行預熱。
當切割模式按鈕SB4被按下，切割模式接觸器K4的線圈得電，切割模式接觸器K4 的常開觸頭閉合使PLC的iO. 3輸入端得電，PLC控制主氧氣調節閥17e處於極小開度狀態， 控制環繞氧氣調節閥16e及環繞燃氣調節閥15e的開度，使環繞燃氣與環繞氧氣的流量比為1:2，此時氧燃槍對爐內金屬件進行切割。
當軟吹氧模式按鈕SB5被按下，軟吹氧模式接觸器K5的線圈得電，軟吹氧模式接觸器K5的常開觸頭閉合使PLC的iO. 4輸入端得電，PLC控制主氧氣調節閥17e處於大開度狀態，使主氧氣處於亞超音速狀態吹出，同時控制環繞氧氣調節閥16e及環繞燃氣調節閥1 均處於小開度狀態，此時氧燃槍對爐內鐵水進行造渣、攪拌。
當高吹氧模式按鈕SB6被按下，高吹氧模式接觸器K6的線圈得電，高吹氧模式接觸器K6的常開觸頭閉合使PLC的iO. 5輸入端得電，PLC控制主氧氣調節閥17e處於最大開度狀態，使主氧氣處於超音速狀態吹出，同時控制環繞氧氣調節閥16e及環繞燃氣調節閥1 均處於小開度狀態，此時氧燃槍對爐內鐵水進行脫渣。
環繞燃氣流量計15d及環繞氧氣流量計16d優選採用重慶橫河川儀有限公司生產的LGBK-25 —體化孔板流量計，主氧氣流量計17d優選採用重慶橫河川儀有限公司生產的 LGBK-50 一體化孔板流量計。環繞燃氣調節閥1 及環繞氧氣調節閥16e優選採用上海巨良閥業有限公司生產的ZMAP-16P DN25氣動薄膜調節閥，主氧氣調節閥17e優選採用上海巨良閥業有限公司生產的ZMAP-16P DN50氣動薄膜調節閥。
以上所述僅為本發明之較佳可行實施例而已，非因此局限本發明的專利保護範圍。除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡採用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護範圍內。
權利要求
1.一種中頻爐頂式吹氧燃系統，中頻爐頂部設有爐蓋，爐蓋上方設有支架，其特徵在於所述支架上安裝有垂直導軌及升降小車，所述升降小車通過滾輪支撐在垂直導軌上並可沿垂直導軌上下移動，所述垂直導軌上端安裝有上鏈輪，所述垂直導軌下端安裝有下鏈輪，所述上鏈輪和下鏈輪通過鏈條傳動連接，所述鏈條的一端連接在所述升降小車的上部， 所述鏈條的另一端連接在所述升降小車的下部；所述升降小車上固定有中頻爐氧燃槍，所述中頻爐氧燃槍的槍頭從所述爐蓋的頂部沿爐蓋軸線垂直插入中頻爐中。
2.根據權利要求1所述的中頻爐頂式吹氧燃系統，其特徵在於所述中頻爐氧燃槍的上端設有主氧氣入口、環繞氧氣入口、環繞燃氣入口、進水口及回水口，所述中頻爐氧燃槍下端槍頭的端面中心設有與主氧氣入口連通的主氧氣噴孔；所述主氧氣噴孔的外周均勻分布有多個分別與環繞燃氣入口連通的環繞燃氣噴孔；所述環繞燃氣噴孔的外周均勻分布有多個分別與環繞氧氣入口連通的環繞氧氣噴孔；所述中頻爐氧燃槍的槍桿內設有冷卻水流道，所述冷卻水流道的兩端分別與所述進水口及回水口相連。
3.根據權利要求1所述的中頻爐頂式吹氧燃系統，其特徵在於所述爐蓋的頂部中心設有與爐蓋共軸線的導向刮渣筒，所述導向刮渣筒呈上大下小的錐筒狀，所述中頻爐氧燃槍的槍桿依次穿過所述導向刮渣筒的上埠及下埠，所述導向刮渣筒的下埠內徑與所述中頻爐氧燃槍的槍桿直徑相適配。
4.根據權利要求1所述的中頻爐頂式吹氧燃系統，其特徵在於所述上鏈輪安裝在上鏈輪軸上，所述上鏈輪軸的兩端通過張力檢測裝置固定在所述支架上。
5.根據權利要求1所述的中頻爐頂式吹氧燃系統，其特徵在於主氧氣管路上依次串聯有主氧氣截止閥、主氧氣流量計、主氧氣調節閥、主氧氣止回閥及主氧氣快速切斷閥，所述主氧氣快速切斷閥的出口接入所述氧燃槍的主氧氣入口 ；環繞氧氣管路上依次串聯有環繞氧氣截止閥、環繞氧氣流量計、環繞氧氣調節閥、環繞氧氣止回閥及環繞氧氣快速切斷閥，所述環繞氧氣快速切斷閥的出口接入所述氧燃槍的環繞氧氣入口 ；環繞燃氣管路上依次串聯有環繞燃氣截止閥、環繞燃氣流量計、環繞燃氣調節閥、環繞燃氣止回閥及環繞燃氣快速切斷閥，所述環繞燃氣快速切斷閥的出口接入所述氧燃槍的環繞燃氣入口 ；冷卻水進水管路上依次串聯有進水截止閥及進水快速切斷閥，所述進水快速切斷閥的出口接入所述氧燃槍的進水口 ；所述氧燃槍的回水口依次串聯有回水溫度表、冷卻水流量計及回水截止閥，所述回水截止閥的出口接入冷卻水回水管路。
6.根據權利要求1所述的中頻爐頂式吹氧燃系統，其特徵在於所述氧燃槍驅動電機的主迴路包括使氧燃槍下降的正轉迴路及使氧燃槍提升的反轉迴路，所述正轉迴路中，氧燃槍驅動電機通過氧燃槍下降接觸器的常開觸頭與電源連接；所述反轉迴路中，氧燃槍驅動電機通過氧燃槍提升接觸器的常開觸頭與電源連接；所述氧燃槍驅動電機的控制迴路中，氧燃槍下降按鈕與所述氧燃槍提升接觸器的常閉觸頭串聯後，再與與所述氧燃槍下降接觸器的線圈串聯。
7.根據權利要求6所述的中頻爐頂式吹氧燃系統，其特徵在於所述氧燃槍驅動電機的控制迴路中，氧燃槍提升按鈕與氧燃槍漏水失重位置開關並聯連接後與所述氧燃槍提升接觸器的線圈串聯，所述張力檢測裝置檢測到氧燃槍失重時觸發所述氧燃槍漏水失重位置開關閉合。
8.根據權利要求7所述的中頻爐頂式吹氧燃系統，其特徵在於回水過熱熱敏按鈕與所述氧燃槍提升按鈕並聯連接後與所述氧燃槍提升接觸器的線圈串聯，當所述氧燃槍回水口的水溫超過設定值時，所述回水過熱熱敏按鈕動作閉合。
9.根據權利要求1或5所述的中頻爐頂式吹氧燃系統，其特徵在於所述氧燃槍驅動電機的控制迴路中，保持模式接觸器、高熱模式接觸器、低熱模式接觸器、切割模式接觸器、 軟吹氧模式接觸器與高吹氧模式接觸器的線圈相互並聯；上述各模式接觸器的線圈迴路中該模式的按鈕與其他模式接觸器的常閉觸頭相互串聯。
10.根據權利要求9所述的中頻爐頂式吹氧燃系統，其特徵在於所述氧燃槍驅動電機的控制迴路中還包括S7-200型PLC控制器，所述保持模式接觸器、高熱模式接觸器、低熱模式接觸器、切割模式接觸器、軟吹氧模式接觸器和高吹氧模式接觸器的常開觸頭依次接入所述PLC的i0(Ti0. 5輸入端；所述主氧氣流量計、環繞氧氣流量計及環繞燃氣流量計的信號輸出端依次接入所述PLC的aiw0、aiw2及aiw4輸入端；所述PLC的aqw0、aqw2及aqw4 輸出端分別與所述主氧氣調節閥、環繞氧氣調節閥及環繞燃氣調節閥的信號輸入端連接。
全文摘要
本發明涉及一種中頻爐頂式吹氧燃系統，屬於中頻爐技術領域。中頻爐爐蓋上方設有支架，支架上安裝有垂直導軌及升降小車，升降小車通過滾輪支撐在垂直導軌上並可上下移動，垂直導軌上端安裝有上鏈輪，垂直導軌下端安裝有下鏈輪，上鏈輪和下鏈輪通過鏈條傳動連接，鏈條一端連接在升降小車的上部，另一端連接在升降小車的下部；升降小車上固定有中頻爐氧燃槍，中頻爐氧燃槍的槍頭從爐蓋的頂部沿爐蓋軸線垂直插入中頻爐中。氧燃槍前期可以噴出烘烤火焰對金屬進行預熱，接著可以噴出切割火焰將金屬切開，金屬熔化後可以進行對鐵水進行攪拌並造渣，最終實現脫碳，無需加入脫碳劑，大大縮短了熔煉周期，減少中頻電源的電耗，且出鋼質量好。
文檔編號F27B14/20GK102538459SQ20121002734
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月8日 優先權日2012年2月8日
發明者劉宏信, 王平 申請人:揚州市恆陽冶金科技有限公司