感應加熱爐鋼坯卡位故障檢測裝置的製作方法
2023-06-07 21:06:16
專利名稱：感應加熱爐鋼坯卡位故障檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於自動化檢測技術領域，尤其是一種感應加熱爐鋼坯卡位故障檢測裝置。
背景技術：
採用感應加熱爐對鋼坯進行加熱，既節能又環保，而且加熱均勻，加熱速度快，可以在短時間內將鋼坯溫度提升幾百攝氏度，因此在倡導低碳環保的社會背景下具有廣闊的推廣應用前景。加熱速度快，雖然有利於提高連續生產的效率，但卻同時也存在一些弊端，例如對加熱爐控制系統的控制速度、控制精度、對整個系統的故障檢測與處理要求很高。其中故障檢測與處理是尤為重要的一個環節。由於感應加熱爐加熱速度很快，因此當出現鋼坯卡位現象時，加熱爐就會對處於爐中的鋼坯持續加熱，如果不能及時將加熱電壓降下來，高速的加熱將會導致爐中鋼坯融化，造成加熱爐報廢的嚴重後果。因此檢測鋼坯卡位故障並及時將加熱爐電壓降到安全值以下，是安全生產的重要保證。要檢測鋼坯是否卡位，即要檢測其是否向前傳送，檢測裝置就必須與鋼坯接觸，然而，由於鋼坯的溫度高，質量重，速度快，傳送過程震動強烈。現有的檢測設備和裝置很難滿足生產現場高溫高震動的要求。因此設計的檢測裝置必須具備如下特點
1.必須能夠保證與鋼坯接觸，不然無法保證鋼坯時刻在向前傳送。2.必須具有耐高溫特性，不然無法適應1000°C的鋼坯溫度。3.必須具有抗震特性，不然無法適應現場傳送鋼坯及軌道的高頻震動。4.必須能夠將檢測的信號接入控制系統，否則在出現故障時，不能及時將加熱爐電壓調低。現階段，在鋼坯生產線和軋鋼生產線中，現有的傳感器很難適應現場的惡劣環境，對於鋼坯卡位的故障很難實現自動檢測、自動處理，多數生產線依靠現場工人來監控鋼坯傳送情況，在長時間的連續生產中，既浪費勞動力、又很難達到及時快速。因此本發明對鋼鐵行業自動煉鋼、軋鋼的安全運行有重要意義和價值。
發明內容
本發明針對現有技術的不足，提供一種感應加熱爐鋼坯卡位故障檢測裝置。本發明解決技術問題所所採取的技術方案為
感應加熱爐鋼坯卡位故障檢測裝置包括傳動裝置、光電信號檢測裝置和紅外測溫裝置。在感應加熱爐的入口前和出口後各裝有一套傳動裝置、光電信號檢測裝置和紅外測溫裝置；所述的傳動裝置嵌入在鋼坯傳送軌道內，傳動裝置之間的距離小於鋼坯的長度；光電信號檢測裝置和紅外測溫裝置位於鋼坯傳送軌道的同一側，光電信號檢測裝置正對傳動裝置設置，紅外測溫裝置位於感應加熱爐和傳動裝置裝置之間。
所述的傳動裝置包括滾軸、彈簧、軸承和鋼盤，帶稜角的齒輪狀滾軸通過轉動軸架設在兩個軸承之間，所述的軸承固定在彈簧上，在轉動軸的一端裝有鋼盤，鋼盤繞圓心鏤空形成均勻的感測通孔；所述的滾軸、轉動軸和鋼盤同軸設置，滾軸的上頂端高於鋼坯傳送軌道所在水平面，彈簧所在軸線斜向上的方向與鋼坯行進方向構成鈍角；
所述的光電信號檢測裝置採用光電傳感器，光電傳感器通過鋼盤上的感測通孔感知鋼盤的轉動；
所述的紅外測溫裝置採用紅外測溫儀，用於測定鋼坯溫度。本發明的有益效果本發明可以實現抗高溫、抗震動的要求，同時可實現故障信號的採集並能夠將檢測的信號接入控制系統，對鋼坯卡位的故障實現了自動檢測、自動處理。在連續生產中，既節省了勞動力、又能達到及時快速。本發明對鋼鐵行業煉鋼、軋鋼的連續、安全運行有重要的意義和價值。
圖1為本發明裝置的使用狀態圖；圖2為傳動裝置結構圖3為傳動裝置切面圖；圖4為鋼盤結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明作進一步說明。如圖1所示，本發明是根據生產現場對檢測裝置的要求，採取將鋼坯7的水平運動轉換到鋼盤4的圓周運動，並採用光電傳感器安5檢測轉動情況，應用紅外測溫儀6檢測加熱前和加熱後的溫度以及用來判斷是否有鋼坯7通過。具體設計如圖1所示。感應加熱爐鋼坯卡位故障檢測裝置包括傳動裝置2、光電信號檢測裝置5和紅外測溫儀6。在感應加熱爐3的入口前和出口後各裝有一套傳動裝置2、光電傳感器安5和紅外測溫儀6 ；傳動裝置2嵌入在鋼坯傳送軌道內，傳動裝置2之間的距離小於鋼坯7的長度，使鋼坯7進出加熱爐的時候至少一端始終都能檢測。光電傳感器安5和紅外測溫儀6位於鋼坯傳送軌道1的同一側，光電傳感器安5正對傳動裝置2設置，紅外測溫儀6位於感應加熱爐3和傳動裝置2裝置之間。該裝置可以實現抗高溫、抗震動的要求，同時可實現故障信號的採集。如圖1、2和3所示，傳動裝置包括滾軸2、彈簧8、軸承9和鋼盤4，帶稜角的齒輪狀滾軸2通過轉動軸架設在兩個軸承9之間，使滾軸2可以輕鬆轉動，滾軸2與鋼坯7接觸；軸承固定在中等強度的彈簧上，彈簧8上下兩端都固定在傳送軌道1上，安裝時彈簧8向鋼坯到來的方向傾斜一小角度的夾角，同時保證滾軸2略微高出傳送軌道1的底面，這樣可以增大與鋼坯7的摩擦力，防止出現鋼坯7與滾軸2之間的滑動造成的鋼坯7運動而滾軸停止轉動，進而可以有效減少產生誤報故障的情況。滾軸2的一端穿過軸承9 一段距離，在凸出的滾軸端上安裝一個鋼盤4，如圖4所示，鋼盤繞圓心鏤空形成均勻的感測通孔，此種設計使得滾軸2帶動鋼盤4轉動過程中保證光電傳感器5能夠產生均勻的脈衝信號。只要將此脈衝信號引入控制系統即可，只要信號出現持續高電平，或持續低電平，即可說明此處無鋼坯或鋼坯卡位。在鋼盤4的外側安裝一個光電傳感器5，光電傳感器安5裝在與軌道1分離的支架上，光電傳感器5的信號線接入控制系統中。紅外測溫儀6安裝在檢測裝置與加熱爐3之間的位置，一方面用來檢測加熱前的溫度和加熱後的溫度；另一方面用來判斷加熱爐3中是否有鋼坯7。檢測信號不採用伺服電機，是由於伺服電機必須依靠滾軸帶動其轉動產生信號，因此必須與滾軸接觸，而滾軸是安裝在彈簧上的，會有一定的震動，長時間運行必會造成對伺服電機的損壞，因此此處不採用伺服電機。此處採用光電傳感器，是由於光電傳感器可以在不接觸滾軸2裝置的情況下採集到信號，因此可以將光電傳感器5安裝在單獨的支架上，有效隔離傳送設備震動對它的損壞和影響。同時在成本上比伺服電機也要低。紅外測溫儀6產生的信號，一方面用來檢測加熱前的溫度和加熱後的溫度；另一方面用來判斷加熱爐中是否有鋼坯7。當無鋼坯7時，紅外測溫儀6產生的信號為環境溫度信號；當有鋼坯7時，紅外測溫儀6產生的信號為高溫信號。當兩套裝置同時出現信號保持原值超過10秒不變、並且紅外測溫儀6為高溫信號情況時，說明出現鋼坯7卡位，那麼加熱爐3電壓就應該自動調節到低壓狀態，並產生報警信號，以保證加熱爐3的安全。信號時間的設置感應加熱爐3的溫升為30°C /s, 一般進入加熱爐的鋼坯7溫度為1000°C，當鋼坯7卡在加熱爐3內10秒時，鋼坯7的局部溫度將達到1300°C，溫度再高就會熔化，因此信號時間設置為10秒。當兩套裝置同時出現信號保持原值超過10秒不變的情況時，說明此刻加熱爐3內沒有鋼坯7，或鋼坯7出現卡位。當加熱爐3的溫升大於30°C /s或小於30°C /s時，信號的時間應相應的減少或增加。
權利要求
1.感應加熱爐鋼坯卡位故障檢測裝置，包括傳動裝置、光電信號檢測裝置和紅外測溫裝置，其特徵是在感應加熱爐的入口前和出口後各裝有一套傳動裝置、光電信號檢測裝置和紅外測溫裝置；所述的傳動裝置嵌入在鋼坯傳送軌道內，傳動裝置之間的距離小於鋼坯的長度；光電信號檢測裝置和紅外測溫裝置位於鋼坯傳送軌道的同一側，光電信號檢測裝置正對傳動裝置設置，紅外測溫裝置位於感應加熱爐和傳動裝置裝置之間。
2.根據權利要求1所述的感應加熱爐鋼坯卡位故障檢測裝置，其特徵是所述的傳動裝置包括滾軸、彈簧、軸承和鋼盤，帶稜角的齒輪狀滾軸通過轉動軸架設在兩個軸承之間，所述的軸承固定在彈簧上，在轉動軸的一端裝有鋼盤，鋼盤繞圓心鏤空形成均勻的感測通孔；所述的滾軸、轉動軸和鋼盤同軸設置，滾軸的上頂端高於鋼坯傳送軌道所在水平面，彈簧所在軸線斜向上的方向與鋼坯行進方向構成鈍角。
3.根據權利要求1所述的感應加熱爐鋼坯卡位故障檢測裝置，其特徵是所述的光電信號檢測裝置採用光電傳感器，光電傳感器通過鋼盤上的感測通孔感知鋼盤的轉動。
4.根據權利要求1所述的感應加熱爐鋼坯卡位故障檢測裝置，其特徵是所述的紅外測溫裝置採用紅外測溫儀，用於測定鋼坯溫度。
全文摘要
本發明涉及一種感應加熱爐鋼坯卡位故障檢測裝置。現有的檢測設備和裝置很難滿足生產現場高溫高震動的要求。本發明包括傳動裝置、光電信號檢測裝置和紅外測溫裝置。在感應加熱爐的入口前和出口後各裝有一套傳動裝置、光電信號檢測裝置和紅外測溫裝置；所述的傳動裝置嵌入在鋼坯傳送軌道內，傳動裝置之間的距離小於鋼坯的長度；光電信號檢測裝置和紅外測溫裝置位於鋼坯傳送軌道的同一側，光電信號檢測裝置正對傳動裝置設置，紅外測溫裝置位於感應加熱爐和傳動裝置裝置之間。本發明實現抗高溫、抗震動的要求，同時可實現故障信號的採集。
文檔編號C21D9/70GK102392120SQ201110370178
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月21日 優先權日2011年11月21日
發明者徐曉亮 申請人:杭州四達電爐成套設備有限公司