专利名称：一种转炉氧枪限位装置及方法
技术领域：
本发明属于炼钢设备技术领域，特别涉及一种用于防止转炉氧枪坠落熔损的氧枪限位装置及其方法。
背景技术：
转炉氧枪是转炉冶炼的关键设备。氧枪在升降驱动装置、钢绳和升降小车作用下，沿升降轨道下降，进入转炉内一定位置开始吹炼。为保证生产的连续性，并设有备用枪，当工作位氧枪异常或达到使用寿命后，由横移小车将工作枪移出，另一台横移小车将备用枪移入。常规氧枪保护装置由两部分组成，其一为防坠落装置，即利用楔型键在氧枪坠落时动作，将小车涨紧制动于轨道之上，该方法受轨道状态影响较大，间隙调整过小易引发误动作，间隙过大动作时间长无法保证有效制动；其二为机械限位装置，即在氧枪小车轨道下端设有固定缓冲器，发生氧枪坠落事故时，小车直接座于缓冲器之上，但受溅渣枪位要求，其高度受到限制，某些情况下无法满足枪头始终处于钢水液面以上的要求。如果氧枪在吹炼过程中由于传动链断裂或控制故障或制动失效等异常情况而发生坠落，氧枪小车将直接落于轨道末端的缓冲底座上，枪头进入钢水液面内，在高温钢水的作用下将熔化损坏，氧枪内的冷却水将在瞬间进入钢水中，一旦振动将发生爆炸事故。所以，理论上要求满足坠枪时枪头位置要高于钢水液面，但受炉型、炉况等因素影响，如果缓冲底座过高将影响溅渣时的枪位，溅渣枪位过高，溅渣效果差，直接影响炉衬寿命O
发明内容
本发明的目的旨在提供一种能可靠控制氧枪枪位，实现氧枪的低枪位溅渣、高枪位吹炼，防止氧枪坠落熔损，避免恶性事故，提高转炉利用率的氧枪限位装置及方法。为此，本发明所采取的解决方案是:
一种转炉氧枪限位装置，包括PLC及氧枪升降小车，其特征在于，在氧枪两侧对称设有一套机械限位装置，每套机械限位装置包括气缸、限位块、限位杆、限位块底座、气缸座及极限开关；气缸固定在气缸座上，气缸活塞杆与限位块连接，限位块活动连接在“L”形限位块底座上部滑孔内，在限位块底座内侧以及限位块底座与气缸座之间各设有一限位杆，限位杆上分别装有极限开关，极限开关与PLC连接。一种转炉氧枪限位方法，其特征在于，利用设于限位块底座内侧限位杆上的工作位极限开关和限位块底座与气缸座之间限位杆上的等待位极限开关，分别作为吹炼、溅渣的准备和控制条件，实现低枪位溅渣、高枪位吹炼操作；
当编制有氧枪限位控制程序的PLC发出“溅渣”开始指令时，气缸活塞杆缩回，带动限位块退回，氧枪升降小车带动氧枪下降，当氧枪升降小车下端到达“L”形限位块底座伸出端上时，等待位极限开关将“就位”信号反馈至PLC，在其它条件满足的情况下，PLC指令正式进行溅渣操作，实现低枪位溅渣；
当PLC发出“吹炼”开始指令时，氧枪升降小车带动氧枪上升至高限位置，同时气缸活塞杆伸出，带动限位块前部探出，当限位块前部探出至极限位置时，工作位极限开关将“就位”信号反馈至PLC，在其它条件满足的情况下，PLC指令正式进行吹炼操作，限位块探出段将阻挡住氧枪事故坠落时插入到钢水液面以下。本发明的有益效果为:
本发明可实现氧枪的低枪位溅渣、高枪位吹炼的安全操作，采用“L”形限位块底座，使溅渣枪位能降得更低，提高溅渣效果，节省溅渣时间，减少氮气消耗、提高转炉利用率。采用移动式机械限位方式，可有效防止氧枪坠落，减少备件消耗和费用支出，避免氧枪坠落熔损而引发的恶性爆炸事故。
图1是转炉氧枪限位装置结构示意 图2是转炉氧枪溅渣枪位示意 图3是转炉氧枪吹炼枪位示意图。图中:气缸座1、气缸2、等待位限位杆3、等待位极限开关4、限位块底座5、限位块6、工作位极限开关7、工作位限位杆8、氧枪升降小车9、氧枪10。
具体实施例方式由图1可见，本发明转炉氧枪限位装置是在原有转炉PLC及氧枪升降小车9的基础上，又在氧枪10的两侧对称增设了一套机械限位装置。每套机械限位装置均是由气缸座1、气缸2、等待位限位杆3、等待位极限开关4、限位块底座5、限位块6、工作位极限开关7、工作位限位杆8所组成。气缸2固定在气缸座I上，气缸2的活塞杆与限位块6连接，限位块6滑动连接在“L”形限位块底座5上部开设的滑孔内，并可沿滑孔前后滑动。安装时，“L”形限位块底座5伸出端向内，形成固定式限位垫。在限位块底座5的内侧设有一工作位限位杆8，工作位限位杆8上安装有一工作位极限开关7 ;在限位块底座5与气缸座I之间设有一等待位限位杆3，等待位限位杆3上装有等待位极限开关4。等待位极限开关4和工作位极限开关7均与PLC连接。本发明转炉氧枪限位方法，主要是利用设于限位块底座5内侧的工作位极限开关7和限位块底座5与气缸座I之间的等待位极限开关4，分别作为吹炼、溅渣的准备和控制条件，通过PLC内的氧枪限位控制程序，控制氧枪10及机械限位装置的配合动作，实现低枪位溅渣、高枪位吹炼操作。当编制有氧枪限位控制程序的PLC发出“溅渣”开始指令时，气缸2的活塞杆缩回，带动限位块6退回，氧枪升降小车9带动氧枪10下降，当氧枪升降小车9下端到达“L”形限位块底座5的伸出端上时，等待位极限开关4将“就位”信号反馈至PLC，在其它条件满足的情况下，PLC指令正式进行溅渣操作，实现低枪位溅渣。(见图2) 当PLC发出“吹炼”开始指令时，氧枪升降小车9带动氧枪10上升至高限位置，同时气缸2的活塞杆伸出，带动限位块6前部探出，当限位块6前部探出至极限位置时，正好处于氧枪升降小车9的下方，工作位极限开关7将“就位”信号反馈至PLC，在其它条件满足的情况下，PLC指令正式进行吹炼操作，限位块6探出段将阻挡并防止氧枪10出现事故坠落时插入到钢水液面以下。(见图3)`
权利要求
1.一种转炉氧枪限位装置，包括PLC及氧枪升降小车，其特征在于，在氧枪两侧对称设有一套机械限位装置，每套机械限位装置包括气缸、限位块、限位杆、限位块底座、气缸座及极限开关；气缸固定在气缸座上，气缸活塞杆与限位块连接，限位块活动连接在“L”形限位块底座上部滑孔内，在限位块底座内侧以及限位块底座与气缸座之间各设有一限位杆，限位杆上分别装有极限开关，极限开关与PLC连接。
2.一种应用权利要求1所述转炉氧枪限位装置的方法，其特征在于，利用设于限位块底座内侧限位杆上的工作位极限开关和限位块底座与气缸座之间限位杆上的等待位极限开关，分别作为吹炼、溅渣的准备和控制条件，实现低枪位溅渣、高枪位吹炼操作； 当编制有氧枪限位控制程序的PLC发出“溅渣”开始指令时，气缸活塞杆缩回，带动限位块退回，氧枪升降小车带动氧枪下降，当氧枪升降小车下端到达“L”形限位块底座伸出端上时，等待位极限开关将“就位”信号反馈至PLC，在其它条件满足的情况下，PLC指令正式进行溅渣操作，实现低枪位溅渣； 当PLC发出“吹炼”开始指令时，氧枪升降小车带动氧枪上升至高限位置，同时气缸活塞杆伸出，带动限位块前部探出，当限位块前部探出至极限位置时，工作位极限开关将“就位”信号反馈至PLC，在其它条件满足的情况下，PLC指令正式进行吹炼操作，限位块探出段将阻挡住氧枪事故坠落时插入到钢水液面以`下。
全文摘要
本发明提供一种转炉氧枪限位装置及方法，包括气缸、限位块、限位杆、限位块底座、气缸座及极限开关；气缸活塞杆与限位块连接，限位块活动连接在“L”形限位块底座上部滑孔内，在限位块底座内、外侧分别设有极限开关，极限开关与PLC连接。利用工作位极限开关和等待位极限开关，分别作为吹炼、溅渣的准备和控制条件，通过PLC内的氧枪限位控制程序，控制氧枪及机械限位装置的配合动作，实现低枪位溅渣、高枪位吹炼操作。从而使溅渣枪位降得更低，提高溅渣效果，节省溅渣时间，减少氮气消耗、提高转炉利用率；并有效防止氧枪坠落，减少备件消耗和费用支出，避免氧枪坠落熔损而引发的恶性爆炸事故。
文档编号C21C5/46GK103205528SQ201310098249
公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月26日 优先权日2013年3月26日
发明者吴丙恒, 刘玉春, 高波, 周福鼎, 高计岩, 李高升, 袁世哲 申请人:鞍钢股份有限公司