(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 110317928 A(43)申请公布日 2019.10.11
(21)申请号 201910592977.X(22)申请日 2019.07.03
(71)申请人 盐城市联鑫钢铁有限公司
地址 224100 江苏省盐城市大丰区大丰港
经济区临港工业区(72)发明人 谢锦官 谢吉祥 曾锦 刁承民
陈小平 黄彦飞 李朝辉 (74)专利代理机构 天津展誉专利代理有限公司
12221
代理人 马廷昭(51)Int.Cl.
C21C 7/072(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图2页
(54)发明名称
钢包自动吹氩系统(57)摘要
本发明涉及炼钢技术领域，尤其涉及钢包自动吹氩系统，其包括钢包、吹氩装置、PLC及触摸屏，所述吹氩装置包括从钢包底部伸入到钢包内的吹氩管道、安装到吹氩管道上的数字式压力计、数字式流量计、压力调节电磁阀及流量调节电磁阀，所述数字式压力计、数字式流量计、压力
流量调节电磁阀及触摸屏均与PLC调节电磁阀、
电连接，PLC接收数字式压力计、数字式流量计及触摸屏信息控制压力调节电磁阀、流量调节电磁阀的开度，并将信息显示在触摸屏上。本发明提供的系统能够根据生产需要自动控制吹氩压力及流量。CN 110317928 ACN 110317928 A
权 利 要 求 书
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1.钢包自动吹氩系统，其特征在于，包括钢包、吹氩装置、PLC及触摸屏，所述吹氩装置包括从钢包底部伸入到钢包内的吹氩管道、安装到吹氩管道上的数字式压力计、数字式流量计、压力调节电磁阀及流量调节电磁阀，所述数字式压力计、数字式流量计、压力调节电磁阀、流量调节电磁阀及触摸屏均与PLC电连接，PLC接收数字式压力计、数字式流量计及触摸屏信息控制压力调节电磁阀、流量调节电磁阀的开度，并将信息显示在触摸屏上。
2.根据权利要求1所述的钢包自动吹氩系统，其特征在于，吹氩装置的压力调节电磁阀及流量调节电磁阀分为中等吹氩状态、弱吹氩状态及强吹氩状态，分别对应钢包内均匀温度及成分阶段、夹杂物去除阶段及合金加入调整阶段。
3.根据权利要求2所述的钢包自动吹氩系统，其特征在于，中等吹氩状态氩气流量为300L/min，强吹氩状态氩气流量为500L/min，弱吹氩状态氩气流量为30-50L/min。
4.根据权利要求3所述的钢包自动吹氩系统，其特征在于，还包括合金自动加入装置，所述合金自动加入装置包括固定安装于钢包上方的合金料斗及安装于合金料斗处的自动称重传感器，合金料斗处安装有合金上料电磁阀，所述自动称重传感器及合金上料电磁阀分别与PLC电连接，PLC接收自动称重传感器信息，控制合金上料电磁阀的启闭。
5.根据权利要求4所述的钢包自动吹氩系统，其特征在于，还包括钢水成分在线检测装置，钢水成分在线检测装置包括机架、设于机架上且与机架前端铰装的送球架、取样球箱、接线气缸、导球管及倾斜气缸，所述取样球箱固定安装于机架旁且开设有放球口及出球口，接线气缸安装于送球架上，接线气缸的活塞杆上安装有与触头安装座，触头安装座上安装有与PLC连接的接线触头，取样球上安装有与接线触头相配合的取样球触头，导球管设于送球架上，出球口位于导球管后方，所述倾斜气缸铰装于送球架底部，倾斜气缸的活塞杆端部与送球架中部铰装，钢包的顶部开设铰装有端盖的取样口，所述端盖通过连杆与导球管顶部铰装。
6.根据权利要求5所述的钢包自动吹氩系统，其特征在于，所述取样球箱内设有自动送球装置，所述自动送球装置包括固定安装于取样球箱内的环形旋转架，环形旋转架上安装有多个取样球夹，所述取样球夹由取样电磁阀控制开合，环形旋转架有电机驱动旋转，所述出球口处安装有感应传感器及导球板，电机、感应传感器、取样电磁阀、接线气缸、倾斜气缸分别与PLC电连接。
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说 明 书钢包自动吹氩系统
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技术领域
[0001]本发明涉及炼钢技术领域，尤其涉及钢包自动吹氩系统。
背景技术[0002]钢包底吹氩是钢水精炼的一种，其作用是钢包微调成分、均匀温度、均匀成分、减少钢水中有害气体和夹杂物。钢包吹氩质量对钢坯质量至关重要，要求强吹氩时吹氩强度不够，容易造成钢水成分不均匀；要求弱吹氩时，吹氩强度大，会造成钢水二次氧化和较大温降损失，必然提高出钢温度，增加转炉炼钢成本，影响钢水质量。现在的钢包吹氩装置一般只在吹氩管道上安装一个减压阀和一个球阀。减压阀控制压力，球阀控制流量，炉长根据钢水液面翻动程度，手动控制阀门开度，调整氩气压力和流量。人工控制减压阀和球阀来调整压力和流量，由于调整精度不够，误差较大，经常造成强吹时钢水喷溅；弱吹时氩气要么太大，钢水裸露，造成钢水吸气和二次氧化；要么氩气流量太小，底吹透气砖不透气，钢水内部不循环，钢水成分不均匀，气体和夹杂物含量高。发明内容
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供能够根据生产需要自动控制吹氩压力及流量的钢包自动吹氩系统。
[0004]本发明是通过以下技术方案予以实现：[0005]钢包自动吹氩系统，其包括钢包、吹氩装置、PLC及触摸屏，所述吹氩装置包括从钢包底部伸入到钢包内的吹氩管道、安装到吹氩管道上的数字式压力计、数字式流量计、压力调节电磁阀及流量调节电磁阀，所述数字式压力计、数字式流量计、压力调节电磁阀、流量调节电磁阀及触摸屏均与PLC电连接，PLC接收数字式压力计、数字式流量计及触摸屏信息控制压力调节电磁阀、流量调节电磁阀的开度，并将信息显示在触摸屏上。[0006]优化的，吹氩装置的压力调节电磁阀及流量调节电磁阀分为中等吹氩状态、弱吹氩状态及强吹氩状态，分别对应钢包内均匀温度及成分阶段、夹杂物去除阶段及合金加入调整阶段。
[0007]优化的，中等吹氩状态氩气流量为300L/min，强吹氩状态氩气流量为500L/min，弱吹氩状态氩气流量为30-50L/min。[0008]进一步，还包括合金自动加入装置，所述合金自动加入装置包括固定安装于钢包上方的合金料斗及安装于合金料斗处的自动称重传感器，合金料斗处安装有合金上料电磁阀，所述自动称重传感器及合金上料电磁阀分别与PLC电连接，PLC接收自动称重传感器信息，控制合金上料电磁阀的启闭。[0009]进一步，还包括钢水成分在线检测装置，钢水成分在线检测装置包括机架、设于机架上且与机架前端铰装的送球架、取样球箱、接线气缸、导球管及倾斜气缸，所述取样球箱固定安装于机架旁且开设有放球口及出球口，接线气缸安装于送球架上，接线气缸的活塞杆上安装有与触头安装座，触头安装座上安装有与PLC连接的接线触头，取样球上安装有与
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接线触头相配合的取样球触头，导球管设于送球架上，出球口位于导球管后方，所述倾斜气缸铰装于送球架底部，倾斜气缸的活塞杆端部与送球架中部铰装，钢包的顶部开设铰装有端盖的取样口，所述端盖通过连杆与导球管顶部铰装。[0010]优化的，取样球箱内设有自动送球装置，所述自动送球装置包括固定安装于取样球箱内的环形旋转架，环形旋转架上安装有多个取样球夹，所述取样球夹由取样电磁阀控制开合，环形旋转架有电机驱动旋转，所述出球口处安装有感应传感器及导球板，电机、感应传感器、取样电磁阀、接线气缸、倾斜气缸分别与PLC电连接。[0011]发明的有益效果[0012]钢包自动吹氩系统，通过在吹氩管道上安装数字式压力计、数字式流量计、压力调节电磁阀及流量调节电磁阀，数字式压力计、数字式流量计、压力调节电磁阀、流量调节电磁阀及触摸屏均与PLC电连接，PLC接收数字式压力计、数字式流量计及触摸屏信息控制压力调节电磁阀、流量调节电磁阀的开度，并将信息显示在触摸屏上，可以实现根据需要自动控制吹氩的流量及压力，氩气不会太大，造成钢水裸露，钢水吸气和二次氧化；也不会由于氩气流量太小，造成底吹透气砖不透气，钢水内部不循环，钢水成分不均匀，气体和夹杂物含量高等现象。
附图说明
[0013]图1是本发明主视结构示意图；[0014]图2是取样球箱结构示意图；[0015]图3是控制系统连线示意图；[0016]图中1.钢包，2.吹氩管道，3.数字式流量计，4.流量调节电磁阀,5.压力调节电磁阀,6.数字式压力计，7.机架，8.倾斜气缸,9.送球架,10.接线气缸,11.PLC,12.触摸屏,13.取样球箱，14.触头安装座，15.导球管，16.连杆，17.端盖，18.取样口，19.合金上料电磁阀，20.自动称重传感器，21.合金料斗,22.出球口，23.导球板，24.感应传感器，25.环形旋转架,26.取样球夹,27.放球口,28.取样电磁阀。
具体实施方式[0017]钢包自动吹氩系统，其包括钢包1、吹氩装置、PLC11及触摸屏12，所述吹氩装置包括从钢包底部伸入到钢包内的吹氩管道2、安装到吹氩管道上的数字式压力计6、数字式流量计3、压力调节电磁阀5及流量调节电磁阀4，所述数字式压力计、数字式流量计、压力调节电磁阀、流量调节电磁阀及触摸屏均与PLC电连接，PLC接收数字式压力计、数字式流量计及触摸屏信息控制压力调节电磁阀、流量调节电磁阀的开度，并将信息显示在触摸屏上，此系统可以实现根据需要自动控制吹氩的流量及压力，氩气不会太大，造成钢水裸露，钢水吸气和二次氧化；也不会由于氩气流量太小，造成底吹透气砖不透气，钢水内部不循环，钢水成分不均匀，气体和夹杂物含量高等现象。[0018]优化的，吹氩装置的压力调节电磁阀及流量调节电磁阀分为中等吹氩状态、弱吹氩状态及强吹氩状态，分别对应钢包内均匀温度及成分阶段、夹杂物去除阶段及合金加入调整阶段，可以进一步根据不同阶段控制相应的吹氩流量及压力。[0019]优化的，中等吹氩状态氩气流量为300L/min，强吹氩状态氩气流量为500L/min，弱
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吹氩状态氩气流量为30-50L/min，分段控制吹氩流量，使钢水成分更加均匀。[0020]进一步，还包括合金自动加入装置，所述合金自动加入装置包括固定安装于钢包上方的合金料斗21及安装于合金料斗处的自动称重传感器20，合金料斗处安装有合金上料电磁阀19，所述自动称重传感器及合金上料电磁阀分别与PLC电连接，PLC接收自动称重传感器信息，控制合金上料电磁阀的启闭，可以进一步自动控制合金的加入量。[0021]进一步，还包括钢水成分在线检测装置，钢水成分在线检测装置包括机架7、设于机架上且与机架前端铰装的送球架9、取样球箱13、接线气缸10、导球管15及倾斜气缸8，所述取样球箱固定安装于机架旁且开设有放球口27及出球口22，接线气缸安装于送球架上，接线气缸的活塞杆上安装有与触头安装座14，触头安装座上安装有与PLC连接的接线触头(未示出)，取样球上安装有与接线触头相配合的取样球触头，取样球从取样球箱内出来后，进入到接线气缸活塞杆的前方，接线气缸活塞杆向前动作，使接线气缸活塞杆上的触头与取样球上的触头相接触，接通信号源，接线气缸活塞杆继续向前推进取样球，同时倾斜气缸动作，将送球架后部抬起，且将接线气缸后退，从而使接线气缸活塞杆上的触头与触头安装座脱离，由于导球管设于送球架上，出球口位于导球管后方，倾斜气缸铰装于送球架底部，倾斜气缸的活塞杆端部与送球架中部铰装，钢包的顶部开设铰装有端盖17的取样口18，所述端盖通过连杆16与导球管顶部铰装，倾斜气缸动作，可以将送球架后部托起，从而使导球管抬起的同时，钢包顶部的端盖随之打开，取样球从钢包的取样口进入到钢包内对钢水成分进行检测，取样球为一次性产品，直至取样球融化，取样球从导球管端部落入钢包内，进行取样监测，并将检测到的C、O、S含量通过电信号传递给PLC,PLC根据检测结果控制控制压力调节电磁阀及流量调节电磁阀的开度，从而控制吹氩的流量及压力，使检测与控制有效结合，使钢包吹氩控制更加精准，钢水成分更加均匀。[0022]优化的，取样球箱内设有自动送球装置，所述自动送球装置包括固定安装于取样球箱内的环形旋转架25，环形旋转架上安装有多个取样球夹26，所述取样球夹由取样电磁阀28控制开合，取样球夹的夹板与电磁阀的阀片连接，通过阀片的动作带动取样球夹夹板的开合，环形旋转架有电机(未示出)驱动旋转，所述出球口处安装有感应传感器24及导球板23，电机、感应传感器、取样电磁阀、接线气缸、倾斜气缸分别与PLC电连接，环形旋转架旋转，当夹装有取样球的取样球夹运动到出球口处，感应传感器感应到后就会将信息传递给PLC，PLC控制取样电磁阀打开，从容使取样球掉落并沿着导球板从出球口排出至导球管后方，实现自动送球。
[0023]取样球为现有市售产品。
[0024]由于本发明保护的钢包自动吹氩系统在吹氩管道上安装数字式压力计、数字式流量计、压力调节电磁阀及流量调节电磁阀，数字式压力计、数字式流量计、压力调节电磁阀、流量调节电磁阀及触摸屏均与PLC电连接，PLC接收数字式压力计、数字式流量计及触摸屏信息控制压力调节电磁阀、流量调节电磁阀的开度，并将信息显示在触摸屏上，可以实现根据需要自动控制吹氩的流量及压力，氩气不会太大，造成钢水裸露，钢水吸气和二次氧化；也不会由于氩气流量太小，造成底吹透气砖不透气，钢水内部不循环，钢水成分不均匀，气体和夹杂物含量高等现象，并且可以与合金自动加入装置及合金取样检测装置一起配合，形成自动控制系统，根据不同的需要自动控制吹氩的流量、压力及加入的合金量，使吹氩控制更加精确，钢水成分更加均匀。
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综上所述，本发明所保护的钢包自动吹氩系统，能够根据生产需要自动控制吹氩
压力及流量。
[0026]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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