一種高溫液態熔渣渣溝閘板控制系統的制作方法

本發明涉及高溫液態熔渣處理領域，尤其涉及一種渣溝閘板控制系統。

背景技術：

高爐液態熔渣是冶金行業高爐煉鐵產生的一種副產品，高爐液態熔渣不僅具有很高的溫度(1400-1600℃)，其平均熱焓約為1600～1800MJ/t，大約相當于55～61kg的標準煤，屬于高品質的余熱資源；而且高爐熔渣中還有大量的礦物質。為了回收高爐渣的這部分余熱資源及爐渣內的礦物質，工業中一般將液態的高溫爐渣引入到余熱回收系統中處理并改善其高爐渣的性能，這樣在充分利用高爐渣顯熱的同時還能產出礦棉、礦渣微晶玻璃等具有一定價值的建筑材料。

對于高爐的同一個出渣口，排出高爐熔渣以及將高爐熔渣引入處理設備的過程是間歇性的，所以一旦高爐熔渣排出則需要快速將高爐熔渣及時引入到處理設備。

傳統的高爐排渣是將高爐熔渣直接經過主渣溝自由地流到水渣池進行降溫冷卻處理，而后對形成的渣物進行研磨后再利用。

現有的處理方式是采用干法粒化方法對高爐熔渣進行處理。這種干法粒化方法是在傳統的主渣溝旁邊設副渣溝，一部分高爐爐渣從主渣溝流到水渣池，另一部分從副渣溝流出，對從副渣溝流出的高爐熔渣采用干法粒化方法進行粒化處理。為了獲得粒化效果，該方法中在主渣溝與副渣溝上均設置閘板，通過閘板調節進入副渣溝熔渣流量。

這種干法粒化方法中，由于高爐熔渣具有腐蝕性，渣溝與閘板的表面存在不可避免的間隙，渣溝與閘板表面間隙處的高爐渣在引渣結束后短時間內冷卻并與閘板粘連，致使閘板難以提起，同時，粘連熔渣后的閘板本身體積會增大，需操作人員進行人工清理，費時費力。

在把熔渣從主渣溝引入副渣溝時，中途若出現高爐熔渣來流突然增大、副渣溝排渣不順暢，工藝流程中涉及到的某設備運行不正常等突發情況或引流結束時，需要立即提起主渣溝內的閘板，如果閘板未能及時提起容易造成液態高爐渣的積聚，高溫液態爐渣會溢流，會破壞渣溝及周邊設備，甚至對爐前工人造成傷害。然而由于閘板自身質量較大，在斷電情況下單純通過操作人員是不能將其提起的，不僅容易會造成生產事故，危及操作人員的人身安全。

技術實現要素：

本發明的目的是針對目前存在的問題，提供一種高溫液態熔渣渣溝閘板控制系統，其在高爐液態熔渣處理過程中，不僅在斷電后能夠立即將閘板自動提起，而且在引渣結束后也能夠將閘板自動提起，使得渣溝內的高爐液態熔渣能夠及時通過渣溝排走，避免了事故的發生，也不需要操作人員靠近閘板，從而保證了操作人員的人身安全。

本發明通過如下技術方案實現：

本發明提供一種高溫液態熔渣渣溝閘板控制系統，其與設置在主渣溝中的第一閘板上端連接，所述主渣溝的邊上引出副渣溝，本發明包括：

液壓氣缸、閘板連桿、第二擺桿；第二支點；電磁感應開關、配重連桿、配重和擋環；

液壓氣缸帶動閘板連桿上下移動；閘板連桿的下端連接第一閘板；閘板連桿的中間部分通過鉸鏈連接第二擺桿的一端，第二擺桿的下方設置第二支點，且第二擺桿的另一端連接有套環；配重連桿能夠在該套環內上下移動，配重連桿的上端連接電磁感應開關，下端連接配重，中間部分固定有擋環；

第二支點至配重連桿之間的擺桿的長度為L₃，第二支點至閘板連桿之間的擺桿的長度為L₂；第一閘板位于主渣溝內時第二擺桿的套環至擋環之間的桿的長度為L₄；第二擺桿和閘板連桿之間的鉸接處至第一閘板上表面的長度為L₁；第一閘板的高度為H₀；配重質量m₁，閘板質量m₂，第二支點到配重連桿的垂直距離為L₅，第二支點到閘板連桿的垂直距離為L₆；則以上參數滿足如下關系式：

L₄≥L₁*L₃/L₂

2H₀>L₁>H₀

m₁*L₅>m₂*L₆

更優選地，所述高溫液態熔渣渣溝閘板控制系統還包括：

第一擺桿和第一支點；

所述第一擺桿的下方設置第一支點，第一擺桿的一端與液壓氣缸的推桿相連，另一端通過鉸鏈與能夠上下移動的閘板連桿的上端相接。

更優選地，所述主渣溝和第一閘板的截面均設置成U型，且兩側邊分別向外側傾斜。

更優選地，系統斷電后，磁感應開關斷開，配重帶動配重桿向下移動，當配重桿上的擋環觸及固定在第二擺桿端部的套環后，配重自身重力產生向下的力并作用于第二擺桿的左側，通過第二擺桿底部的第二支點的作用，在第二擺桿右端形成向上的作用力并通過鉸鏈傳遞給閘板連桿向上移動，將第一閘板提起。

更優選地，所述的高溫液態熔渣渣溝閘板控制系統還包括：

可編程控制器PLC，其信號輸入端與總控制臺連接，用于接收總控制臺發出的任務信號，信號輸出端與液壓氣缸相連，當接收到的任務信號為把熔渣從主渣溝引流到副渣溝時，其觸發液壓氣缸推動第一擺桿的右端向上運動；當接收到的任務信號為引流結束時，其觸發液壓氣缸拉動第一擺桿的右端向下運動。

更優選地，所述主渣溝與副渣溝的上邊分別加裝多塊蓋板，蓋板兩側與渣溝的基礎間有熱風噴嘴。

更優選地，所述蓋板兩側有掛耳。

更優選地，所述副渣溝與主渣溝之間呈設定的夾角a。

更優選地，所述副渣溝較主渣溝深且引出處按照設定坡度自高向低傾斜。

更優選地，所述坡度i為3°～10°。

由上述本發明的技術方案可以看出，本發明具有如下技術效果：

通過本發明，在中途出現突發情況、或者把熔渣從主渣溝引流入副渣溝結束時，能夠將閘板立即提起，使得渣溝內的高爐液態熔渣能夠及時通過主渣溝排走，避免了渣溝與閘板間間隙處存有高爐液態熔渣迅速冷卻與閘板粘連而導致事故發生；

而且，在斷電的情況下，也會自動將閘板提起，從而能夠避免高溫爐渣溢流現象而引發事故發生。

閘板抬起過程中不需要操作人員靠近閘板，從而保證了操作人員的人身安全。

本發明結構簡單，操作方便。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明中控制裝置的結構示意圖；

附圖中：

主渣溝1、副渣溝2、第一閘板3、第二閘板5、高溫液態熔渣渣溝閘板控制系統4；液壓氣缸40、第一擺桿41、閘板連桿42、第二擺桿43；第一支點44、第二支點45；電磁感應開關46、配重連桿47、配重48、擋環49；套環431。

具體實施方式

為了使本領域的技術人員更好地理解本申請的技術方案，以下將結合附圖對本發明做進一步詳細說明。

本申請文件中的上、下、左、右、前和后等方位用語是基于附圖所示的位置關系而建立的。附圖不同，則相應的位置關系也有可能隨之發生變化，故不能以此理解為對保護范圍的限定。

在本發明的描述中，需要理解的是，“多個”的含義是指兩個或者兩個以上，除非另有明確具體的限定。

本發明中，屬于“安裝”、“相連”、“相接”、“連接”、“固定”等應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，也可以是一體地連接，也可以是機械連接，也可以是電連接或可以相互通信，也可以是直接連接，也可以是通過中間媒介間接連接，可以是兩個元器件內部的聯通，也可以是兩個元器件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

實施例一：

本發明提供一種高溫液態熔渣渣溝閘板控制系統，應用于高溫液態熔渣渣溝閘板上，其位置示意圖如1所示，其中的主渣溝1和副渣溝2用于將高爐渣引入余熱回收設備中，在主渣溝1內設置有第一閘板3，在副渣溝2內設置有第二閘板5，本發明的高溫液態熔渣渣溝閘板控制系統4與第一閘板3上端連接。

本發明中的副渣溝2從主渣溝1引出，且與主渣溝1之間呈設定的夾角a，該夾角a的大小根據現場實際情況確定。副渣溝2較主渣溝1深且引出處按照設定坡度自高向低傾斜，該坡度i可以為3°～10°，以方便來渣能順利流進副渣溝。

為了方便第一閘板3和第二閘板5從渣溝中拔出和插入，上述主渣溝1、副渣溝2、第一閘板3和第二閘板5的截面均設置成U型，且兩側邊分別向外側傾斜。

主渣溝1與副渣溝2的上邊分別加裝多塊蓋板，蓋板兩側與渣溝的基礎間有兩排熱風噴嘴，蓋板兩側有掛耳以方便蓋板的移動。

本發明提供一種高溫液態熔渣渣溝閘板控制系統4包括：液壓氣缸40、第一擺桿41、閘板連桿42、第二擺桿43；第一支點44、第二支點45；電磁感應開關46、配重連桿47、配重48、擋環49。

第一擺桿41的下方設置第一支點44，第一擺桿41的一端與液壓氣缸40的推桿相連，另一端通過鉸鏈與能夠上下移動的閘板連桿42的上端相接；閘板連桿42的下端連接閘板3；閘板連桿42的中間部分通過鉸鏈連接第二擺桿43的一端，第二擺桿43的下方設置第二支點45，且第二擺桿43的另一端連接有套環431；配重連桿47能夠在該套環431內上下移動，配重連桿47的上端連接電磁感應開關46，下端連接配重48，中間部分固定有擋環49。

設第二支點45至配重連桿47之間的擺桿的長度為L₃，第二支點45至閘板連桿42之間的擺桿的長度為L₂；第一閘板3位于主渣溝內時第二擺桿43的套環431至擋環49之間的桿的長度為L₄；第二擺桿43和閘板連桿42之間的鉸接處至第一閘板3上表面的長度為L₁；第一閘板3的高度為H₀；配重質量m₁，閘板質量m₂，第二支點45到配重連桿47的垂直距離為L₅，第二支點45到閘板連桿42的垂直距離為L₆；

為保證能夠順利將第一閘板3提起，則以上參數滿足以下要求：

L₄≥L₁*L₃/L₂

2H₀>L₁>H₀

m₁*L₅>m₂*L₆

為了更進一步的實現自動化控制，上述實施例中還包括PLC(可編程控制器)，其信號輸入端與總控制臺連接，用于接收總控制臺發出的任務信號，信號輸出端與液壓氣缸40相連，當接收到的任務信號為把熔渣從主渣溝1引流到副渣溝2時，其觸發液壓氣缸40推動第一擺桿41的右端向上運動；當接收到的任務信號為引流結束時，其觸發液壓氣缸40拉動第一擺桿41的右端向下運動。

實施例一的工作原理：

通常情況下，主渣溝1內的第一閘板3處于打開狀態，副渣溝2內的第二閘板5也處于打開狀態。

當把熔渣從主渣溝1引流到副渣溝2時，此時需要截斷主渣溝1的來渣，則啟動液壓氣缸40，通過液壓氣缸40推桿推動第一擺桿41的右端向上運動，第一擺桿41的右端將力通過第一支點44傳遞到第一擺桿41的左端，并在鉸接處轉換為向下的作用力傳遞給閘板連桿42，閘板連桿42在此向下的作用力及第一閘板3自身重力的作用下，迅速下移，與U型渣溝耦合密封，截斷主渣溝1的來渣，使得來渣流向副渣溝2，最終將來渣引入余熱回收處理設備。

當引流結束時，需要立即提起第一閘板3，此時液壓氣缸40通過推桿拉動第一擺桿41的右端向下運動，第一擺桿41的右端將力通過第一支點44傳遞到第一擺桿41的左端，并在鉸接處轉換為向上的作用力傳遞給閘板連桿42，閘板連桿42在此向上的作用力的作用下，迅速上移，將第一閘板3提起，以備后續來渣也流向主渣溝1。

當系統斷電后，磁感應開關46斷開，配重48迅速下降，并帶動配重桿47向下移動，當配重桿47上的擋環49觸及固定在第二擺桿43端部的套環后，則由于配重48自身重力產生向下的力并作用于第二擺桿43的左側，通過第二擺桿43底部的第二支點45的作用，在第二擺桿43右端形成向上的作用力并通過鉸鏈傳遞給閘板連桿42向上移動，將第一閘板3快速提起，從而能夠避免來渣的溢流現象。

上述實施例一是以液壓氣缸40的推桿通過底部設置第一支點的第一擺桿41與閘板連桿42鉸接，實現第一閘板3的提升和下降。但本發明并不局限于此，在本發明實施例二中，這部分結構還可以為：液壓氣缸40的推桿直接與閘板連桿42鉸接，閘板連桿42與第一閘板3相接。通過液壓氣缸40的推桿直接與閘板連桿42鉸接可以直接實現第一閘板3的提升和下降。

雖然本發明已以較佳實施例公開如上，但實施例并不是用來限定本發明的。在不脫離本發明之精神和范圍內，所做的任何等效變化或潤飾，同樣屬于本發明之保護范圍。因此本發明的保護范圍應當以本申請的權利要求所界定的內容為標準。