一種kr法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統，包括鋼結構支架，所述鋼結構支架上設置卷揚機設備和卷揚升降軌道，卷揚升降軌道上設置卷揚小車，卷揚小車上設置攪拌頭，卷揚機設備的卷揚鋼絲繩與卷揚小車相連，卷揚鋼絲繩上設置拉力傳感器，卷揚機設備的減速機輸出軸上設置定位編碼器，拉力傳感器和定位編碼器通過數據線分別與PLC控制器相連。本發明根據KR法攪拌設備在勻速升降過程中拉力傳感器的拉力變化定性檢測攪拌頭是否插入鋼水液面，可準確檢測鋼水液面的實際高度，并將高度數據反饋到脫硫自動控制系統中參與脫硫控制，從而精確控制攪拌頭插入深度，優化脫硫動力學性能，提高脫硫效率。
【專利說明】—種KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統
【技術領域】
[0001]本發明屬于鋼鐵冶金領域，特別涉及一種KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統。
【背景技術】
[0002]KR攪拌脫硫工藝是將澆注耐火材料形成的攪拌頭，經烘烤后插入定量的鋼水包中旋轉，使鐵水產生漩渦，然后向鐵水漩渦區投入定量的脫硫劑，使脫硫劑和鐵水中硫在不斷攪拌的漩渦中發生脫硫反應。攪拌脫硫工藝最大的特點是具有極好的脫硫動力學條件，脫硫效率聞。
[0003]為了達到最好的脫硫動力學條件和脫硫效果，攪拌頭插入鐵水罐中鋼水液面的深度有很高的要求，因此檢測煉鋼生產過程中實際鋼水液面高度很重要，而傳統的接觸式和非接觸式檢測設備都有局限性，主要存在的問題是:接觸式的檢測設備如重錘等因受鋼水高溫(通常在1400度左右)的影響，檢測設備本身故障率高、檢修困難、維護成本高、誤差大；非接觸式的檢測方法如超聲波檢測，因現場生產環節惡劣，儀表安裝困難、維護難度大、抗干擾能力差，檢測結果影響因素多，不穩定；另外，有的工業現場利用稱重的方法通過理論計算來推算出鋼水液面的高度，此方法在鋼包耐火材料沒有消耗的情況下可以作為參考，在實際生產過程中，因為鋼包數量較多，根據生產工藝不同及使用狀況，損耗情況根本無法統計，通過稱重的方法計算出來的高度誤差很大。
【發明內容】
[0004]發明目的:本發明的目的是提供一種鋼鐵冶金KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統，通過該系統準確檢測鋼水液面的實際高度。
[0005]為了實現上述目的，本發明采用了如下的技術方案:
[0006]一種KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統，包括鋼結構支架、卷揚機設備、卷揚升降軌道、卷揚小車、攪拌頭、拉力傳感器、定位編碼器和PLC控制器；所述鋼結構支架上設置卷揚機設備和卷揚升降軌道，卷揚升降軌道上設置卷揚小車，卷揚小車上設置攪拌頭，卷揚機設備的卷揚鋼絲繩與卷揚小車相連，卷揚鋼絲繩上設置拉力傳感器，卷揚機設備的減速機輸出軸上設置定位編碼器，拉力傳感器和定位編碼器通過數據線分別與PLC控制器相連。
[0007]本發明中，優選的，所述攪拌頭包括攪拌頭本體、攪拌桿和進氣管道，攪拌頭本體內部開設有空腔，攪拌桿一端伸入空腔內并固定，攪拌桿內套設進氣管道，進氣管道與攪拌桿之間留有間隙。
[0008]有益效果:通過在卷揚機設備的鋼絲繩上安裝拉力傳感器測量鋼絲繩拉力的變化，在卷揚機設備的減速機輸出軸上安裝定位編碼器檢測攪拌頭的位置，根據KR法攪拌設備在勻速升降過程中拉力傳感器的拉力變化定性檢測攪拌頭是否插入鋼水液面，可準確檢測鋼水液面的實際高度，并將高度數據反饋到脫硫自動控制系統中參與脫硫控制，從而精確控制攪拌頭插入深度，優化脫硫動力學性能，提高脫硫效率。【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統布置示意圖；
[0010]圖2為本發明中攪拌頭的結構示意圖。
[0011]圖中:1_鋼結構支架；2_卷揚機設備；3_卷揚升降軌道；4_卷揚小車；5_攪拌頭；51-攪拌頭本體；52_攪拌桿；53_進氣管道；54_空腔；55_間隙；6_拉力傳感器；7_鋼水包。
【具體實施方式】:
[0012]下面結合附圖對本發明做更進一步的解釋。
[0013]如圖1所示，本發明的KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統包括鋼結構支架1、卷揚機設備2、卷揚升降軌道3、卷揚小車4、攪拌頭5、拉力傳感器6、定位編碼器和PLC控制器。卷揚機設備2固定在鋼結構支架I 一側的頂部平臺上，卷揚升降軌道3固定在鋼結構支架I中部，卷揚升降軌道3上安裝有可沿卷揚升降軌道3上下移動的卷揚小車4，卷揚小車4底部安裝有攪拌頭5。卷揚機設備2的卷揚鋼絲繩與卷揚小車4頂部相連，通過卷揚鋼絲繩驅動卷揚小車4帶動攪拌頭5升降，卷揚鋼絲繩上設置拉力傳感器6，卷揚鋼絲繩的拉力通過拉力傳感器6檢測，卷揚機設備2的減速機輸出軸上設置定位編碼器，通過定位編碼器記錄攪拌頭5的高度位置并根據卷揚鋼絲繩的拉力自動檢測分析鋼水包7內鋼水的液面位置。[0014]如圖2所示，所述攪拌頭5包括攪拌頭本體51、攪拌桿52和進氣管道53，攪拌頭本體51內部開設有空腔54，攪拌桿52 —端伸入空腔54內并固定，攪拌桿52內套設進氣管道53，進氣管道53與攪拌桿52之間留有間隙55。攪拌頭5工作時，攪拌頭本體51在攪拌桿52帶動下旋轉使鐵水產生漩渦，在脫硫攪拌過程中，攪拌頭本體51溫度會逐漸升高，為了提高攪拌頭5的壽命，需要攪拌頭本體51進行冷卻。本實施例中，攪拌桿52內套設有進氣管道53，通過向進氣管道53通入壓縮空氣，壓縮空氣經進氣管道53進入攪拌頭本體51內部，再由進氣管道53與攪拌桿52之間的間隙55流出，從而實現壓縮空氣在攪拌頭本體51內部的流通，實現冷卻作用。
[0015]本發明的KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統的鋼水液面高度檢測方法:通過卷揚機設備2驅動卷揚小車4帶動攪拌頭5由初始位置勻速升降，因為卷揚小車4與卷揚升降軌道3的升降阻力一定，卷揚小車4相當于是一個懸空的電子稱，在卷揚小車4下降過程中，拉力傳感器6和定位編碼器分別將拉力傳感器6的拉力值數據和攪拌頭5的高度位置數據實時傳輸到PLC控制器；由于攪拌頭5是由耐火材料澆注形成，耐火材料根據原材料及含量的不同，通常密度為:1.8~3.0k g/cm3，而鋼水的密度是:固態高溫(1200°C以上)為
7.4kg/cm3 ;液態高溫(1600°C以上)為7.0kg/cm3，所以容易得出，一旦攪拌頭5部分或全部插入鋼水液面以下，鋼水會對攪拌頭5會產生一個很明顯的向上的浮力，從而減少卷揚鋼絲繩上拉力傳感器的拉力值數據，當PLC控制器在檢測到拉力傳感器6的拉力值數據明顯變化時，記錄下定位編碼器傳送的攪拌頭5高度位置數據，即可得出鋼水包7內鋼水液面的實際高度。檢測系統再將鋼水液面數據傳到脫硫自動化控制系統中，通過自動化控制系統計算攪拌頭插入鐵水罐中鋼水液面的深度，以達到脫硫最佳動力學性能，提高脫硫效率。
[0016]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統，其特征在于:包括鋼結構支架(1)、卷揚機設備⑵、卷揚升降軌道⑶、卷揚小車⑷、攪拌頭(5)、拉力傳感器(6)、定位編碼器和PLC控制器；所述鋼結構支架(1)上設置卷揚機設備(2)和卷揚升降軌道(3)，卷揚升降軌道(3)上設置卷揚小車(4)，卷揚小車⑷上設置攪拌頭(5)，卷揚機設備⑵的卷揚鋼絲繩與卷揚小車(4)相連，卷揚鋼絲繩上設置拉力傳感器(6)，卷揚機設備(2)的減速機輸出軸上設置定位編碼器，拉力傳感器(6)和定位編碼器通過數據線分別與PLC控制器相連。
2.根據權利要求1所述的一種KR法煉鋼脫硫鋼水液面檢測系統，其特征在于:所述攪拌頭(5)包括攪拌頭本體(51)、攪拌桿(52)和進氣管道(53)，攪拌頭本體(51)內部開設有空腔(54)，攪拌桿(52) —端伸入空腔(54)內并固定，攪拌桿(52)內套設進氣管道(53)，進氣管道(53)與攪拌 桿(52)之間留有間隙(55)。
【文檔編號】G01F23/00GK103981334SQ201410235734
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月29日 優先權日:2014年5月29日
【發明者】王昌正, 張建勝, 刁垚堯, 錢國忠, 張鶴 申請人:江蘇大峘集團有限公司