CN114777492A - 一种钢铁冶炼物料添加设备及其控制方法 - Google Patents

一种钢铁冶炼物料添加设备及其控制方法 Download PDF

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CN114777492A CN202210449149.2A CN202210449149A CN114777492A CN 114777492 A CN114777492 A CN 114777492A CN 202210449149 A CN202210449149 A CN 202210449149A CN 114777492 A CN114777492 A CN 114777492A
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苏炜
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Abstract

本发明提供一种应用于钢铁冶炼技术领域的钢铁冶炼物料添加设备，本发明还涉及一种钢铁冶炼物料添加设备的控制方法，所述的钢铁冶炼物料添加设备的封闭运输机(3)的头辊(12)和尾辊(14)设置为中间部位凹进的内凹辊型，压带辊(15)设置为中间部位凸出的腰鼓辊型，头辊(12)、尾辊(14)、压带辊(15)分别安装在外壳(11)内部，封闭运输机(3)的进料口(111)位于料仓(1)下方，封闭运输机(3)的出料口(112)位于称量斗(5)上方。本发明所述的钢铁冶炼物料添加设备及其控制方法，能够有效提高物料加料精度，保证加料精度控制在设定重量范围，满足特殊钢冶炼对钢种成分精确控制的要求，达到稳定产品质量，节约成本目的。

Description

一种钢铁冶炼物料添加设备及其控制方法
技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域，更具体地说，是涉及一种钢铁冶炼物料添加设备，本发明还涉及一种钢铁冶炼物料添加设备的控制方法。
背景技术
冶炼不同的钢种，成分不同,对合金等物料的需求量也不同。有的钢种判钢成分范围极窄，对合金等物料添加的准确度要求非常苛刻。目前钢厂加料***大量使用振动给料机作为主要的物料添加设备。其物料添加所用的技术***为：高位料仓→振动给料机→称量斗→振动给料机→加料点。这种技术***虽然在物料运输上比较通畅，但加料精度很差，不能满足特殊钢冶炼对钢种成分精确控制的要求。主要原因如下：振动给料机存在余振现象，当电源切断以后，振动给料机仍然会有一大幅度抖动，我们称之为余振。这会导致物料不受控制地被振下来，是一种计量不可控因素。振动给料机实际上是一种物料通道。当物体落到振动给料机内部时。有时会不受控制地滚落或掉落，导致这部分物料没有被计量，从而造成物料的亏空。虽然可采用快振与慢振，相结合的方式提高精度。但是与加料精度的要求仍然相去甚远。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，操控精准可靠，能够有效提高物料加料精度，保证加料精度控制在设定重量范围，满足特殊钢冶炼对钢种成分精确控制的要求，进而达到稳定产品质量，节约成本目的的钢铁冶炼物料添加设备。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种钢铁冶炼物料添加设备，包括封闭运输机，封闭运输机包括外壳、头辊、尾辊、压带辊、变频调速传动机构、输送带，头辊和尾辊设置为中间部位凹进的内凹辊型，压带辊设置为中间部位凸出的腰鼓辊型，头辊、尾辊、压带辊分别安装在外壳内部，封闭运输机的进料口位于料仓下方，封闭运输机的出料口位于称量斗上方。
所述的钢铁冶炼物料添加设备的封闭运输机还包括固定轴承座、滑动轴承座、缓冲弹簧、调节丝杆。
所述的尾辊通过固定轴承座连接外壳，压带辊与滑动轴承座连接，滑动轴承座连接缓冲弹簧，外壳上设置的调节丝杆顶靠在缓冲弹簧上。
所述的变频调速传动机构包括变频电机和控制部件，变频电机连接头辊，变频电机安装在外壳上。
所述的外壳靠近出料口位置设置清扫器，清扫器位于尾辊下方位置且贴合在输送带下方位置。
所述的封闭运输机的进料口连接料仓，料仓的料仓出料口延伸到外壳内部且位于输送带上方。
所述的封闭运输机的进料口位置设置棒条阀，棒条阀连接控制部件。
所述的称量斗为气动称量斗，称量斗上设置称重传感器，称重传感器与控制部件连接。
所述的封闭运输机的出料口延伸到称量斗的称量斗进料口内，称量斗下方的称量斗出料口与振动给料机的振动给料机进料口通过软联接连接，振动给料机下方还设置振动给料机出料口。
所述的称量斗的下方设有气动翻板阀，气动翻板阀连接控制部件。
本发明还涉及一种操控精准可靠，能够有效提高物料加料精度，保证加料精度控制在设定重量范围，满足特殊钢冶炼对钢种成分精确控制的要求，进而达到稳定产品质量，节约成本目的钢铁冶炼物料添加设备的控制方法。所述的钢铁冶炼物料添加设备的控制方法的控制步骤为：
S1.控制部件控制变频调速传动机构的变频电机启动，变频电机通过头辊驱动输送带快速转动；
S2.称重传感器实时捕捉称量斗内进入物料的实际重量信号，当实际重量未达到设定重量数值时，控制部件持续控制变频电机高速转动，头辊持续驱动输送带高速转动；
S3.称重传感器实时捕捉称量斗内进入物料的实际重量信号，当实际重量接近设定重量数值时，控制部件控制变频电机极低速转动，头辊12驱动输送带极低速转动；
S4.称重传感器实时捕捉称量斗内进入物料的实际重量信号，当实际重量达到设定重量数值时，控制部件控制变频电机停止转动，头辊停止带动输送带转动。
称量斗的下方设有气动翻板阀，在钢铁冶炼物料添加设备进行物料称量时，气动翻板阀先关闭，再接料。
料仓向封闭运输机的进料口加入物料时，控制部件控制棒条阀***的棒条的根数，控制进料量。
封闭运输机输送带将物料通过出料口加入到称量斗内，输送带与称量斗不接触，不干涉，不会影响承重传感器的计量数据输出。
采用本发明的技术方案，工作原理及有益效果如下所述：
本发明所述的钢铁冶炼物料添加设备及其控制方法，控制部件控制变频调速传动机构的变频电机启动，变频电机通过头辊驱动输送带快速转动；称重传感器实时捕捉称量斗内进入物料的实际重量信号，当实际重量未达到设定重量数值时，控制部件持续控制变频电机高速转动，头辊持续驱动输送带高速转动；称重传感器实时捕捉称量斗内进入物料的实际重量信号，当进入称量斗的物料的实际重量接近设定重量数值时，控制部件控制变频电机极低速转动，头辊驱动输送带极低速转动；称重传感器实时捕捉称量斗内进入物料的实际重量信号，当进入称量斗的物料的实际重量达到设定重量数值时，控制部件控制变频电机停止转动，头辊停止带动输送带转动。这样，采用特殊设计的封闭运输机，可严格防止漏料。输送带(可以选择皮带)通过变频调速传动机构控制，可根据需要调节输送带的速度，实现加料速度控制。加料过程通过控制部件控制变频电机转速，采用先快后慢原则。由称重传感器实时捕捉实际重量信号，当实际重量接近要求的重量时，采用极低速加料，一旦达到实际重量(可以是一个范围值)信号一到，立即停止加料。由于没有余振干扰，加料精度可严格控制到需要的范围内。头辊和尾辊采用内凹辊型，压带辊采用腰鼓形，可确保皮带运行不跑偏，运行平稳。同时，腰鼓形的压带辊与内凹辊型的头尾辊协调，把柔性的输送带变成一种皮兜的形状，可以防止物料滚落，使整个加料过程严格可控。压带辊起到皮带张紧器的作用。本发明所述的钢铁冶炼物料添加设备及其控制方法，操控精准可靠，能够有效提高物料加料精度，保证加料精度控制在设定重量范围，满足特殊钢冶炼对钢种成分精确控制的要求，进而达到稳定产品质量，节约成本目的。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的钢铁冶炼物料添加设备的结构示意图；
图2为本发明所述的钢铁冶炼物料添加设备的封闭运输机的结构示意图；
图3a为本发明所述的钢铁冶炼物料添加设备的封闭运输机的头辊的结构示意图；
图3b为本发明所述的钢铁冶炼物料添加设备的封闭运输机的尾辊的结构示意图；
图3c为本发明所述的钢铁冶炼物料添加设备的封闭运输机的压带辊的结构示意图；
附图中标记分别为：1、料仓；2、棒条阀；3、封闭运输机；4、称重传感器；5、称量斗；6、软联接；7、振动给料机；11、外壳；111、进料口；112、出料口；113、清扫器；12、头辊；13、固定轴承座；14、尾辊；15、压带辊；16、滑动轴承座；17、缓冲弹簧；18、调节丝杆；19、变频调速传动机构；20、输送带；21、变频电机；22、料仓出料口；23、称量斗进料口；24、称量斗出料口；25、振动给料机进料口；26、振动给料机出料口；27、气动翻板阀。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1-附图3c所示，本发明为一种钢铁冶炼物料添加设备，包括封闭运输机3，封闭运输机3包括外壳11、头辊12、尾辊14、压带辊15、变频调速传动机构19、输送带20，头辊12和尾辊14设置为中间部位凹进的内凹辊型，压带辊15设置为中间部位凸出的腰鼓辊型，头辊12、尾辊14、压带辊15分别安装在外壳11内部，封闭运输机3的进料口111位于料仓1下方，封闭运输机3的出料口112位于称量斗5上方。上述结构，针对现有技术中的不足，提出全新的技术方案。所述的钢铁冶炼物料添加设备的控制方法的控制步骤为：控制部件控制变频调速传动机构19的变频电机21启动，变频电机21通过头辊12驱动输送带20快速转动；称重传感器4实时捕捉称量斗5内进入物料的实际重量信号，当实际重量未达到设定重量数值时，控制部件持续控制变频电机21高速转动，头辊12持续驱动输送带20高速转动；称重传感器4实时捕捉称量斗5内进入物料的实际重量信号，当进入称量斗的物料的实际重量接近设定重量数值时，控制部件控制变频电机21极低速转动，头辊12驱动输送带20极低速转动；称重传感器4实时捕捉称量斗5内进入物料的实际重量信号，当进入称量斗的物料的实际重量达到设定重量数值时，控制部件控制变频电机21停止转动，头辊12停止带动输送带20转动。这样，采用特殊设计的封闭运输机3，可严格防止漏料。输送带(可以选择皮带)通过变频调速传动机构19控制，可根据需要调节输送带的速度，实现加料速度控制。加料过程通过控制部件控制变频电机21转速，采用先快后慢原则。由称重传感器实时捕捉实际重量信号，当实际重量接近要求的重量时，采用极低速加料，一旦达到实际重量(可以是一个范围值)信号一到，立即停止加料。由于没有余振干扰，加料精度可严格控制到需要的范围内。而头辊12和尾辊14采用内凹辊型，压带辊15采用腰鼓形，可确保皮带运行不跑偏，运行平稳。同时，腰鼓形的压带辊15与内凹辊型的头尾辊协调，把柔性的输送带变成一种皮兜的形状，可以防止物料滚落，使整个加料过程严格可控。同时腰鼓形的压带辊15起到皮带张紧器的作用。本发明所述的钢铁冶炼物料添加设备及其控制方法，操控精准可靠，能够有效提高物料加料精度，保证加料精度控制在设定重量范围，满足特殊钢冶炼对钢种成分精确控制的要求，进而达到稳定产品质量，节约成本目的。
所述的钢铁冶炼物料添加设备的封闭运输机3还包括固定轴承座13、滑动轴承座16、缓冲弹簧17、调节丝杆18。所述的尾辊14通过固定轴承座13连接外壳11，压带辊15与滑动轴承座16连接，滑动轴承座16连接缓冲弹簧17，外壳11上设置的调节丝杆18顶靠在缓冲弹簧17上。上述结构，固定轴承座13实现对尾辊14与外壳的连接，头辊与变频调速传动机构19连接，变频调速传动机构19安装在外壳上，而调节丝杆与外壳连接，通过旋动调节丝杆，调节丝杆可以相对于外壳向靠近或远离压带辊方向旋动，从而挤压缓冲弹簧，实现对压带辊方向调节，调节压带辊与输送带的张紧力度，满足需求。
所述的变频调速传动机构19包括变频电机21和控制部件，变频电机21连接头辊12，变频电机21安装在外壳11上。
所述的外壳11靠近出料口112位置设置清扫器113，清扫器113位于尾辊14下方位置且贴合在输送带20下方位置。上述结构，清扫器用于扫除粘连在输送带上的物料，起到物料刮除的作用，便于输送带循环到上方位置时，表面不会粘有物料，满足物料输送要求。
所述的封闭运输机3的进料口111连接料仓1，料仓1的料仓出料口22延伸到外壳11内部且位于输送带20上方。上述结构，料仓的物料通过料仓出料口22落到输送带上，输送带向称量斗输送物料。
所述的封闭运输机3的进料口111位置设置棒条阀2，棒条阀2连接控制部件。上述结构，进料口设有棒条阀2，控制部件可根据加料精度和加料速度进行设置***棒条的根数，进一步提高加料精度。
所述的称量斗5为气动称量斗，称量斗5上设置称重传感器4，称重传感器4与控制部件连接。上述结构，承重传感器将称量斗的物料的实际数量数值反馈给控制部件，控制部件控制变频电机的转速。
所述的封闭运输机3的出料口112延伸到称量斗5的称量斗进料口23内，称量斗5下方的称量斗出料口24与振动给料机7的振动给料机进料口25通过软联接6连接，振动给料机7下方还设置振动给料机出料口26。所述的称量斗5的下方设有气动翻板阀27，气动翻板阀27连接控制部件。上述结构，在进行称量作业时，气动翻板阀先关闭，再接料，可以防止物料的流失，使所有的物料得到计量。
本发明还涉及一种操控精准可靠，有效提高物料加料精度，保证加料精度控制在设定重量范围，满足特殊钢冶炼对钢种成分精确控制的要求，达到稳定产品质量，节约成本目的钢铁冶炼物料添加设备的控制方法。所述的钢铁冶炼物料添加设备的控制方法的控制步骤为：
S1.控制部件控制变频调速传动机构19的变频电机21启动，变频电机21通过头辊12驱动输送带20快速转动；S2.称重传感器4实时捕捉称量斗5内进入物料的实际重量信号，当实际重量未达到设定重量数值时，控制部件持续控制变频电机21高速转动，头辊12持续驱动输送带20高速转动；S3.称重传感器4实时捕捉称量斗5内进入物料的实际重量信号，当实际重量接近设定重量数值时，控制部件控制变频电机21极低速转动，头辊12驱动输送带20极低速转动；S4.称重传感器4实时捕捉称量斗5内进入物料的实际重量信号，当实际重量达到设定重量数值时，控制部件控制变频电机21停止转动，头辊12停止带动输送带20转动。这样，有效解决现有技术的问题。
称量斗5的下方设有气动翻板阀27，在钢铁冶炼物料添加设备进行物料称量时，气动翻板阀27先关闭，再接料。在进行称量作业时，气动翻板阀先关闭，再接料，可以防止物料的流失，使所有的物料得到计量。这样，进一步保障钢铁冶炼物料添加设备的控制精度。
料仓1向封闭运输机3的进料口111加入物料时，控制部件控制棒条阀2***的棒条的根数，控制进料量。这样，控制部件可根据加料精度和加料速度进行设置***棒条的根数，进一步提高加料精度。
封闭运输机3输送带20将物料通过出料口112加入到称量斗5内，输送带20与称量斗5不接触，不干涉，不会影响承重传感器4的计量数据输出。上述结构，振动给料机7振动不会影响封闭运输机。
本发明所述的钢铁冶炼物料添加设备及其控制方法，主要实施效果如下：1，加料精度得到了质的提升，一般块度较小的物料每次加料误差可以控制在1～2公斤。块度较大的物料每次加料误差可以控制在4～5公斤。完全满足特殊钢冶炼对钢的成分的苛刻要求。2，节约物料。许多钢种基本可以按照下限控制，节约了大量的合金物料，经济效益明显。3，加料***安全环保，整个加料过程无粉尘污染。
本发明所述的钢铁冶炼物料添加设备及其控制方法，控制部件控制变频调速传动机构的变频电机启动，变频电机通过头辊驱动输送带快速转动；称重传感器实时捕捉称量斗内进入物料的实际重量信号，当实际重量未达到设定重量数值时，控制部件持续控制变频电机高速转动，头辊持续驱动输送带高速转动；称重传感器实时捕捉称量斗内进入物料的实际重量信号，当进入称量斗的物料的实际重量接近设定重量数值时，控制部件控制变频电机极低速转动，头辊驱动输送带极低速转动；称重传感器实时捕捉称量斗内进入物料的实际重量信号，当进入称量斗的物料的实际重量达到设定重量数值时，控制部件控制变频电机停止转动，头辊停止带动输送带转动。这样，采用特殊设计的封闭运输机，可严格防止漏料。输送带(可以选择皮带)通过变频调速传动机构控制，可根据需要调节输送带的速度，实现加料速度控制。加料过程通过控制部件控制变频电机转速，采用先快后慢原则。由称重传感器实时捕捉实际重量信号，当实际重量接近要求的重量时，采用极低速加料，一旦达到实际重量(可以是一个范围值)信号一到，立即停止加料。由于没有余振干扰，加料精度可严格控制到需要的范围内。头辊和尾辊采用内凹辊型，压带辊采用腰鼓形，可确保皮带运行不跑偏，运行平稳。同时，腰鼓形的压带辊与内凹辊型的头尾辊协调，把柔性的输送带变成一种皮兜的形状，可以防止物料滚落，使整个加料过程严格可控。压带辊起到皮带张紧器的作用。本发明所述的钢铁冶炼物料添加设备及其控制方法，操控精准可靠，能够有效提高物料加料精度，保证加料精度控制在设定重量范围，满足特殊钢冶炼对钢种成分精确控制的要求，进而达到稳定产品质量，节约成本目的。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (14)

1.一种钢铁冶炼物料添加设备，其特征在于：包括封闭运输机(3)，封闭运输机(3)包括外壳(11)、头辊(12)、尾辊(14)、压带辊(15)、变频调速传动机构(19)、输送带(20)，头辊(12)和尾辊(14)设置为中间部位凹进的内凹辊型，压带辊(15)设置为中间部位凸出的腰鼓辊型，头辊(12)、尾辊(14)、压带辊(15)分别安装在外壳(11)内部，封闭运输机(3)的进料口(111)位于料仓(1)下方，封闭运输机(3)的出料口(112)位于称量斗(5)上方。
2.根据权利要求1所述的钢铁冶炼物料添加设备，其特征在于：所述的钢铁冶炼物料添加设备的封闭运输机(3)还包括固定轴承座(13)、滑动轴承座(16)、缓冲弹簧(17)、调节丝杆(18)。
3.根据权利要求2所述的钢铁冶炼物料添加设备，其特征在于：所述的尾辊(14)通过固定轴承座(13)连接外壳(11)，压带辊(15)与滑动轴承座(16)连接，滑动轴承座(16)连接缓冲弹簧(17)，外壳(11)上设置的调节丝杆(18)顶靠在缓冲弹簧(17)上。
4.根据权利要求1或2所述的钢铁冶炼物料添加设备，其特征在于：所述的变频调速传动机构(19)包括变频电机(21)和控制部件，变频电机(21)连接头辊(12)，变频电机(21)安装在外壳(11)上。
5.根据权利要求1或2所述的钢铁冶炼物料添加设备，其特征在于：所述的外壳(11)靠近出料口(112)位置设置清扫器(113)，清扫器(113)位于尾辊(14)下方位置且贴合在输送带(20)下方位置。
6.根据权利要求1或2所述的钢铁冶炼物料添加设备，其特征在于：所述的封闭运输机(3)的进料口(111)连接料仓(1)，料仓(1)的料仓出料口(22)延伸到外壳(11)内部且位于输送带(20)上方。
7.根据权利要求1或2所述的钢铁冶炼物料添加设备，其特征在于：所述的封闭运输机(3)的进料口(111)位置设置棒条阀(2)，棒条阀(2)连接控制部件。
8.根据权利要求4所述的钢铁冶炼物料添加设备，其特征在于：所述的称量斗(5)为气动称量斗，称量斗(5)上设置称重传感器(4)，称重传感器(4)与控制部件连接。
9.根据权利要求8所述的钢铁冶炼物料添加设备，其特征在于：所述的封闭运输机(3)的出料口(112)延伸到称量斗(5)的称量斗进料口(23)内，称量斗(5)下方的称量斗出料口(24)与振动给料机(7)的振动给料机进料口(25)通过软联接(6)连接，振动给料机(7)下方还设置振动给料机出料口(26)。
10.根据权利要求8所述的钢铁冶炼物料添加设备，其特征在于：所述的称量斗(5)的下方设有气动翻板阀(27)，气动翻板阀(27)连接控制部件。
11.一种钢铁冶炼物料添加设备的控制方法，其特征在于：所述的钢铁冶炼物料添加设备的控制方法的控制步骤为：
S1.控制部件控制变频调速传动机构(19)的变频电机(21)启动，变频电机(21)通过头辊(12)驱动输送带(20)快速转动；
S2.称重传感器(4)实时捕捉称量斗(5)内进入物料的实际重量信号，当实际重量未达到设定重量数值时，控制部件持续控制变频电机(21)高速转动，头辊(12)持续驱动输送带(20)高速转动；
S3.称重传感器(4)实时捕捉称量斗(5)内进入物料的实际重量信号，当实际重量接近设定重量数值时，控制部件控制变频电机(21)极低速转动，头辊(12)驱动输送带(20)极低速转动；
S4.称重传感器(4)实时捕捉称量斗(5)内进入物料的实际重量信号，当实际重量达到设定重量数值时，控制部件控制变频电机(21)停止转动，头辊(12)停止带动输送带(20)转动。
12.根据权利要求11所述的钢铁冶炼物料添加设备的控制方法，其特征在于：称量斗(5)的下方设有气动翻板阀(27)，在钢铁冶炼物料添加设备进行物料称量时，气动翻板阀(27)先关闭，再接料。
13.根据权利要求11或12所述的钢铁冶炼物料添加设备的控制方法，其特征在于：料仓(1)向封闭运输机(3)的进料口(111)加入物料时，控制部件控制棒条阀(2)***的棒条的根数，控制进料量。
14.根据权利要求11或12所述的钢铁冶炼物料添加设备的控制方法，其特征在于：封闭运输机(3)输送带(20)将物料通过出料口(112)加入到称量斗(5)内，输送带(20)与称量斗(5)不接触，不干涉，不会影响承重传感器(4)的计量数据输出。
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