專利名稱：用于硅鋼生產(chǎn)的烘烤合金自動加料方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于冶金行業(yè)技術領域，具體涉及大型轉(zhuǎn)爐冶煉硅鋼時，一套全自動化控制的烘烤合金自動加料方法及裝置。
背景技術：
硅鋼是含硅量在3°/Γ5%左右的硅鐵合金，是電力、電子和軍事工業(yè)不可缺少的重要軟磁合金。硅鋼的生產(chǎn)工藝復雜，制造技術嚴格，國內(nèi)外的生產(chǎn)技術都比較注重技術保密，視為企業(yè)生命。相對于普通鋼種，硅鋼冶煉生產(chǎn)過程中需要在鋼水中加入大量經(jīng)過烘烤后的鐵合金。合金烘烤可以解決如下方面的問題(1)大量合金受潮后易向鋼液中增H，鑄坯形成“白斑”，使鋼變脆；(2)合金加入鋼包后大量吸熱，轉(zhuǎn)爐被迫提高出鋼溫度，這不僅惡化了鋼水質(zhì)量，而且也降低了轉(zhuǎn)爐爐齡，給生產(chǎn)組織造成諸多不利影響；(3)低溫硅易氧化，造成硅的過度燒損，降低硅的收得率?，F(xiàn)有技術下，轉(zhuǎn)爐不生產(chǎn)硅鋼時，合金加料系統(tǒng)用于添加冷合金，具體工藝流程見圖1，此流程不需要烘烤硅鋼，直接添加冷合金即可。在硅鋼生產(chǎn)時，現(xiàn)今各個鋼廠多采用小型轉(zhuǎn)爐冶煉，由于出鋼量小，均采用相對簡單的工藝措施向轉(zhuǎn)爐內(nèi)添加需要烘烤的合金。用于硅鋼生產(chǎn)的多為噸位在IOOt以下的小型轉(zhuǎn)爐，鐵合金加入量相對要少，采用的硅鐵合金加料工藝為吊車吊起裝有冷合金的底開式料罐，然后將料卸入合金烘烤爐，人工判斷料加滿后，啟動合金烘烤爐將合金加熱，經(jīng)過烘烤后的合金卸入合金稱量車進行稱量，稱量完畢將合金卸入叉式翻斗車中，人工操作叉式車行走至轉(zhuǎn)爐爐后，將合金卸入爐后合金匯總斗，具體流程見圖2。此工藝方式有以下幾點不足(1)采用料罐上料，不能精確控制加入烘烤爐的合金量。(2)機械化、自動化水平低，人工工作環(huán)境差。(3)人工操作不易精確控制合金加入時間點，不能很好的與生產(chǎn)節(jié)奏相匹配。(4)只適用于小型轉(zhuǎn)爐冶煉硅鋼，如果采用大型轉(zhuǎn)爐冶煉硅鋼，由于加入轉(zhuǎn)爐的烘烤合金量增大，如仍用叉車運輸烘烤后的合金，必然導致叉車數(shù)量增多，作業(yè)干擾加大，不能滿足合金運輸?shù)囊?，必須開發(fā)出一種能夠一次性加入大量合金的裝置，來滿足大型轉(zhuǎn)爐烘烤合金加料的要求。據(jù)此，為適應硅鋼生產(chǎn)大型化這一趨勢，且從提高自動化水平、節(jié)省勞動力因素考慮，應設計一套機械化、自動化程度高且能夠一次性加入大量合金的烘烤鐵合金加料系統(tǒng)。這種合金加料系統(tǒng)能將大量需要烘烤的鐵合金定時、定量的供給轉(zhuǎn)爐，以更好的匹配現(xiàn)代煉鋼技術的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述存在的不足，提供一種能將大量需要烘烤的鐵合金定時、定量的供給轉(zhuǎn)爐，自動化程度高且能夠一次性加入大量合金的烘烤合金自動加料方法及裝置。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是
用于硅鋼生產(chǎn)的烘烤合金自動加料的裝置，包括有輸送裝置、烘烤裝置、匯總裝置，以及分別于三者相連接的電控系統(tǒng)，其中輸送裝置為垂直皮帶機，其底端連接合金地下料倉，頂端設有投料口，其特征在于所述的烘烤裝置包括有多個并列一排的合金烘烤器，沿合金烘烤器排列方向的上下位置平行設置有一對導軌，其中上導軌上安裝有可滑動的上稱量小車，上稱量小車可移動到投料口處，下導軌延伸出合金烘烤器區(qū)域，并在上面安裝有可滑動的下稱量小車，所述的匯總裝置包括有設置在下導軌的延伸處下方的合金匯總斗。在上述方案中，所述的上稱量小車和下稱量小車均安裝有內(nèi)置料斗，內(nèi)置料斗三面各帶一套壓力傳感器，內(nèi)置料斗的下部開口安裝有氣缸驅(qū)動的扇形閥。在上述方案中，所述的上導軌在正對投料口的位置還安裝有限位開關，用于保證上稱量小車能夠滑動到正對投料口的位置。 在上述方案中，所述的合金烘烤爐下部也帶有氣缸驅(qū)動的扇形閥以及振動給料器。合金烘烤爐還安裝有粉塵分離、溫度檢測與顯示系統(tǒng)。在上述方案中，所述的合金匯總斗還包括有溜管，溜管的管口與下稱量小車可實現(xiàn)對接，并在對接處的下導軌上安裝有限位裝置。在上述方案中，所述的上稱量小車和下稱量小車的內(nèi)置料斗和合金烘烤爐的容積相同。在上述方案中，所述的電控系統(tǒng)包括有垂直皮帶機電機開關，上稱量小車電機開關，下稱量小車電機開關，以及合金烘烤器加熱開關。采用上述烘烤合金自動加料的裝置所進行的生產(chǎn)方法，該方法主要包括以下步驟
步驟1，啟動垂直皮帶機，地下料倉中的合金經(jīng)過垂直皮帶機上升到一定高度后，從投料口卸入上稱量小車，合金料重量達到預設值之后，由壓力傳感器給出信號，電控系統(tǒng)控制垂直皮帶機停止，上稱量小車開行至合金烘烤爐上方，將合金料卸入合金烘烤爐。步驟2，由于合金烘烤爐需要一定時間，因此可以在烘烤的同時，重復步驟1，將更多的料投入各個不同的合金烘烤爐，實現(xiàn)一次性烘烤大量合金料
步驟3，合金料加熱溫度到達預定值后，合金烘烤爐底部的扇形閥在氣缸作用下打開，合金料卸入下稱量小車。步驟4，裝有預定重量的合金料的下稱量小車開至合金匯總斗上方，并由限位裝置限位停止，經(jīng)溜管將合金料卸入合金匯總斗。步驟5，重復步驟3和4，可將不同合金烘烤爐內(nèi)的合金料分時段分別卸入合金匯總斗。稱量小車采用電機驅(qū)動，可根據(jù)生產(chǎn)需要設定合適的運行速度。此烘烤合金運輸方式代替了傳統(tǒng)的叉車運輸方式，滿足大型轉(zhuǎn)爐一次性加入烘烤合金的需要，且實現(xiàn)了機械化和自動化加料。上所述的流程中，垂直皮帶機高度、稱量小車的噸位及行走速度、烘烤爐數(shù)量及噸位應根據(jù)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)能力通過計算，合理的安排布置。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術，存在如下有益效果
(I)該合金加料方法和裝置，解決了大型轉(zhuǎn)爐出鋼時，向鋼包內(nèi)添加大量烘烤合金這一技術難題。(2)整套系統(tǒng)自動化程度高，使得可以精確掌控合金加入的時間、速度、重量。(3)由于采用限位開關、壓力傳感器等電子元件，整套合金加料系統(tǒng)便于PLC集成控制。此裝置能夠提高輥子的使用壽命，防止因其磨損而不能繼續(xù)工作，同時提高帶鋼表面質(zhì)量。


圖I是傳統(tǒng)煉鋼技術不生產(chǎn)硅鋼時的合金加料系統(tǒng)流程 圖2是傳統(tǒng)硅鋼生產(chǎn)過程中合金加料流程圖。圖3是本發(fā)明實施例應運用硅鋼生產(chǎn)中的工藝流程 圖4是本發(fā)明的實施例中合金加料系統(tǒng)的正向剖視 附圖中標號如下，I一合金地下料倉B，2—垂直皮帶機，3—上稱量小車，4一合金烘烤
器，
5一下稱量小車，6一合金匯總斗。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
，對本發(fā)明作進一步的說明
如圖4所示的用于硅鋼生產(chǎn)的烘烤合金自動加料的裝置，包括有輸送裝置、烘烤裝置、匯總裝置，以及分別于三者相連接的電控系統(tǒng)，其中輸送裝置為垂直皮帶機2，其底端連接合金地下料倉I，頂端設有投料口，其中所述的烘烤裝置包括有多個并列一排的合金烘烤器4，沿合金烘烤器4排列方向的上下位置平行設置有一對導軌，其中上導軌上安裝有可滑動的上稱量小車3，上稱量小車3可移動到投料口處，下導軌延伸出合金烘烤器4區(qū)域，并在上面安裝有可滑動的下稱量小車5，所述的匯總裝置包括有設置在下導軌的延伸處下方的合金匯總斗6。在本實施例中，所述的上稱量小車3和下稱量小車5均安裝有內(nèi)置料斗，內(nèi)置料斗三面各帶一套壓力傳感器，內(nèi)置料斗的下部開口安裝有氣缸驅(qū)動的扇形閥。在本實施例中，所述的上導軌在正對投料口的位置還安裝有限位開關，用于保證上稱量小車3能夠滑動到正對投料口的位置。在本實施例中，所述的合金烘烤爐4下部也帶有氣缸驅(qū)動的扇形閥以及振動給料器。合金烘烤爐4還安裝有粉塵分離、溫度檢測與顯示系統(tǒng)。在本實施例中，所述的合金匯總斗6還包括有溜管，溜管的管口與下稱量小車可實現(xiàn)對接，并在對接處的下導軌上安裝有限位裝置。在本實施例中，所述的上稱量小車3和下稱量小車5的內(nèi)置料斗和合金烘烤爐4的容積相同
在本實施例中，所述的電控系統(tǒng)包括有垂直皮帶機電機開關，上稱量小車電機開關，下稱量小車電機開關，以及合金烘烤器加熱開關。采用本發(fā)明實施例裝置所進行的生產(chǎn)方法，該方法主要包括以下步驟
O國內(nèi)某鋼廠使用兩座200t轉(zhuǎn)爐冶煉硅鋼，其中W(Si)約為39T5%，W(Cr)約為O.49ΓΟ. 8%，綜合考慮Si和Cr的收得率、鐵合金中Si和Cr的質(zhì)量分數(shù)，得出轉(zhuǎn)爐冶煉硅鋼每爐次生產(chǎn)過程中需要IOt硅鐵6. 5t鉻鐵，硅鐵和鉻鐵的堆比重分別為1.5t/m3、3. 8t/m3，為便于協(xié)調(diào)生產(chǎn)，上稱量小車3、下稱量小車5及合金烘烤爐4的容積設計為6. 3m3。2)大批的硅鐵合金由汽車拖運至合金地下料倉I內(nèi)的料斗中，然后經(jīng)料斗下方的振動給料器將硅鐵合金卸入垂直皮帶機2。3)垂直皮帶機2將硅鐵合金從合金地下料倉I (標高-5. 5米)運送到皮帶機末端的料斗(標高+34. 42米),這個過程每大約需要2 4min時間。4)硅鐵合金從料斗落入上稱量小車3，當上稱量小車3內(nèi)置料斗的硅鐵合金裝滿預設值后，垂直皮帶機2停止工作，小車開始以3m/s的速度行走至合金烘烤爐4上方。5)上稱量小車3內(nèi)置料斗下部的扇形閥打開，將硅鐵合金卸入合金烘烤器4，合金烘烤器4的烘烤時間為55min，可將合金烘烤至400°C飛00°C。
6)硅鐵合金溫度到達預定值后，合金烘烤爐4下部的扇形閥打開，硅鐵合金卸入下稱量小車5。7)當下稱量小車5內(nèi)置料斗的硅鐵合金裝滿后，小車開始以3m/s的速度行走至合金匯總斗6上方，下稱量小車5內(nèi)置料斗下部扇形閥打開，硅鐵合金經(jīng)溜管進入合金匯總斗6。合金烘烤爐4的烘烤時間為55min，加上合金在皮帶機及小車上的運轉(zhuǎn)時間，大約一共為65 70 min，而200t轉(zhuǎn)爐的冶煉周期約為35 40 min，這樣為匹配一座轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)節(jié)奏，硅鐵需要兩臺合金烘烤爐4，鉻鐵需要一臺合金烘烤爐?？紤]考慮一臺合金烘烤爐檢修，為匹配兩座200t轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)，最大利用烘烤時間差，實際配置七臺合金烘烤爐4生產(chǎn)。
權利要求
1.用于硅鋼生產(chǎn)的烘烤合金自動加料的裝置，包括有輸送裝置、烘烤裝置、匯總裝置，以及分別于三者相連接的電控系統(tǒng)，其中輸送裝置為垂直皮帶機，其底端連接合金地下料倉，頂端設有投料口，其特征在于所述的烘烤裝置包括有多個并列一排的合金烘烤器，沿合金烘烤器排列方向的上下位置平行設置有一對導軌，其中上導軌上安裝有可滑動的上稱量小車，上稱量小車可移動到投料口處，下導軌延伸出合金烘烤器區(qū)域，并在上面安裝有可滑動的下稱量小車，所述的匯總裝置包括有設置在下導軌的延伸處下方的合金匯總斗。
2.如權利要求I所述的用于硅鋼生產(chǎn)的烘烤合金自動加料的裝置，其特征在于所述的上稱量小車和下稱量小車均安裝有內(nèi)置料斗，內(nèi)置料斗三面各帶一套壓力傳感器，內(nèi)置料斗的下部開口安裝有氣缸驅(qū)動的扇形閥。
3.如權利要求I所述的用于硅鋼生產(chǎn)的烘烤合金自動加料的裝置，其特征在于所述的上導軌在正對投料口的位置還安裝有限位開關，用于保證上稱量小車能夠滑動到正對投料口的位置。
4.如權利要求I所述的用于硅鋼生產(chǎn)的烘烤合金自動加料的裝置，其特征在于所述的合金烘烤爐下部也帶有氣缸驅(qū)動的扇形閥以及振動給料器，合金烘烤爐還安裝有粉塵分離、溫度檢測與顯示系統(tǒng)。
5.如權利要求I所述的用于硅鋼生產(chǎn)的烘烤合金自動加料的裝置，其特征在于所述的合金匯總斗還包括有溜管，溜管的管口與下稱量小車可實現(xiàn)對接，并在對接處的下導軌上安裝有限位裝置。
6.如權利要求1-5所述的用于硅鋼生產(chǎn)的烘烤合金自動加料的裝置，其特征在于所述的上稱量小車和下稱量小車的內(nèi)置料斗和合金烘烤爐的容積相同。
7.如權利要求I所述的用于硅鋼生產(chǎn)的烘烤合金自動加料的裝置，其特征在于所述的電控系統(tǒng)包括有垂直皮帶機電機開關，上稱量小車電機開關，下稱量小車電機開關，以及合金烘烤器加熱開關。
8.采用上述裝置進行硅鋼生產(chǎn)的烘烤合金自動加料的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟 步驟1，啟動垂直皮帶機，地下料倉中的合金經(jīng)過垂直皮帶機上升到一定高度后，從投料口卸入上稱量小車，合金料重量達到預設值之后，由壓力傳感器給出信號，電控系統(tǒng)控制垂直皮帶機停止，上稱量小車開行至合金烘烤爐上方，將合金料卸入合金烘烤爐； 步驟2，由于合金烘烤爐需要一定時間，因此可以在烘烤的同時，重復步驟1，將更多的料投入各個不同的合金烘烤爐，實現(xiàn)一次性烘烤大量合金料； 步驟3，合金料加熱溫度到達預定值后，合金烘烤爐底部的扇形閥在氣缸作用下打開，合金料卸入下稱量小車； 步驟4，裝有預定重量的合金料的下稱量小車開至合金匯總斗上方，并由限位裝置限位停止，經(jīng)溜管將合金料卸入合金匯總斗； 步驟5，重復步驟3和4，可將不同合金烘烤爐內(nèi)的合金料分時段分別卸入合金匯總斗。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于硅鋼生產(chǎn)的烘烤合金自動加料方法及裝置。包括有輸送裝置、烘烤裝置、匯總裝置，以及分別于三者相連接的電控系統(tǒng)，所述的烘烤裝置包括有多個并列一排的合金烘烤器，沿合金烘烤器排列方向的上下位置平行設置有一對導軌，其中上導軌上安裝有可滑動的上稱量小車，上稱量小車可移動到投料口處，下導軌延伸出合金烘烤器區(qū)域，并在上面安裝有可滑動的下稱量小車，所述的匯總裝置包括有設置在下導軌的延伸處下方的合金匯總斗；以及采用上述裝置進行烘烤合金自動加料的方法。此裝置和方法能將大量需要烘烤的鐵合金定時、定量的供給轉(zhuǎn)爐，自動化程度高且能夠一次性加入大量合金。
文檔編號F27D13/00GK102937378SQ20121042510
公開日2013年2月20日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權日2012年10月31日
發(fā)明者葛君生, 張佩燦, 陳鵬, 張發(fā)強, 雷加鵬, 胡晶晶, 袁曉峰, 李智 申請人:中冶南方工程技術有限公司