一种转底炉炉床膨胀量监测控制结构及其方法与流程

1.本发明涉及转底炉监测技术领域，特别涉及一种转底炉炉床膨胀量监测控制结构及其方法。


背景技术：

2.目前,非高炉冶炼新工艺在全球正在迅速发展,其中转底炉还原技术是非高炉冶炼新工艺中的重要组成部分。转底炉是一种在运行时，炉顶、炉墙保持不动，而炉底沿着环形轨道转动的工业设备。
3.但是,转底炉运行中,温度由常温上升到1200度，炉床受热膨胀，对于膨胀量的监测和控制，在现有技术中没有显示、记录、报警所对应的设备。炉床膨胀到一定数值，就会导致炉底跑偏，日积月累必会超出设计偏差范围,将导致严重设备事故的发生，甚至会导致停炉停产检修。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种转底炉炉床膨胀量监测控制结构及其方法，能实时记录并反映转底炉膨胀量情况，便于根据膨胀量做出实时控制调整。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种转底炉炉床膨胀量监测控制结构，包括基础，所述基础上连接有炉底机械以及驱动炉底机械转动的驱动装置，炉底机械上方设有炉床，炉床跟随炉底机械转动；炉床或炉底机械上连接有感应块，炉底机械或炉床上连接有感应对应感应块位移的位移传感器。
6.更进一步地，所述位移传感器感应方向沿炉床直径方向设置。
7.更进一步地，所述炉床底部设有若干膨胀控制件，炉底机械上连接有对应的挡块，膨胀控制件通过顶推对应挡块，阻碍炉床的向外膨胀。
8.更进一步地，所述膨胀控制件包括固定块以及调节丝杆，调节丝杆穿过固定块，固定块两端固定与调节丝杆相适配的丝杆螺母，调节丝杆一端抵接于对应挡块，另一端设有驱动其转动的动力件。
9.更进一步地，所述动力件包括连接于炉床底部的伺服电机，调节丝杆远离对应挡块一端连接大齿，伺服电机输出轴上连接与大齿相啮合的小齿。
10.更进一步地，所述基础包括上方的内圈拖轮和外圈拖轮，炉底机械承接于内圈拖轮和外圈拖轮上。
11.更进一步地，所述炉床呈环形，包括若干相同的扇形床单元，每个床单元包括床框和床框内的扇形板，床框下方两侧连接槽钢，相邻床框相互靠近一侧的槽钢通过螺栓相固定。
12.更进一步地，所述炉床下方连接指针，炉底机械上连接有标尺，指针对准标尺刻度，以指示膨胀量。
13.一种转底炉炉床膨胀量监测控制结构的监测控制方法，包括如下步骤，
s1：转底炉炉床运行前，先回零再启动，回零时调节丝杆恢复原位，启动后，炉底机械在驱动装置驱动作用下转动，其上的炉床跟随炉底机械转动；s2：当炉床温度变化时，炉床沿径向向外膨胀，位移传感器感应到感应块的位移距离，并根据位移距离驱动伺服电机转动，控制调节丝杆前进或后退，以控制膨胀量。
14.更进一步地，还包括步骤s3：若位移传感器感应到膨胀量超过了预设的预警值，则控制报警，若超过了预设的最大值，则控制转底炉停止运行。
15.综上所述，本发明具有以下有益效果：转底炉炉床靠自重压在炉底机械上，由于加热区的温度各不相同，炉床在受热后会自由膨胀，在炉床底部延伸个指针下来，指针正下方的炉底机械上安装个标尺，现场可直观了解膨胀量，位移量也可以通过位移传感器实时传导，反馈给plc系统。
16.在温度变化导致膨胀时，plc系统会根据膨胀量，对所有伺服电机做出实时位移调整，当膨胀量达到一定值时，进行报警或停止转底炉运行，具有工作可靠、自动化程度高等特点。
附图说明
17.图1是本发明的整体结构示意图；图2是本发明中部分床单元位置的结构示意图；图3是图2另一视角的结构示意图；图4是图3中a部分的放大结构示意图；图5是图3中b部分的放大结构示意图。
18.图中，1、基础；11、内圈拖轮；12、外圈拖轮；2、炉底机械；3、驱动装置；4、炉床；41、床框；42、扇形板；43、槽钢；5、感应块；51、位移传感器；6、挡块；61、固定块；62、调节丝杆；64、伺服电机；65、大齿；66、小齿；7、指针；71、标尺。
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，本实施例不构成对本发明的限制。
20.一种转底炉炉床膨胀量监测控制结构，如图1所示，包括混凝土基础1，基础1包括固定于其上方且同心设置的内圈拖轮11和外圈拖轮12，基础1上连接有炉底机械2以及驱动炉底机械2缓慢转动的驱动装置3；其中，炉底机械2承接于内圈拖轮11和外圈拖轮12上，驱动装置3设有均匀分布于炉底机械2外周的多个，炉底机械2底部外周设有一圈齿圈，驱动装置3包括电机驱动的水平齿轮，齿轮与齿圈相啮合，实现驱动；该电机还可通过轨道和气缸实现沿炉底机械2直径方向的直线滑移，以实现方便齿圈和齿轮的啮合或脱离，便于维护或更换。
21.如图1和图2所示，炉底机械2上方设有炉床4，炉床4跟随炉底机械2转动；拼接的炉床4依靠自重压在炉底机械2上，因为摩擦力比较大，炉床4和炉底机械2可以看似成一个整体，不沿转动方向相对滑动；炉床4呈环形，包括若干相同的扇形床单元，每个床单元包括床框41和床框41内的扇形板42，床框41下方两侧焊接固定u型槽钢43，相邻床框41相互靠近一侧的槽钢43通过螺
栓相固定。
22.如图3和图4所示，炉床4或炉底机械2上连接有感应块5，炉底机械2或炉床4上连接有感应对应感应块5位移的位移传感器51，位移传感器51感应方向沿炉床4直径方向设置；床框41下方焊接固定指针7，感应块5固定于指针7侧面，位移传感器51通过固定卡扣安装于侧边的炉底机械2上，炉底机械2上焊接有标尺71，指针7向下对准标尺71刻度，以指示膨胀量；转底炉炉床4靠自重压在炉底机械2上，由于加热区的温度各不相同，炉床4在受热后会沿半径方向向外自由膨胀，指针7移动，通过指针7与标尺71可以在现场直观了解膨胀量，而位移量可以通过感应块5和位移传感器51实时传导，把位移量反馈给plc系统等控制模块中。
23.如图3和图5所示，炉床4底部内环位置设有若干膨胀控制件，炉底机械2上连接有对应的挡块6，膨胀控制件通过顶推对应挡块6，阻碍炉床4的向外膨胀；膨胀控制件包括固定块61以及调节丝杆62，调节丝杆62穿过固定块61，固定块61两端固定与调节丝杆62相适配的丝杆螺母，调节丝杆62一端抵接于对应挡块6，另一端设有驱动其转动的动力件；动力件包括固定连接于炉床4底部槽钢43上的伺服电机64，调节丝杆62远离对应挡块6一端通过平键连接大齿65，伺服电机64输出轴上连接与大齿65相啮合的小齿66。
24.上述监测控制结构的监测控制方法包括如下步骤，s1：转底炉炉床4运行前，先回零再启动，回零时调节丝杆62恢复原位，启动后，炉底机械2在驱动装置3驱动作用下转动，其上的炉床4跟随炉底机械2转动；s2：当炉床4温度变化时，炉床4沿径向向外膨胀，位移传感器51感应到感应块5的位移距离，把位移量传输给plc系统，plc系统根据位移距离（膨胀实时变化）驱动伺服电机64转动，控制调节丝杆62前进或后退，做出实时位移调整，以控制膨胀量（整个转底炉一圈安装了若干伺服电机64，使得炉床4均匀膨胀）；上述正常运行情况下，plc实时把位移量传输到主控电脑，通过在电脑画面上显示位移趋势图等方式直观记录膨胀量变化，便于从趋势中预防可能会发生的事故；s3：若位移传感器51感应到膨胀量超过了预设的预警值，则控制报警（报警器报警或操作画面闪烁等方式报警），若超过了预设的最大值，则控制转底炉停止运行。
25.本发明能实时记录并反映转底炉膨胀量情况，根据膨胀量可以做出实时控制调整，并具有报警提醒和停止运行的功能，运动轨迹在电脑上实时显示，具有工作可靠、自动化程度高等特点。
26.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，不用于限制本发明，本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明技术方案的保护范围内。

技术特征：
1.一种转底炉炉床膨胀量监测控制结构，其特征在于：包括基础，所述基础上连接有炉底机械以及驱动炉底机械转动的驱动装置，炉底机械上方设有炉床，炉床跟随炉底机械转动；炉床或炉底机械上连接有感应块，炉底机械或炉床上连接有感应对应感应块位移的位移传感器。2.根据权利要求1所述的一种转底炉炉床膨胀量监测控制结构，其特征在于：所述位移传感器感应方向沿炉床直径方向设置。3.根据权利要求1或2所述的一种转底炉炉床膨胀量监测控制结构，其特征在于：所述炉床底部设有若干膨胀控制件，炉底机械上连接有对应的挡块，膨胀控制件通过顶推对应挡块，阻碍炉床的向外膨胀。4.根据权利要求3所述的一种转底炉炉床膨胀量监测控制结构，其特征在于：所述膨胀控制件包括固定块以及调节丝杆，调节丝杆穿过固定块，固定块两端固定与调节丝杆相适配的丝杆螺母，调节丝杆一端抵接于对应挡块，另一端设有驱动其转动的动力件。5.根据权利要求4所述的一种转底炉炉床膨胀量监测控制结构，其特征在于：所述动力件包括连接于炉床底部的伺服电机，调节丝杆远离对应挡块一端连接大齿，伺服电机输出轴上连接与大齿相啮合的小齿。6.根据权利要求1所述的一种转底炉炉床膨胀量监测控制结构，其特征在于：所述基础包括上方的内圈拖轮和外圈拖轮，炉底机械承接于内圈拖轮和外圈拖轮上。7.根据权利要求1所述的一种转底炉炉床膨胀量监测控制结构，其特征在于：所述炉床呈环形，包括若干相同的扇形床单元，每个床单元包括床框和床框内的扇形板，床框下方两侧连接槽钢，相邻床框相互靠近一侧的槽钢通过螺栓相固定。8.根据权利要求1或7所述的一种转底炉炉床膨胀量监测控制结构，其特征在于：所述炉床下方连接指针，炉底机械上连接有标尺，指针对准标尺刻度，以指示膨胀量。9.一种基于权利要求5所述的转底炉炉床膨胀量监测控制结构的监测控制方法，其特征在于：包括如下步骤，s1：转底炉炉床运行前，先回零再启动，回零时调节丝杆恢复原位，启动后，炉底机械在驱动装置驱动作用下转动，其上的炉床跟随炉底机械转动；s2：当炉床温度变化时，炉床沿径向向外膨胀，位移传感器感应到感应块的位移距离，并根据位移距离驱动伺服电机转动，控制调节丝杆前进或后退，以控制膨胀量。10.根据权利要求9所述的一种转底炉炉床膨胀量监测控制方法，其特征在于：还包括步骤s3：若位移传感器感应到膨胀量超过了预设的预警值，则控制报警，若超过了预设的最大值，则控制转底炉停止运行。

技术总结
本发明公开了一种转底炉炉床膨胀量监测控制结构及其方法，涉及转底炉监测技术领域，解决了炉床膨胀到一定数值，就会导致炉底跑偏，日积月累必会超出设计偏差范围,将导致严重设备事故的发生，甚至导致停炉停产检修的问题。包括基础，所述基础上连接有炉底机械以及驱动炉底机械转动的驱动装置，炉底机械上方设有炉床，炉床跟随炉底机械转动；炉床或炉底机械上连接有感应块，炉底机械或炉床上连接有感应对应感应块位移的位移传感器。能实时记录并反映转底炉膨胀量情况，达到了便于根据膨胀量做出实时控制调整的效果。做出实时控制调整的效果。做出实时控制调整的效果。


技术研发人员：沐浩杰 陈小忠 殳哲君
受保护的技术使用者：中天钢铁集团（南通）有限公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/8/13