一种高炉铁水分装安全联锁系统及其联锁方法

技术领域

本发明涉及一种安全联锁系统，尤其涉及一种高炉铁水分装安全联锁系统及其联锁方 法。

背景技术

在冶金企业生产钢铁过程中，首先将铁矿石和废钢冶炼成铁水，然后将铁水根据需要 运送到下一步生产制造环节当中。其中，炼成的铁水通过炼铁炉的出铁口装到铁水罐内再 通过铁路运送到下一工序。目前国内炼铁炉普遍采用高炉冶炼，由人工操作翻转漏斗将出 铁口流出的铁水分装到炉下铁水罐中，再经铁水罐牵引车牵引移走。

在人工操作翻转漏斗将出铁口流出的铁水分装到炉下铁水罐的过程中，操作人员与炉 下铁水罐牵引车的操作司机采用无线通话方式联络，但在实际工作中，经常由于配合不当 出现操作失误，在铁水分装过程中铁水罐牵引车移动，导致铁水喷溅到机车或铁水罐上造 成设备损失和安全事故。

发明内容

本发明提供了一种高炉铁水分装安全联锁系统及其联锁方法，可保证铁水罐牵引车不 会在铁水分装过程中因误操作发生移动，确保铁水分装作业时设备和人身安全；本发明的 安全联锁系统结构简单，自动化程度高，可靠性强，使用寿命长。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种高炉铁水分装安全联锁系统，包括安装在高炉出铁槽下方翻转漏斗处的安全联锁 器、同步摆动机构和主控装置；所述安全联锁器由本体、感应滚子及电磁感应器组成，安 全联锁器本体在同步摆动机构带动下随翻转漏斗同步转动；本体转动时其内部的感应滚子 沿圆周方向开设的滚动槽滚动，本体上设有用于检测感应滚子极限位置的电磁感应器，电 磁感应器通过信号输出电缆与主控制装置连接，主控制装置通过信号输入电缆连接翻转漏 斗下方铁水罐牵引车的电源开关。

所述同步摆动机构由摆臂一、摆臂二和摆动轴组成，摆臂一的一端铰接在翻转漏斗上 部一侧，另一端与摆臂二铰接；摆臂二的另一端套装在摆动轴上并可使摆动轴随之转动， 摆轴轴与安全联锁器本体固定连接。

所述安全联锁器本体为分体结构，沿摆动轴水平轴线分为上部本体和下部本体，上部 本体和下部本体又在同一轴截面分为两部分，上部本体分为联锁上体和联锁上盖，下部本 体分为联锁下体和联锁下盖；所述滚动槽位于联锁上体和联锁下体内对应位置。

所述电磁感应器沿本体垂直轴线对称设置，其中心分别位于感应滚子的滚动中心圆 上；电磁感应器的前端伸入联锁下体中，通过螺母固定，后端连接信号输出电缆。

所述主控装置为PLC或单片机。

一种高炉铁水分装安全联锁系统的联锁方法，翻转漏斗翻转倾倒铁水时，通过同步摆 动机构带动安全联锁器上部的摆动轴转动，安全联锁器的本体随摆动轴转动时本体内的感 应滚子沿内部滚动槽向对应一侧滚动，滚动到对应侧的电磁感应器前时，电磁感应器检测 到感应滚子后发送信号到主控装置，由主控装置发送信号到对应铁水罐牵引车电源控制开 关，将铁水罐牵引车的电源断开，防止其在铁水罐接铁水的过程中移动；翻转漏斗倾倒铁 水完毕后回复原位，安全联锁器也同步回复原位，感应滚子离开电磁感应器检测区域，电 磁感应器停止向主控装置发送信号；铁水罐牵引车电源自动恢复到连通状态，此时，可启 动铁水罐牵引车将装满铁水的铁水罐移走。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)可保证铁水罐牵引车不会在铁水分装过程中因误操作发生移动，确保铁水分装作 业时设备和人身安全；

2)安全联锁系统结构简单，使用方便，自动化程度高；

3)安装使用不受环境影响，适用性强；

4)工作可靠，不易损坏，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明所述安全联锁系统的结构示意图。

图2是本发明所述安全联锁器的主视图。

图3是本发明所述安全联锁器的侧视图。

图中：1.高炉2.出铁槽3.翻转漏斗4.摆臂一5.摆臂二6.摆动轴7.安全联 锁器701.螺栓一702.联锁下盖703.联锁下体704.感应滚子705.电磁感应器 706.螺栓二707.联锁上盖708.联锁上体709.螺母8.信号输出电缆9.铁水罐牵 引车10.电源开关11.主控装置12.信号输入电缆

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1，是本发明所述系统的结构示意图。本发明所述一种高炉铁水分装安全联锁系 统，包括安装在高炉出铁槽2下方翻转漏斗3处的安全联锁器7、同步摆动机构和主控装 置11；所述安全联锁器7由本体、感应滚子704及电磁感应器705组成(如图2-图3所 示)，安全联锁器本体在同步摆动机构带动下随翻转漏斗3同步转动；本体转动时其内部 的感应滚子704沿圆周方向开设的滚动槽滚动，本体上设有用于检测感应滚子704极限位 置的电磁感应器705，电磁感应器705通过信号输出电缆8与主控制装置11连接，主控 制装置11通过信号输入电缆12连接翻转漏斗3下方铁水罐牵引车9的电源开关10。

所述同步摆动机构由摆臂一4、摆臂二5和摆动轴6组成，摆臂一4的一端铰接在翻 转漏斗3上部一侧，另一端与摆臂二5铰接；摆臂二5的另一端套装在摆动轴6上并可使 摆动轴6随之转动，摆轴轴6与安全联锁器本体固定连接。

所述安全联锁器本体为分体结构，沿摆动轴6水平轴线分为上部本体和下部本体，上 部本体和下部本体又在同一轴截面分为两部分，上部本体分为联锁上体708和联锁上盖 707，下部本体分为联锁下体703和联锁下盖702；所述滚动槽位于联锁上体708和联锁 下体703内对应位置。

所述电磁感应器705沿本体垂直轴线对称设置，其中心分别位于感应滚子704的滚动 中心圆上；电磁感应器705的前端伸入联锁下体703中，通过螺母709固定，后端连接信 号输出电缆8。

所述主控装置11为PLC或单片机。

一种高炉铁水分装安全联锁系统的联锁方法，翻转漏斗3翻转倾倒铁水时，通过同步 摆动机构带动安全联锁器7上部的摆动轴6转动，安全联锁器7的本体随摆动轴6转动时 本体内的感应滚子704沿内部滚动槽向对应一侧滚动，滚动到对应侧的电磁感应器705前 时，电磁感应器705检测到感应滚子704后发送信号到主控装置11，由主控装置11发送 信号到对应铁水罐牵引车电源开关10，将铁水罐牵引车9的电源断开，防止其在铁水罐 接铁水的过程中移动；翻转漏斗3倾倒铁水完毕后回复原位，安全联锁器7也同步回复原 位，感应滚子704离开电磁感应器705检测区域，电磁感应器705停止向主控装置11发 送信号；铁水罐牵引车9电源自动恢复到连通状态，此时，可启动铁水罐牵引车9将装满 铁水的铁水罐移走。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的 操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说 明均为常规方法。

【实施例】

首先将信号输出电缆8连接在电磁感应器705上，再将电磁感应器705在预先设计好 的位置分别拧入联锁下体703内，用螺母709固定；将联锁下盖702对正后通过螺栓一 701固定在联锁下体703上组成下部本体，然后将感应滚子704放入联锁下体703内的滚 动槽中；将联锁上盖707通过螺栓一701与联锁上体708对正固定组成上部本体，将上部 本体和下部本体对正并扣合在摆动轴6上，然后用螺栓二706将上部本体和下部本体固定 连接。

本实施例中，摆臂一4与翻转漏斗3的铰接点在远离安全联锁器7的翻转漏斗3上部 一侧偏心设置，摆臂一4的长度大于摆臂二5的长度，摆臂一4随翻转漏斗3摆动时通过 摆臂二5带动摆动轴6同步回转。

翻转漏斗3初始位置为水平位置，此时安全联锁器7也位于初始位置，其中轴线在竖 直方向，感应滚子704位于摆动轴6的正下方。

工作时，高1炉内的铁水通过出铁槽2流出，翻转漏斗3先向左侧翻转将铁水放入左 侧铁水罐内，摆动轴6在同步摆动机构的带动下顺时针旋转，固定在摆动轴6上的安全联 锁器7也随着顺时针旋转；安全联锁器7滚动槽内的感应滚子704向右侧滚动，当滚动到 右侧电磁感应器705的前面时，右侧电磁感应器705得电，通过信号输出电缆8发送信号 到主控装置11，由主控装置11通过信号输入电缆12发送控制信号控制左侧铁水罐牵引 车9的电源自动关闭。这样，对应铁水罐牵引车9在接铁水作业时无法进行移动操作，从 而保证铁水分装作业的安全。

同理，翻转漏斗3向右侧翻转将铁水放入右侧铁水罐内时，摆动轴6在同步摆动机构 的带动下逆时针旋转，固定在摆动轴6上的安全联锁器7也随着逆时针旋转；安全联锁器 7滚动槽内的感应滚子704向左侧滚动，当滚动到左侧电磁感应器705的前面时，左侧电 磁感应器705得电，通过信号输出电缆8发送信号通到主控装置11，由主控装置11发送 控制信号控制右侧铁水罐牵引车9的电源自动关闭。这样，对应铁水罐牵引车9在接铁水 作业时无法进行移动操作。

当2个铁水罐装满铁水需要移开时，两侧铁水罐牵引车9将同时运行，此时翻转漏斗 3回复到初始位置，感应滚子704自动滚动到两个电磁感应器705的中间位置，两侧电磁 感应器705均不动作，主控装置11控制铁水罐牵引车电源开关10自动接通，两侧铁水罐 牵引车9恢复可操作状态。