[0001] 本发明属于钢铁冶金铁水脱硫生产技术领域，具体涉及一种铁水脱硫用喷枪更换装置及其使用方法。

[0002] 铁水预脱硫为优化冶金生产工艺的不可缺少的工序之一，它可降低连续铸钢/炼铁的焦比和提高生产率，减少炼钢的石灰消耗量和渣量等，从而降低生产成本。铁水进入炼钢炉冶炼之前，脱除其中硫的铁水预处理工艺，也称铁水炉外脱硫。传统的高炉连续铸钢/炼铁‑‑‑转炉炼钢工艺是很难去除铁水中的硫的，只有在炼钢之前加上铁水预脱硫工序、炼钢之后加上炉外精炼工艺才能生产优质的低硫钢。铁水喷粉脱硫和铁水旋转脱硫中都用到喷枪，喷枪的传统更换方式多是通过纯人工更换作业，没有喷枪更换专用设备，这就导致了换枪作业强度高、效率低。

[0003] 申请号为201810636234.3中国发明专利公开了一种铁水脱硫喷枪更换装置，包括框架装配、压辊、侧导辊、托辊、移动臂、液压缸，在框架装配上设有压辊、侧导辊和托辊，移动臂行走于压辊、侧导辊和托辊之间，液压缸安装于框架装配上，液压缸的活塞杆与移动臂铰接，在移动臂的前端设有槽口，槽口与喷枪管直径相匹配。该装置投入生产后，能帮助工人简单高效的完成喷枪更换作业。该方案中喷枪与旋转升降装置的连接仍是法兰和螺栓，不可避免地影响更换的效率，自动化程度低，还有进一步改进的必要。

[0016] 下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明：在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0017] 见图1‑图4，是本发明一种铁水脱硫用喷枪更换装置实施例使用状态结构示意图，包括底座1、旋转架2、旋转伺服电机3、更换操作机构4和控制系统，在底座1的顶部居中设有旋转架2，旋转架2与底座1之间设有轴承5，底座1底部垂直设有旋转伺服电机3，旋转伺服电机3的轴端与旋转架2固定连接，该装置设置于常规的铁水脱硫喷吹作业的二层平台24上，与喷枪旋转驱动机构22配合完成喷枪的更换作业。

[0018] 更换操作机构4包括滑座6、行走电机7、操作手8、导槽梁9、连杆10、摆杆11和摆杆电机12，滑座6底部设有行走轮13，行走轮13通过皮带传动与行走电机7相连接，滑座6顶部设有摆杆电机12，摆杆电机12依次通过摆杆11、连杆10与操作手8底部铰接；当摆杆电机12旋转时，操作手8沿导槽梁9内水平往复滑动，操作手8设有U形前端14；滑座6通过支架25与导槽梁9固定连接，该结构为曲柄连杆机构，可实现操作手的水平方向的往复移动，完成对喷枪的拾取和放置的功能。

[0019] 行走轮13与导轨15相匹配，导轨15的前端和后端分别设有行程开关16，行程开关16与控制系统相连接，行程开关16为安全防护，防止脱轨意外发生。

[0020] 旋转架2的外缘绕圆周方向均匀设有若干个U形喷枪挂架17，其U形开口沿径向向外，方便装卸喷枪操作。

[0021] 与U形喷枪挂架17配套的喷枪结构包括枪体18和位于枪体顶部的固定段19，固定段19由上至下依次设有夹持管段191、上环圈192和下环圈193，上环圈192与U形喷枪挂架17匹配，下环圈193与操作手8的U形前端14匹配，夹持管段191与喷枪旋转驱动机构22上的快换夹盘20匹配。此种枪体与现有结构相比，明显提高了装夹和定位的功能，结构更合理，效果更好。

[0022] 快换夹盘20为机床用三爪或四爪卡盘，该结构与法兰螺栓结构相比，可实现快速夹紧，本发明采用电动扭矩扳手作业，效率高且劳动强度低。

[0023] 一种铁水脱硫用喷枪更换装置的使用方法，具体方法如下：1）喷枪更换作业前，喷枪旋转驱动机构22将旧喷枪21提升至换枪位；
2）旋转架2在旋转伺服电机3的驱动下旋转至空枪位，用于收取旧喷枪21；
3）滑座6在行走电机7的驱动下向前移动，直到操作手8的U形前端14托住旧喷枪21
的下环圈193，快换夹盘20打开，喷枪旋转驱动机构22带动快换夹盘20上升，直到夹持管段
191与快换夹盘20脱离；
4）滑座6携带旧喷枪21向后移动，直到旧喷枪21的上环圈192与空枪位的U形喷枪
挂架17就位，摆杆电机12旋转使操作手8向后移动，直到将旧喷枪21转移到旋转架2上，摆杆电机12停止；
5）旋转架2旋转到新喷枪位，摆杆电机12反向旋转使操作手8向前移动，拾取新喷
枪，滑座6前行，携带新喷枪到达快换夹具下方，滑座6停止移动；
6）喷枪旋转驱动机构22带动快换夹盘20下落，直到夹持管段191进入快换夹盘20，
操作者使用电动扭矩扳手将快换夹盘20卡紧；
7）滑座6后移复位，等待控制系统的下一次更换指令。

[0024] 旋转伺服电机3上设有角度编码器或圆光栅编码器，可用于实现旋转架的角度的精确控制，方便更换操作机构的自动运行定位。

[0025] 导槽梁9上设有前后两个限位开关23，限位开关23与控制系统相连接，并与摆杆电机12实现连锁控制，此为安全措施，防止操作手从导槽梁9中脱出，造成事故。

[0026] 以上仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。