一種用於aod爐爐壓控制的液壓驅動閥門裝置製造方法
2023-07-05 16:51:41
一種用於aod爐爐壓控制的液壓驅動閥門裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用於AOD爐爐壓控制的液壓驅動閥門裝置，該液壓控制閥門裝置包括閥門、液壓閥站和PLC控制器，所述閥門設置在AOD爐的除塵煙道上，所述液壓閥站包括進油管路、回油管路、雙電磁鐵比例換向閥和單向閥，進油管路、回油管路分別連接雙電磁鐵比例換向閥的進油口、出油口，雙電磁鐵比例換向閥通過單向閥連接液壓缸，PLC控制器的控制輸入端連接位移傳感器的信號輸出端，PLC控制器的控制輸出端連接雙磁鐵比例換向閥的電磁線圈。爐壓控制方式由原來的電動定開度模式改為液壓動態控制模式。解決了現有電動調節閥的響應速度和精度都不能滿足不鏽鋼煉鋼的爐壓控制要求。
【專利說明】—種用於AOD爐爐壓控制的液壓驅動閥門裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及轉爐爐壓控制系統，具體涉及一種用於AOD爐爐壓控制的液壓驅
動閥門裝置。
【背景技術】
[0002]AOD 爐(argon oxygen decarburization furnace),即氬1氧精煉爐，是氬1氧精煉法的精煉設備，其外形與轉爐近似。如圖1所示，現有的AOD爐的爐壓控制擋板使用的是電動調節閥，圖中，I為AOD爐的除塵煙道，2為電動調節閥，3為引風閥，4為灰倉，通過電動調節閥上的一個位置傳感器反饋電動調節閥的實際位置，採用步進控制模式來控制電動調節閥的動作。但在實際應用中，尤其是壓力控制時，由於受控壓力要求在很小的壓力範圍下變化，而使用的電動調節閥響應慢，步進動作幅度過大，一直超調無法實現有效控制。所以此種控制方式無法適用於爐壓控制，目前只能採用定開度的模式。
[0003]另外，由於AOD爐吹煉期間爐壓是在不斷變化的，而現在的電動調節閥採用的是定開度模式，所以有時在工況變化的情況下，如果電動調節閥開度過小，會造成C0>6%，從而引起吹煉條件不滿足的情況發生。另外，CO含量在不鏽鋼冶煉中，對於鋼水成份具有參考價值，就目前採用的爐壓控制方式，對吹煉中的CO含量存在一定的影響。而且，由於定開度模式，有時要求爐壓擋板開大擋板卻無法動作，造成吹煉時爐壓為正值，煙氣外溢。因此，電動調節閥的響應速度和精度都不能滿足不鏽鋼煉鋼的爐壓控制要求。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種用於AOD爐爐壓控制的液壓驅動閥門裝置，用以解決現有電動調節閥的響應速度和精度都不能滿足不鏽鋼煉鋼的爐壓控制要求。
[0005]為實現上述目的，本實用新型的方案是:一種用於AOD爐爐壓控制的液壓驅動閥門裝置，所述液壓驅動閥門裝置包括閥門、液壓閥站和和PLC控制器，所述閥門設置在AOD爐的除塵煙道上，該閥門由閥體和執行機構組成，所述執行機構為一個帶位移傳感器的液壓缸，所述液壓缸的活塞杆連接閥體；
[0006]所述液壓閥站包括進油管路、回油管路、雙電磁鐵比例換向閥和單向閥，所述進油管路與雙電磁鐵比例換向閥的進油口連通，所述回油管路與雙電磁鐵比例換向閥的回油口連通，所述雙電磁鐵比例換向閥的工作油口通過高壓軟管與液壓缸的進出油口連通，所述單向閥連接在雙電磁鐵比例換向閥與液壓缸進出油口相連的管路上；
[0007]所述PLC控制器的控制輸入端連接所述位移傳感器的信號輸出端，PLC控制器的控制輸出端連接所述雙磁鐵比例換向閥的電磁線圈。
[0008]進一步地，所述進油管路包括工作進油管路和備用進油管路。
[0009]進一步地，所述液壓閥站還設置有手動換向閥，所述手動換向閥的進油口與所述進油管路連通，回油口與所述回油管路連通，工作油口通過所述高壓軟管與液壓缸的進出油口連通。[0010]進一步地，所述液壓閥站還設置有手動泵和手動進油管路，所述手動泵的吸油閥連接所述手動進油管路，所述手動泵的壓油閥連接雙電磁鐵比例換向閥的進油口。
[0011]進一步地，所述閥門為蝶閥。
[0012]本實用新型達到的有益效果:(I)本實用新型在AOD爐的除塵煙道上安裝一套液壓控制閥門裝置，爐壓控制方式由原來電動定開度模式改為液壓動態控制模式，動態控制AOD爐的爐壓，避免CO和O2含量超標及熱能浪費，能有效提高動作進度，而且可以按照AOD爐不同的工藝階段調節爐內的壓力，對系統的響應速度和控制精度高，能有效控制AOD爐冶煉所需要的負壓，減少煙氣外逸。
[0013](2)本實用新型的液壓閥站還設置有手動換向閥，在雙磁鐵比例換向閥失效時，可以通過手動換向閥緊急控制閥門的開度，提高液壓閥站工作的可靠性。
[0014](3)本實用新型的液壓閥站還設置有手動泵和手動進油管路，在事故狀態下，通過手動泵提供緊急液壓源，在保證液壓閥站工作可靠性的同時，提高工作效率。
[0015](4)本實用新型的進油管路還設置有備用進油管路，在正常工作的進油管路發生故障時，可以直接啟用備用進油管路進行工作，使得對爐壓的控制更加可靠，提高工作效率。
[0016](5)本實用新型採用的閥門為蝶閥，蝶閥具有耐高溫、適用壓力範圍較高的特點，在化工冶煉中更加適用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是現有技術中電動調節閥的安裝位置示意圖；
[0018]圖2是本實用新型液控閥門裝置的結構示意圖；
[0019]圖3是位置傳感器與PLC的連接關係圖；
[0020]圖4是本實用新型位置控制模式的結構示意圖；
[0021]圖5是本實用新型壓力控制模式的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。
[0023]本實用新型的用於AOD爐爐壓控制的液壓驅動閥門裝置包括閥門、液壓閥站和和PLC控制器，所述閥門設置在AOD爐的除塵煙道上，該閥門由閥體和執行機構組成，所述執行機構為一個帶位移傳感器的液壓缸，所述液壓缸的活塞杆連接閥體；所述液壓閥站包括進油管路、回油管路、雙電磁鐵比例換向閥和單向閥，所述進油管路與雙電磁鐵比例換向閥的進油口連通，所述回油管路與雙電磁鐵比例換向閥的回油口連通,所述雙電磁鐵比例換向閥的工作油口通過高壓軟管與液壓缸的進出油口連通，所述單向閥連接在雙電磁鐵比例換向閥與液壓缸進出油口相連的管路上；所述PLC控制器的控制輸入端連接所述位移傳感器的信號輸出端，PLC控制器的控制輸出端連接所述雙磁鐵比例換向閥的電磁線圈。
[0024]如圖2所示,5為液壓缸,6為閥門，7為位置傳感,8為雙磁體比例換向閥,9為單向閥，10為回油管路，11為工作進油管路，12為備用進油管路，13為手動進油管路，14為手動泵，15為手動換向閥。
[0025]作為本實用新型的一個最佳實施方式，本實施例中，閥門可以構造為一個蝶閥。液壓閥站為蝶閥執行機構的動作提供液壓源，液壓閥站採用有手動和自動2種控制方式，自動控制方式的進油管路有兩路:一路是正常工作中使用的工作進油管路，一路是在工作進油管路故障時緊急啟用的備用進油管路。進一步地，為了保證在雙電磁鐵比例換向閥故障時，液壓閥站仍能可靠地工作，本實施例在液壓閥站中還設置有手動換向閥，手動換向閥的進油口與進油管路連通，回油口與所述回油管路連通，工作油口通過所述高壓軟管與液壓缸的進出油口連通。再進一步地，為了避免過液壓閥站發生故障導致裝置無法工作，本實施例的液壓閥站還設置有手動泵和手動進油管路，手動泵的吸油閥連接所述手動進油管路，手動泵的壓油閥連接雙電磁鐵比例換向閥的進油口。
[0026]如圖3中，16為PLC控制器，17為位置傳感器，18為接線盒，位置傳感器的①、②、③、④端輸出的是位置信號，⑤、⑥端輸出的是電源信號。位置傳感器的信號輸出端①、②、③、④、⑤、⑥通過接線盒連接到PLC控制器的相應埠，PLC控制器接收到到位置傳感器發送的位置信號後，通過對位置信號進行分析處理，得出閥門動作的方向，進而輸出控制信號，對雙電磁鐵比例換向閥1PYVH3的兩個電磁線圈進行控制。當雙磁鐵比例換向閥正向線圈lPYVH3a得電時，液壓缸前進；當雙磁鐵比例換向閥的負向線圈lPYVH3b得電時，液壓缸後退；雙磁鐵比例換向閥兩個線圈都失電的情況下，液壓缸不動作。
[0027]蝶閥有兩種控制方式，即:位置控制和壓力控制。在投料、測溫取樣、出鋼階段採用位置控制，在吹煉、還原階段採用壓力控制:
[0028]如圖4，在位置控制方式下，PLC控制器根據預設的液壓缸活塞位置設定值與反饋值的差值計算雙磁鐵比例換向閥的開度，進行PID調節，得到位置控制輸出值，將爐壓擋板控制到預定位置。
[0029]如圖5在壓力控制方式下，PLC控制器根據預設的爐內壓力的設定值與反饋值的差值計算雙磁鐵比例換向閥的開度，進行PID調節，得到壓力控制輸出值，將爐壓擋板控制到預定位置。
[0030]兩套PID控制分別計算，根據AOD爐的狀態選擇當前控制模式下的輸出值。由於模擬量輸出模塊帶負載能力不足，所以需使用功率放大卡，由功率放大卡將PID輸出值放大，帶動雙磁鐵比例換向閥動作，調節液壓缸活塞位置，活塞動作推動蝶閥翻轉，液壓缸前進和後退的速度由功率放大卡的模擬量信號決定。
[0031]本實用新型在AOD爐應用的一個實例:
[0032]在吹氧時採用壓力控制，AOD爐爐壓設定為一 40Pa，PLC控制器根據壓力反饋來控制閥門開度；其餘狀態採用位置控制，爐壓設定一 20Pa，閥門自動調節開度。現場觀察效果:當吹氧時，閥門開度達到90%左右，閥門響應速度也較快，CO含量未出現報警情況，爐壓能保持在一 30Pa左右。
[0033]以上實施例僅用於說明本實用新型的技術方案而非對其限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬【技術領域】的普通技術人員應當理解:任何不脫離本實用新型技術方案的精神，而對本實用新型【具體實施方式】進行的修改或者對部分技術特徵進行的等同替換，均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案範圍當中。
【權利要求】
1.一種用於AOD爐爐壓控制的液壓驅動閥門裝置，其特徵在於，所述液壓驅動閥門裝置包括閥門、液壓閥站和PLC控制器，所述閥門設置在AOD爐的除塵煙道上，該閥門由閥體和執行機構組成，所述執行機構為一個帶位移傳感器的液壓缸，所述液壓缸的活塞杆連接閥體； 所述液壓閥站包括進油管路、回油管路、雙電磁鐵比例換向閥和單向閥，所述進油管路與雙電磁鐵比例換向閥的進油口連通，所述回油管路與雙電磁鐵比例換向閥的回油口連通，所述雙電磁鐵比例換向閥的工作油口通過高壓軟管與液壓缸的進出油口連通，所述單向閥連接在雙電磁鐵比例換向閥與液壓缸進出油口相連的管路上； 所述PLC控制器的控制輸入端連接所述位移傳感器的信號輸出端，PLC控制器的控制輸出端連接所述雙磁鐵比例換向閥的電磁線圈。
2.根據權利要求1所述的用於AOD爐爐壓控制的液壓驅動閥門裝置，其特徵在於，所述液壓閥站還設置有手動換向閥，所述手動換向閥的進油口與所述進油管路連通，回油口與所述回油管路連通，工作油口通過所述高壓軟管與液壓缸的進出油口連通。
3.根據權利要求1或2所述的用於AOD爐爐壓控制的液壓驅動閥門裝置，其特徵在於，所述液壓閥站還設置有手動泵和手動進油管路，所述手動泵的吸油閥連接所述手動進油管路，所述手動泵的壓油閥連接雙電磁鐵比例換向閥的進油口。
4.根據權利要求1所述的用於AOD爐爐壓控制的液壓驅動閥門裝置，其特徵在於，所述進油管路還設置有備用進油管路。
5.根據權利要求1所述的用於AOD爐爐壓控制的液壓驅動閥門裝置，其特徵在於，所述閥門為蝶閥。
【文檔編號】F15B13/02GK203584939SQ201320682305
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】曹向東, 厲劍青, 任容 申請人:寶鋼不鏽鋼有限公司