用於煉鋼吹鍊氣體控制的智能化一體式氣控裝置的製作方法
2023-10-08 22:14:44 2
專利名稱：用於煉鋼吹鍊氣體控制的智能化一體式氣控裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煉鋼精煉爐氣體底吹控制裝置，特別涉及一種用於煉鋼吹鍊氣體控制的智能化一體式氣控裝置。
背景技術：
隨著各鋼鐵企業對鋼鐵產品的品種和質量的逐步重視，各煉鋼已把鋼水罐底吹氬/氮氣氣體攪拌作為均勻鋼水成份和溫度、改善鋼水質量的一個重要手段，從初煉爐出鋼開始到吹氬餵絲站、LF爐、真空脫氣裝置、CAS-0B、連鑄機鋼包長水口吹氬等工序基本均需配置底吹攪拌功能，每個新建煉鋼工程根據工藝設備的配置情況均需配置數套底吹氬攪拌系統。按照以前精煉爐吹氬系統的設計選型，底吹系統中所有設備均設置於特定區域的地面上，所有儀表及管路設備均為現場安裝，底吹流量調節一般是按照原有孔板流量計加調節閥，再通過PLC的PID控制模式來實現底吹流量的調節，這種底吹系統的缺點如下:1.傳統精煉爐底吹系統佔地面積大，施工、安裝以及材料消耗大。2.現場工藝管路、儀表管路、電氣管路擺布複雜，不利於維護作業，維護成本高。3.底吹支管流量檢測不準確；不能精確控制調節，不能準確響應生產工藝要求的流量指標。4.底吹支管流量調節時間長，現場操作人員不易掌握，不利於提高生產效率；每路支管流量調節需要在PLC裡面編制PID控制軟體，依據每路底吹產品的不同產品性能調校不同的PID參數，且從一個流量設定開始到流量調節穩定的時間需要8-12秒；5.流量調節量程比小，不能滿足小流量調節(無法調節或無法穩定調節小流量)6.氣源壓力波動大，不穩定；各支路在調節過程中的相互幹擾大。綜上所述，傳統的精煉爐底吹系統已經不能完全適應精煉爐底吹攪拌的生產要求，從而不能最大限度的滿足精煉爐煉鋼所需。
實用新型內容有鑑於此，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種佔地面積小、便於檢修作業和流量控制響應速度快的煉鋼轉爐氣體底吹控制裝置。本實用新型是通過以下技術方案來實現的:本實用新型提供的用於煉鋼吹鍊氣體控制的智能化一體式氣控裝置，包括櫃體和設置於櫃體中至少一路的管路系統，所述各管路系統上設置有氣源預處理單元、壓力調節單元、流量切斷檢測調節單元、手動/自動電控單元、自檢/接口單元、手/自動底吹旁路單元、高壓旁路自動防護單元、壓力顯示單元；所述氣源預處理單元，用於對流通介質進行過濾；所述壓力調節單元，用於對進入氣控裝置的氣體介質的壓力進行調整，以適應後端設備的工作要求；所述流量切斷檢測調節單元，用於控制介質在管道內流動、氣體介質在單位時間內的流量；所述手動/自動電控單元，用於對設備進行手動或自動操作；所述自檢/接口單元，用於簡單快速的排查設備故障點；所述手/自動底吹旁路單元，指根據應用需求設定的旁路設備，含電動閥等；所述高壓旁路自動防護單元，用於將高壓的氣體介質不經調整任何環節直接送至目標區域，常用於處理出氣口堵塞的情況；所述壓力顯示單元，用於顯示介質在氣控裝置入口和出口處的壓力值，根據應用需求可配置為壓力表或壓力變送器。進一步，所述管路系統為不鏽鋼管路系統。進一步，所述氣源預處理單元為兩級一體卡套式不鏽鋼過精細濾器。進一步，所述流量切斷檢測調節單元包括流量切斷組件、質量流量檢測調節組件；所述流量切斷組件，用於控制氣體介質在管道內流動的通斷狀況；所述質量流量檢測調節組件，用於控制氣體介質在單位時間內的流量值。進一步，所述手動/自動電控單元包括電源指示部件、模式切換部件、現場操作部件、現場顯示部件、信號交接部件；所述電源指示部件，用於設備進線電源指示；所述模式切換部件，用於選擇操作模式(指就地手動、遠程手動和遠程自動)；所述現場操作部件，用於發出控制信號；所述現場顯示部件，用於顯示控制信號、檢測信號及設備動作信號；所述信號交接部件，用於氣控裝置和主控櫃之間的電氣線路連接。進一步，所述自檢/接口單元包括快速故障檢測單元和法蘭接口 ；所述快速故障檢測，用於在支路流量控制出現流量達不到的情況時，可通過打開自檢接口直接排放氣體的方式判斷是否發生出氣口後端管路堵塞，以致實際流量達不到控制值；所述法蘭接口，用於與現場入口、出口管道的連接。本實用新型的有益效果在於:本實用新型採用智能化氣控閥站採用機電一體化設計，取代傳統的流量控制模式，所有底吹儀表管路均集成於一個機櫃之中，機櫃採用威圖PS標準製作而成，依據工藝要求配置相應規格口徑的氬氣總管及各支管，系統內帶兩級高精度空氣過濾器，各手動旁路管道齊全，整個閥站佔地面積小，結構牢靠、布局合理、同時也便於檢修作業；流量控制響應速度快，從流量設定到流量調節穩定的時間僅需3-5秒左右；檢修維護量小，維護成本低；還具有以下優點:1.採用快速安裝設計，整體氣控系統對外設置氮氣/氬氣總管、支管出口配對法蘭接口，便於現場快速施工安裝和調試；2.氬氣總管、支管均設置流量切斷、流量檢測和遠傳功能；3.每路底吹流量控制裝置均內置PID模糊控制，可精確控制氣體流量；4.採用熱式質量流量檢測，測量及控制精度高，且控制調節比可達50:1。5.工業化設計結構，所有底吹設備及相應主管道、旁通管道、手閥等均安裝於機櫃內，結構緊湊，佔地面積小，且採用快速安裝設計，整體氣控系統對外設置氮氣/氬氣總管、支管出口配對法蘭接口，便於現場快速施工安裝和調試；本實用新型的其他優點、目標和特徵在某種程度上將在隨後的說明書中進行闡述，並且在某種程度上，基於對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本實用新型的實踐中得到教導。本實用新型的目標和其他優點可以通過下面的說明書和權利要求書來實現和獲得。
為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述，其中:[0026]圖1為本實用新型實施例提供的一體式氣控裝置的主視圖；圖2為本實用新型實施例提供的二路底吹流量檢測控制系統原理圖。圖中，櫃體-1、管路系統_2，第一路底吹流量檢測控制系統_3、第二路底吹流量檢測控制系統-4。
具體實施方式
以下將參照附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細的描述。應當理解，優選實施例僅為了說明本實用新型，而不是為了限制本實用新型的保護範圍。圖1為本實用新型實施例提供的一體式氣控裝置的主視圖，圖2為本實用新型實施例提供的二路底吹流量檢測控制系統原理圖，如圖所示:本實用新型提供的用於煉鋼吹鍊氣體控制的智能化一體式氣控裝置，用於煉鋼吹鍊氣體控制的智能化一體式氣控裝置，包括櫃體I和設置於櫃體中至少一路的管路系統2，本實施例提供的二路底吹流量檢測控制系統包括第一路底吹流量檢測控制系統3和第二路底吹流量檢測控制系統4共兩路管路系統，也可以根據實際情況採用四路或六路相同的管路系統，所述各管路系統上設置有氣源預處理單元、壓力調節單元、流量切斷檢測調節單元、手動/自動電控單元、自檢/接口單元、手/自動底吹旁路單元、高壓旁路自動防護單元、壓力顯示單元；所述氣源預處理單元，用於對流通介質進行過濾；所述壓力調節單元，用於對進入氣控裝置的氣體介質的壓力進行調整，以適應後端設備的工作要求；所述流量切斷檢測調節單元，用於控制介質在管道內流動、氣體介質在單位時間內的流量；所述手動/自動電控單元，用於對設備進行手動或自動操作；所述自檢/接口單元，用於簡單快速的排查設備故障點；所述手/自動底吹旁路單元，指根據應用需求設定的旁路設備，含電動閥等；所述高壓旁路自動防護單元，用於將高壓的氣體介質不經調整任何環節直接送至目標區域，常用於處理出氣口堵塞的情況；所述壓力顯示單元，用於顯示介質在氣控裝置入口和出口處的壓力值，根據應用需求可配置為壓力表或壓力變送器。所述管路系統為不鏽鋼管路系統。所述氣源預處理單元為兩級一體卡套式不鏽鋼過精細濾器。所述流量切斷檢測調節單元包括流量切斷組件、質量流量檢測調節組件；所述流量切斷組件，用於控制氣體介質在管道內流動的通斷狀況；所述質量流量檢測調節組件，用於控制氣體介質在單位時間內的流量值。所述手動/自動電控單元包括電源指示部件、模式切換部件、現場操作部件、現場顯示部件、信號交接部件；所述電源指示部件，用於設備進線電源指示；所述模式切換部件，用於選擇操作模式(指就地手動、遠程手動和遠程自動)；所述現場操作部件，用於發出控制信號；所述現場顯示部件，用於顯示控制信號、檢測信號及設備動作信號；所述信號交接部件，用於氣控裝置和主控櫃之間的電氣線路連接。所述自檢/接口單元包括快速故障檢測單元和法蘭接口 ；所述快速故障檢測，用於在支路流量控制出現流量達不到的情況時，可通過打開自檢接口直接排放氣體的方式判斷是否發生出氣口後端管路堵塞，以致實際流量達不到控制值；所述法蘭接口，用於與現場入口、出口管道的連接。本裝置集中了主管路氣體通斷控制，氣體流量控制和高壓強吹控制三種控制功能。氣體控制單元採用高端數字式熱式質量流量控制器為核心，氣體流量輸出穩定，準確性高。在一些特殊氣體的控制管路中，設計了安全氣體吹掃的功能，有利於使用者實驗的安全性及設備維修、維護的便利性。最後說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管通過參照本實用新型的優選實施例已經對本實用新型進行了描述，但本領域的普通技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和範圍。
權利要求1.用於煉鋼吹鍊氣體控制的智能化一體式氣控裝置，其特徵在於:包括櫃體和設置於櫃體中至少一路的管路系統，所述各管路系統上設置有氣源預處理單元、壓力調節單元、流量切斷檢測調節單元、手動/自動電控單元、自檢/接口單元、手/自動底吹旁路單元、高壓旁路自動防護單元、壓力顯示單元；所述氣源預處理單元，用於對流通介質進行過濾；所述壓力調節單元，用於對進入氣控裝置的氣體介質的壓力進行調整，以適應後端設備的工作要求；所述流量切斷檢測調節單元，用於控制介質在管道內流動、氣體介質在單位時間內的流量；所述手動/自動電控單元，用於對設備進行手動或自動操作；所述自檢/接口單元，用於簡單快速的排查設備故障點；所述手/自動底吹旁路單元，指根據應用需求設定的旁路設備，含電動閥等；所述高壓旁路自動防護單元，用於將高壓的氣體介質不經調整任何環節直接送至目標區域，常用於處理出氣口堵塞的情況；所述壓力顯示單元，用於顯示介質在氣控裝置入口和出口處的壓力值，根據應用需求可配置為壓力表或壓力變送器。
2.根據權利要求1所述的用於煉鋼吹鍊氣體控制的智能化一體式氣控裝置，其特徵在於:所述管路系統為不鏽鋼管路系統。
3.根據權利要求1所述的用於煉鋼吹鍊氣體控制的智能化一體式氣控裝置，其特徵在於:所述氣源預處理單元為兩級一體卡套式不鏽鋼過精細濾器。
4.根據權利要求1所述的用於煉鋼吹鍊氣體控制的智能化一體式氣控裝置，其特徵在於:所述流量切斷檢測調節單元包括流量切斷組件、質量流量檢測調節組件；所述流量切斷組件，用於控制氣體介質在管道內流動的通斷狀況；所述質量流量檢測調節組件，用於控制氣體介質在單位時間內的流量值。
5.根據權利要求1所述的用於煉鋼吹鍊氣體控制的智能化一體式氣控裝置，其特徵在於:所述手動/自動電控單元包括電源指示部件、模式切換部件、現場操作部件、現場顯示部件、信號交接部件；所述電源指示部件，用於設備進線電源指示；所述模式切換部件，用於選擇操作模式，所述操作模式包括就地手動、遠程手動和遠程自動；所述現場操作部件，用於發出控制信號；所述現場顯示部件，用於顯示控制信號、檢測信號及設備動作信號；所述信號交接部件，用於氣控裝置和主控櫃之間的電氣線路連接。
6.根據權利要求1-5任一項所述的用於煉鋼吹鍊氣體控制的智能化一體式氣控裝置，其特徵在於:所述自檢/接口單元包括快速故障檢測單元和法蘭接口 ；所述快速故障檢測，用於在支路流量控制出現流量達不到的情況時，可通過打開自檢接口直接排放氣體的方式判斷是否發生出氣口後端管路堵塞，以致實際流量達不到控制值；所述法蘭接口，用於與現場入口、出口管道的連接。
專利摘要本實用新型公開了一種用於煉鋼吹鍊氣體控制的智能化一體式氣控裝置，包括櫃體和設置於櫃體中至少一路的不鏽鋼管路系統，所述各管路系統上設置有氣源預處理單元、壓力調節單元、流量切斷檢測調節單元、手動/自動電控單元、自檢/接口單元、手/自動底吹旁路單元、高壓旁路自動防護單元、壓力顯示單元；本實用新型智能化一體式氣控裝置採用機電一體化設計，取代傳統的流量控制模式，所有底吹儀表管路均集成於一個機櫃之中，機櫃採用威圖PS標準製作而成，依據工藝要求配置相應規格口徑的管道，系統內帶兩級高精度空氣過濾器，各手動旁路管道齊全，整個閥站佔地面積小，結構牢靠、布局合理、同時也便於檢修作業；流量控制響應速度快，檢修維護量小，維護成本低。
文檔編號C21C7/072GK202936439SQ20122063938
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月28日 優先權日2012年11月28日
發明者陳鍾 申請人:重慶賽聯自動化工程技術有限公司