一種用于aod爐爐壓控制的液壓驅(qū)動(dòng)閥門裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于AOD爐爐壓控制的液壓驅(qū)動(dòng)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(shè)置在AOD爐的除塵煙道上，所述液壓閥站包括進(jìn)油管路、回油管路、雙電磁鐵比例換向閥和單向閥，進(jìn)油管路、回油管路分別連接雙電磁鐵比例換向閥的進(jìn)油口、出油口，雙電磁鐵比例換向閥通過(guò)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(hào)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(lái)的電動(dòng)定開(kāi)度模式改為液壓動(dòng)態(tài)控制模式。解決了現(xiàn)有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的響應(yīng)速度和精度都不能滿足不銹鋼煉鋼的爐壓控制要求。
【專利說(shuō)明】—種用于AOD爐爐壓控制的液壓驅(qū)動(dòng)閥門裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及轉(zhuǎn)爐爐壓控制系統(tǒng)，具體涉及一種用于AOD爐爐壓控制的液壓驅(qū)
動(dòng)閥門裝置。
【背景技術(shù)】
[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(shè)備，其外形與轉(zhuǎn)爐近似。如圖1所示，現(xiàn)有的AOD爐的爐壓控制擋板使用的是電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，圖中，I為AOD爐的除塵煙道，2為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，3為引風(fēng)閥，4為灰倉(cāng)，通過(guò)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥上的一個(gè)位置傳感器反饋電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的實(shí)際位置，采用步進(jìn)控制模式來(lái)控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作。但在實(shí)際應(yīng)用中，尤其是壓力控制時(shí)，由于受控壓力要求在很小的壓力范圍下變化，而使用的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥響應(yīng)慢，步進(jìn)動(dòng)作幅度過(guò)大，一直超調(diào)無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效控制。所以此種控制方式無(wú)法適用于爐壓控制，目前只能采用定開(kāi)度的模式。
[0003]另外，由于AOD爐吹煉期間爐壓是在不斷變化的，而現(xiàn)在的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥采用的是定開(kāi)度模式，所以有時(shí)在工況變化的情況下，如果電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度過(guò)小，會(huì)造成C0>6%，從而引起吹煉條件不滿足的情況發(fā)生。另外，CO含量在不銹鋼冶煉中，對(duì)于鋼水成份具有參考價(jià)值，就目前采用的爐壓控制方式，對(duì)吹煉中的CO含量存在一定的影響。而且，由于定開(kāi)度模式，有時(shí)要求爐壓擋板開(kāi)大擋板卻無(wú)法動(dòng)作，造成吹煉時(shí)爐壓為正值，煙氣外溢。因此，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的響應(yīng)速度和精度都不能滿足不銹鋼煉鋼的爐壓控制要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于AOD爐爐壓控制的液壓驅(qū)動(dòng)閥門裝置，用以解決現(xiàn)有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的響應(yīng)速度和精度都不能滿足不銹鋼煉鋼的爐壓控制要求。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案是:一種用于AOD爐爐壓控制的液壓驅(qū)動(dòng)閥門裝置，所述液壓驅(qū)動(dòng)閥門裝置包括閥門、液壓閥站和和PLC控制器，所述閥門設(shè)置在AOD爐的除塵煙道上，該閥門由閥體和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)為一個(gè)帶位移傳感器的液壓缸，所述液壓缸的活塞桿連接閥體；
[0006]所述液壓閥站包括進(jìn)油管路、回油管路、雙電磁鐵比例換向閥和單向閥，所述進(jìn)油管路與雙電磁鐵比例換向閥的進(jìn)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(guò)高壓軟管與液壓缸的進(jìn)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(jìn)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(hào)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(jìn)一步地，所述進(jìn)油管路包括工作進(jìn)油管路和備用進(jìn)油管路。
[0009]進(jìn)一步地，所述液壓閥站還設(shè)置有手動(dòng)換向閥，所述手動(dòng)換向閥的進(jìn)油口與所述進(jìn)油管路連通，回油口與所述回油管路連通，工作油口通過(guò)所述高壓軟管與液壓缸的進(jìn)出油口連通。[0010]進(jìn)一步地，所述液壓閥站還設(shè)置有手動(dòng)泵和手動(dòng)進(jìn)油管路，所述手動(dòng)泵的吸油閥連接所述手動(dòng)進(jìn)油管路，所述手動(dòng)泵的壓油閥連接雙電磁鐵比例換向閥的進(jìn)油口。
[0011]進(jìn)一步地，所述閥門為蝶閥。
[0012]本實(shí)用新型達(dá)到的有益效果:(I)本實(shí)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(lái)電動(dòng)定開(kāi)度模式改為液壓動(dòng)態(tài)控制模式，動(dòng)態(tài)控制AOD爐的爐壓，避免CO和O2含量超標(biāo)及熱能浪費(fèi)，能有效提高動(dòng)作進(jìn)度，而且可以按照AOD爐不同的工藝階段調(diào)節(jié)爐內(nèi)的壓力，對(duì)系統(tǒng)的響應(yīng)速度和控制精度高，能有效控制AOD爐冶煉所需要的負(fù)壓，減少煙氣外逸。
[0013](2)本實(shí)用新型的液壓閥站還設(shè)置有手動(dòng)換向閥，在雙磁鐵比例換向閥失效時(shí)，可以通過(guò)手動(dòng)換向閥緊急控制閥門的開(kāi)度，提高液壓閥站工作的可靠性。
[0014](3)本實(shí)用新型的液壓閥站還設(shè)置有手動(dòng)泵和手動(dòng)進(jìn)油管路，在事故狀態(tài)下，通過(guò)手動(dòng)泵提供緊急液壓源，在保證液壓閥站工作可靠性的同時(shí)，提高工作效率。
[0015](4)本實(shí)用新型的進(jìn)油管路還設(shè)置有備用進(jìn)油管路，在正常工作的進(jìn)油管路發(fā)生故障時(shí)，可以直接啟用備用進(jìn)油管路進(jìn)行工作，使得對(duì)爐壓的控制更加可靠，提高工作效率。
[0016](5)本實(shí)用新型采用的閥門為蝶閥，蝶閥具有耐高溫、適用壓力范圍較高的特點(diǎn)，在化工冶煉中更加適用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的安裝位置示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型液控閥門裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是位置傳感器與PLC的連接關(guān)系圖；
[0020]圖4是本實(shí)用新型位置控制模式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5是本實(shí)用新型壓力控制模式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0023]本實(shí)用新型的用于AOD爐爐壓控制的液壓驅(qū)動(dòng)閥門裝置包括閥門、液壓閥站和和PLC控制器，所述閥門設(shè)置在AOD爐的除塵煙道上，該閥門由閥體和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)為一個(gè)帶位移傳感器的液壓缸，所述液壓缸的活塞桿連接閥體；所述液壓閥站包括進(jìn)油管路、回油管路、雙電磁鐵比例換向閥和單向閥，所述進(jìn)油管路與雙電磁鐵比例換向閥的進(jìn)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(guò)高壓軟管與液壓缸的進(jìn)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(jìn)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(hào)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(jìn)油管路，12為備用進(jìn)油管路，13為手動(dòng)進(jìn)油管路，14為手動(dòng)泵，15為手動(dòng)換向閥。
[0025]作為本實(shí)用新型的一個(gè)最佳實(shí)施方式，本實(shí)施例中，閥門可以構(gòu)造為一個(gè)蝶閥。液壓閥站為蝶閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作提供液壓源，液壓閥站采用有手動(dòng)和自動(dòng)2種控制方式，自動(dòng)控制方式的進(jìn)油管路有兩路:一路是正常工作中使用的工作進(jìn)油管路，一路是在工作進(jìn)油管路故障時(shí)緊急啟用的備用進(jìn)油管路。進(jìn)一步地，為了保證在雙電磁鐵比例換向閥故障時(shí)，液壓閥站仍能可靠地工作，本實(shí)施例在液壓閥站中還設(shè)置有手動(dòng)換向閥，手動(dòng)換向閥的進(jìn)油口與進(jìn)油管路連通，回油口與所述回油管路連通，工作油口通過(guò)所述高壓軟管與液壓缸的進(jìn)出油口連通。再進(jìn)一步地，為了避免過(guò)液壓閥站發(fā)生故障導(dǎo)致裝置無(wú)法工作，本實(shí)施例的液壓閥站還設(shè)置有手動(dòng)泵和手動(dòng)進(jìn)油管路，手動(dòng)泵的吸油閥連接所述手動(dòng)進(jìn)油管路，手動(dòng)泵的壓油閥連接雙電磁鐵比例換向閥的進(jìn)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(hào)，⑤、⑥端輸出的是電源信號(hào)。位置傳感器的信號(hào)輸出端①、②、③、④、⑤、⑥通過(guò)接線盒連接到PLC控制器的相應(yīng)端口，PLC控制器接收到到位置傳感器發(fā)送的位置信號(hào)后，通過(guò)對(duì)位置信號(hào)進(jìn)行分析處理，得出閥門動(dòng)作的方向，進(jìn)而輸出控制信號(hào)，對(duì)雙電磁鐵比例換向閥1PYVH3的兩個(gè)電磁線圈進(jìn)行控制。當(dāng)雙磁鐵比例換向閥正向線圈lPYVH3a得電時(shí)，液壓缸前進(jìn)；當(dāng)雙磁鐵比例換向閥的負(fù)向線圈lPYVH3b得電時(shí)，液壓缸后退；雙磁鐵比例換向閥兩個(gè)線圈都失電的情況下，液壓缸不動(dòng)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(cè)溫取樣、出鋼階段采用位置控制，在吹煉、還原階段采用壓力控制:
[0028]如圖4，在位置控制方式下，PLC控制器根據(jù)預(yù)設(shè)的液壓缸活塞位置設(shè)定值與反饋值的差值計(jì)算雙磁鐵比例換向閥的開(kāi)度，進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，得到位置控制輸出值，將爐壓擋板控制到預(yù)定位置。
[0029]如圖5在壓力控制方式下，PLC控制器根據(jù)預(yù)設(shè)的爐內(nèi)壓力的設(shè)定值與反饋值的差值計(jì)算雙磁鐵比例換向閥的開(kāi)度，進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，得到壓力控制輸出值，將爐壓擋板控制到預(yù)定位置。
[0030]兩套PID控制分別計(jì)算，根據(jù)AOD爐的狀態(tài)選擇當(dāng)前控制模式下的輸出值。由于模擬量輸出模塊帶負(fù)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(dòng)雙磁鐵比例換向閥動(dòng)作，調(diào)節(jié)液壓缸活塞位置，活塞動(dòng)作推動(dòng)蝶閥翻轉(zhuǎn)，液壓缸前進(jìn)和后退的速度由功率放大卡的模擬量信號(hào)決定。
[0031]本實(shí)用新型在AOD爐應(yīng)用的一個(gè)實(shí)例:
[0032]在吹氧時(shí)采用壓力控制，AOD爐爐壓設(shè)定為一 40Pa，PLC控制器根據(jù)壓力反饋來(lái)控制閥門開(kāi)度；其余狀態(tài)采用位置控制，爐壓設(shè)定一 20Pa，閥門自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度。現(xiàn)場(chǎng)觀察效果:當(dāng)吹氧時(shí)，閥門開(kāi)度達(dá)到90%左右，閥門響應(yīng)速度也較快，CO含量未出現(xiàn)報(bào)警情況，爐壓能保持在一 30Pa左右。
[0033]以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:任何不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，而對(duì)本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】進(jìn)行的修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行的等同替換，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種用于AOD爐爐壓控制的液壓驅(qū)動(dòng)閥門裝置，其特征在于，所述液壓驅(qū)動(dòng)閥門裝置包括閥門、液壓閥站和PLC控制器，所述閥門設(shè)置在AOD爐的除塵煙道上，該閥門由閥體和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)為一個(gè)帶位移傳感器的液壓缸，所述液壓缸的活塞桿連接閥體； 所述液壓閥站包括進(jìn)油管路、回油管路、雙電磁鐵比例換向閥和單向閥，所述進(jìn)油管路與雙電磁鐵比例換向閥的進(jìn)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(guò)高壓軟管與液壓缸的進(jìn)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(jìn)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(hào)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(jù)權(quán)利要求1所述的用于AOD爐爐壓控制的液壓驅(qū)動(dòng)閥門裝置，其特征在于，所述液壓閥站還設(shè)置有手動(dòng)換向閥，所述手動(dòng)換向閥的進(jìn)油口與所述進(jìn)油管路連通，回油口與所述回油管路連通，工作油口通過(guò)所述高壓軟管與液壓缸的進(jìn)出油口連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于AOD爐爐壓控制的液壓驅(qū)動(dòng)閥門裝置，其特征在于，所述液壓閥站還設(shè)置有手動(dòng)泵和手動(dòng)進(jìn)油管路，所述手動(dòng)泵的吸油閥連接所述手動(dòng)進(jìn)油管路，所述手動(dòng)泵的壓油閥連接雙電磁鐵比例換向閥的進(jìn)油口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于AOD爐爐壓控制的液壓驅(qū)動(dòng)閥門裝置，其特征在于，所述進(jìn)油管路還設(shè)置有備用進(jìn)油管路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于AOD爐爐壓控制的液壓驅(qū)動(dòng)閥門裝置，其特征在于，所述閥門為蝶閥。
【文檔編號(hào)】F15B13/02GK203584939SQ201320682305
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】曹向東, 厲劍青, 任容 申請(qǐng)人:寶鋼不銹鋼有限公司