一種高爐上料系統(tǒng)節(jié)流開度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高爐無鐘爐頂布料技術(shù)領(lǐng)域，特別是提出一種通過油缸行程測量控制 節(jié)流開度的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)高爐冶煉廣泛采用的無鐘式爐頂溜槽布料系統(tǒng)。布料過程的料速，是通過節(jié)流 閥的開度進(jìn)行控制的。現(xiàn)有的控制方式是通過在節(jié)流轉(zhuǎn)動軸向上通過軟連接、變速箱等角 度傳動設(shè)備，將節(jié)流的轉(zhuǎn)動傳導(dǎo)到角度測量裝置上，再將測量值與設(shè)定值進(jìn)行比較調(diào)節(jié)，控 制節(jié)流開度的。由于傳動部分出現(xiàn)的誤差加之節(jié)流軸磨損出現(xiàn)的非同心轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致調(diào)節(jié)過 程誤差隨設(shè)備磨損而大大增加。
[0003] 圖1列舉了現(xiàn)有高爐爐頂節(jié)流測量的方法，分析節(jié)流開度測量誤差可由以下原因 產(chǎn)生：
[0004] (1)節(jié)流測量通過軟連接傳遞，連接軸材料疲勞及連接處磨損；
[0005] (2)節(jié)流大軸磨損產(chǎn)生非轉(zhuǎn)動方向偏移及晃動；
[0006](3)-、二次角機(jī)角度傳輸過程產(chǎn)生誤差；
[0007] (4)角機(jī)與編碼器連接軸磨損、固定支架晃動；
[0008] (5)編碼器本身誤差。
[0009] 由以上分析可見，節(jié)流角度測量過程，各個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的誤差的疊加將使角度測量 條件惡化，從而產(chǎn)生不可預(yù)見的調(diào)節(jié)誤差，使得布料流速出現(xiàn)不可預(yù)期變化。
[0010] 由現(xiàn)有布料系統(tǒng)節(jié)流調(diào)節(jié)方式的介紹及不足可以看出，布料系統(tǒng)節(jié)流開度測量方 式中產(chǎn)生的誤差，將使節(jié)流調(diào)節(jié)過程產(chǎn)生嚴(yán)重的誤差疊加和不確定性。如何減少測量過程 中的誤差，使測量過程更加精確、穩(wěn)定將直接決定節(jié)流開度調(diào)節(jié)過程，對提高布料流速的控 制精度有著決定性作用。
[0011] 針對現(xiàn)有的節(jié)流角度測量方式存在的問題，此發(fā)明對節(jié)流角度測量方式做了如下 改進(jìn)：
[0012] 如圖2所示，節(jié)流閥中閥板的轉(zhuǎn)動開啟，是通過節(jié)流油缸推動連接在節(jié)流閥大軸 上的擺臂運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)節(jié)流閥軸向轉(zhuǎn)動的。
[0013] 由此可見，節(jié)流閥開啟、關(guān)閉過程，運(yùn)動的部件有：節(jié)流大軸的轉(zhuǎn)動、節(jié)流擺臂的擺 動和節(jié)流油缸的直線運(yùn)動。由于運(yùn)動最初的動力來源于油缸，因此測量油缸的相對運(yùn)動即 可排除以上分析的在節(jié)流開啟過程中部件運(yùn)動引起的誤差的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明提供了一種新的節(jié)流角度測量方法，將節(jié)流油缸改為帶長度反饋的設(shè)備， 直接測量作為節(jié)流執(zhí)行機(jī)構(gòu)的油缸長度，通過算法將測量到的油缸直行程長度變化轉(zhuǎn)換 成節(jié)流閥轉(zhuǎn)動角度變化的信號。
[0015] -種高爐上料系統(tǒng)節(jié)流開度裝置，在現(xiàn)有的高爐上料系統(tǒng)中，對其節(jié)流油缸上安 裝具有長度反饋的傳感器，長度反饋傳感器與PLC控制系統(tǒng)相連接，長度反饋傳感器將油 缸的長度變化反饋給PLC控制系統(tǒng)。
[0016] -種高爐上料系統(tǒng)節(jié)流開度的方法，其方法如下：
[0017] 步驟一、將節(jié)流擺臂與節(jié)流油缸的連接點(diǎn)設(shè)置為A點(diǎn)，節(jié)流軸心設(shè)置為B點(diǎn)，節(jié)流 油缸另一端點(diǎn)為C點(diǎn)。"A"、"B"、"C"三點(diǎn)組成的三角形，當(dāng)節(jié)流油缸安裝好且完全關(guān)閉的 狀態(tài)下，此三角形的三個邊長可通過設(shè)備測量或者查找高爐資料圖紙得到精確的數(shù)值。初 始時設(shè)AB邊長度為R，AC邊長度為L，BC邊長度為S，角ABC為0，那么有：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高爐上料系統(tǒng)節(jié)流開度的方法，其特征在于：將節(jié)流油缸改為帶長度反饋的設(shè) 備，直接測量作為節(jié)流執(zhí)行機(jī)構(gòu)的油缸長度； 步驟一、將節(jié)流擺臂與節(jié)流油缸的連接點(diǎn)設(shè)置為A點(diǎn)，節(jié)流軸心設(shè)置為B點(diǎn)，節(jié)流油缸 另一端點(diǎn)為C點(diǎn)；"A"、"B"、"C"三點(diǎn)組成的三角形，當(dāng)節(jié)流油缸安裝好且完全關(guān)閉的狀態(tài) 下，此三角形的三個邊長可通過設(shè)備測量或者查找高爐資料圖紙得到精確的數(shù)值；初始時 設(shè)AB邊長度為R，AC邊長度為L，BC邊長度為S，角ABC為Θ，那么有： L2= R2+S2-2RS COS Θ
arccos Θ即為計算出節(jié)流三角形的初始角Θ的角度； 步驟二、由于只有AC邊的長度為可變，其變化值為Λ L，由于AC邊的長度變化，初始角 Θ的變化值為Λ Θ，那么油缸長度的變化率與角Θ變化之間的關(guān)系為：
當(dāng)節(jié)流油缸AC邊的長度發(fā)生變化時，通過油缸長度的變化率與角Θ變化之間的關(guān)系 得出Λ θ ; 步驟三、將計算得出的Λ θ與原有的角度測量方法得到的數(shù)據(jù)相比較，如果兩種測量 方法的測量值的差值作為節(jié)流設(shè)備磨損的判斷依據(jù)，如果差值超過設(shè)定范圍后，則提示設(shè) 備應(yīng)進(jìn)行檢查維護(hù)或更換。
【專利摘要】一種高爐上料系統(tǒng)節(jié)流開度的方法，屬于高爐無鐘爐頂布料技術(shù)領(lǐng)域。高爐上料系統(tǒng)通過油缸行程測量控制節(jié)流開度的方法，改善了現(xiàn)廣泛使用的通過傳動裝置測量節(jié)流角度存在的隨著設(shè)備使用時間的推移，因轉(zhuǎn)動軸的磨損，測量元件連接部分松動及測量傳動部分誤差累計等原因，導(dǎo)致測量值的誤差增大以致難以控制的情況。本發(fā)明的節(jié)流角度測量方法，選用有長度反饋裝置的節(jié)流油缸，采集其反饋的長度變化信號，通過算法將測量到的油缸直行程長度變化轉(zhuǎn)換成節(jié)流閥轉(zhuǎn)動角度變化的信號。使用本方法可以將測量值的誤差減小。
【IPC分類】C21B7-24, C21B5-00
【公開號】CN104531922
【申請?zhí)枴緾N201410770558
【發(fā)明人】付昱, 安俊君, 弓箭艦, 張利, 張雷, 韓濤, 王海信
【申請人】北京首鋼自動化信息技術(shù)有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月12日