烧结机微负压点火自动化分区控制装置的制作方法

本发明涉及烧结机点火技术领域，更具体的说是涉及一种阀门及具有其的烧结机微负压点火控制装置和自控化分区控制系统。

背景技术：

烧结机适用于大型黑色冶金烧结厂的烧结作业，它是抽风烧结过程中的主体设备，可将不同成份，不同粒度的精矿粉，富矿粉烧结成块，并部分消除矿石中所含的硫，磷等有害杂质。烧结机并不是一个机器，而是由几道工序组成的一个工程，主体包括生石灰破碎室、煤(焦)粉破碎室、配料库、一次混合机室、二次混合机室、烧结机室、扎料器、热破机、筛分室等。在烧结机燃烧的过程中，点火供风的控制对于燃烧效果起到关键作用。

但是，现有的烧结机的点火供风控制系统的风量控制效果差，且炉膛内各区域风压状态不稳定，不利于燃烧，且存在透气性差、煤气浪费严重、烧结焦比含量高、烧结返矿等问题。

因此，如何提供一种能够保证点火燃烧风量控制效果好的阀门，以及能够控制其阀门调节的烧结机微负压点火自动化分区控制装置和系统，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种阀门，适用于各种对风量具有调节需求的场所，操控简单，调节方便。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种阀门，包括：阀体、固定阀瓣、转轴和活动阀瓣；

所述阀体为两端开口的框体结构；

所述固定阀瓣的边沿径向固定在所述阀体的内壁上，且所述固定阀瓣的横切面长度占所述框体内部腔体的横切面长度的10％至90％；

所述转轴两端转动连接在所述阀体的内壁上，且一端穿出所述阀体，与用于驱动所述转轴转动的驱动部连接；所述转轴的一侧轴向边沿与所述固定阀瓣的非连接边沿贴合；

所述活动阀瓣的一侧边沿与所述转轴的另一侧轴向边沿固定，所述活动阀瓣的其它边沿与所述框体内壁贴合。

通过上述技术方案，本发明提供了一种用于风量调节的阀门，可以适用在各种对风量具有控制需求的场所，能够根据不同的使用需求对阀体外形进行设计；同时，对于转轴的位置设置也可以根据固定阀瓣的大小进行安装；通过调节转轴转动即可实现对活动阀瓣开启大小的控制，操作简单、控制方便。

优选的，在上述一种阀门中，所述阀体为圆柱体结构，且两端边沿具有向外凸出的法兰盘。圆柱体结构便于设置固定阀瓣和活动阀瓣的形状，且通过法兰盘易于和需要固定的位置安装。

优选的，在上述一种阀门中，所述固定阀瓣和所述活动阀瓣为半圆或类半圆形状，且所述固定阀瓣和所述活动阀瓣沿弧形边的延长线能够拼合形成圆形。能够保证固定阀瓣和活动阀瓣闭合时的封闭性能。

优选的，在上述一种阀门中，所述阀体的内壁具有径向凸起的挡边，所述挡边分别与所述固定阀瓣和所述活动阀瓣的表面贴合。能够进一步提高固定阀瓣和活动阀瓣的密封性能，同时能够对活动阀瓣进行限位，使其朝同一方向开合。

本发明还提供了一种烧结机微负压点火自动化分区控制装置，将上述阀门应用在烧结机供风中，能够使烧结机炉膛内保持微负压点火状态，燃烧效率高。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种烧结机微负压点火自动化分区控制装置，包括：驱动电机、传动机构、以及上述的阀门；

所述传动机构的一端与所述驱动电机的动力输出端连接，另一端所述转轴伸出所述阀体的一端连接；所述驱动电机能够驱动所述传动机构带动所述转轴转动。

通过上述技术方案，本发明将该阀门应用于烧结机燃烧的供风控制装置中，通过对阀门的调节实现对炉膛内部的气压实现微负压的调节，由于该阀门对风量调节的可控性较强，保证了供风的合理有效，能够保证炉膛内始终处于微负压状态，本发明将炉膛内部设置为微负压状态具有以下优点：

(1)降低了大量冷空气进入炉膛内；

(2)避免了点火段料面被抽紧的情况，提高了点火段料层的透气性；

(3)风量的合理匹配，降低点火所需的大量煤气；

(4)在提高料层，增加产量的同时，可降低烧结焦比含量；

(5)可提高点火效果；

(6)可降低烧结返矿。

优选的，在上述一种烧结机微负压点火自动化分区控制装置中，所述传动机构包括主连杆、副连杆和短连杆；所述主连杆一端与所述驱动电机的动力输出端固定连接；所述副连杆一端与所述转轴伸出所述阀体的一端固定连接；所述短连杆的两端分别与所述主连杆和所述副连杆的自由端铰接。能够简单快速地实现对转轴的控制，而且通过短连杆的设置，极大缩短了操控距离，驱动稳定性更强。

优选的，在上述一种烧结机微负压点火自动化分区控制装置中，所述主连杆和所述短连杆的连接处、以及所述副连杆和所述短连杆的连接处均垫设有耐磨钢板。能够有效防止连杆之间的运动磨损。

本发明还提供了一种烧结机微负压点火自动化分区控制系统，将上述控制装置应用在烧结机供风中，能够使烧结机炉膛内自动保持的微负压点火状态，燃烧效率高。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种烧结机微负压点火自动化分区控制系统，包括：plc综合计算机、工控机、以及上述的烧结机微负压点火自动化分区控制装置，所述plc综合计算机分别与所述工控机和所述烧结机微负压点火控制装置中的驱动电机的控制端电性连接；所述plc综合计算机用于对烧结机燃烧数据进行分析处理，并保证炉膛处于零正压或微负压状态下烧结。

通过上述技术方案，本发明提供了一种自动化远程控制烧结机微负压点火自控化系统，一般烧结改造前采用现场输入或简单的远程控制，很难实现微负压点火，同时伴有掉篦条时出现卡阻，烧结矿料堵满仓等风险存在，维护强度大。本发明采用的自动化控制装置，能够通过plc综合计算机对烧结机燃烧数据进行分析处理，实时对阀门的开启状态进行调节，进而调节供风量，实现炉膛内微负压状态的实时调节控制，进而提高燃烧效果。

优选的，在上述一种烧结机微负压点火自动化分区控制系统中，所述plc综合计算机采用th-xx-5控制系统，综合分析的数据包括烧结机主抽风机风量、点火温度、燃烧终点温度、废气温度、点火段风箱负压和温度、烧结机机速、煤气压力和热值、一混和二混水分、混合料温度、燃烧料厚度、铺底料厚度、有效燃烧长度、以及风箱数量、栏板高度和转鼓强度。

需要说明的是，上述的参数控制通过以下工具进行测量：

烧结机主抽风机风量通过风速仪进行测量；

点火温度、燃烧终点温度、废气温度和点火段风箱温度通过温度传感器进行测量；

点火段风箱负压通过风速仪进行测量；

烧结机机速为机器设定的速度；

煤气压力和热值通过压力传感器和温度传感器进行测量；

一混和二混水分通过湿度传感器进行测量；

混合料温度通过温度传感器进行测量；

燃烧料厚度、铺底料厚度、有效燃烧长度通过红外感应探头进行测量；

风箱数量、栏板高度和转鼓强度为机器设定数值。

本发明采用的th-xx-5系统，能够对上述传感器采集的数据以及预设数据进行分析，并通过烧结机微负压点火自动化分区控制装置中的传动机构对阀门进行控制，此系统通过采用现有的烧结机控制系统即可实现，如申请日为2012年4月10日，授权公告号为cn202675883u，专利名称为烧结机主抽风机自动控制系统的实用新型专利，其中提供了一种烧结机主抽风机自动控制系统，包括传感器单元、执行机构、plc、工控机，传感器单元与plc控制输入端连接，执行机构与plc控制输出端连接，plc通过工业以太网与工控机连接，传感器单元将采集的信号输入plc，信号在plc中进行运算处理后生成相应指令控制执行机构动作，plc同时将所述的传感器单元采集的信号通过工业以太网传送至工控机进行存储和显示，plc也接收来自工控机的信号，并根据信号进行运算处理后生成相应指令控制执行机构动作。即与本发明提供的th-xx-5系统的原理相同，能够实现本发明相应的功能。同时，此系统有如下特点：

(1)此系统为独立系列产品，可跟目前烧结厂所采用的西门子、施耐德、ab等系统对接，无障碍实现其功能，系统针对性强，并具有不可复制性。

(2)此系统对接烧结数据和现场预设数据相结合，通过计算，以保证系统自动运行过程中稳定、持续、有效。

(3)针对现场实际数据与反馈出现偏差时，主系统配有独有的子系统：错误数据隔离系统；自动识别和确认，错误数据的隔离和排除，以及正确数据的采用及应用，避免错误数据对整套系统产生错误的计算结果。

(4)此系统针对烧结工况变化频繁的特点，通过工控机设有人机界面，现场人员针对工况变化频繁可自由输入、修改相应表面数据。

(5)为确保系统的稳定性及时效性，结合实际工况条件，植入bcs燃烧优化系统。

优选的，在上述一种烧结机微负压点火自动化分区控制系统中，还包括与所述工控机电性连接的语音报警器。针对故障点位置，准确提示，并做记录，待处理完成后，即可自动消除报警，并记录，以便于提高岗位工的工作效率。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种烧结机微负压点火自动化分区控制装置，具有以下有益效果：

1、本发明提供了一种用于风量调节的阀门，可以适用在各种对风量具有控制需求的场所，能够根据不同的使用需求对阀体外形进行设计；同时，对于转轴的位置设置也可以根据固定阀瓣的大小进行安装；通过调节转轴转动即可实现对活动阀瓣开启大小的控制，操作简单、控制方便。

2、本发明将该阀门应用于烧结机燃烧的供风控制装置中，通过对阀门的调节实现对炉膛内部的气压实现微负压的调节，由于该阀门对风量调节的可控性较强，保证了供风的合理有效，能够保证炉膛内始终处于微负压状态。

3、本发明的微负压状态燃烧具有以下优点：降低了大量冷空气进入炉膛内；避免了点火段料面被抽紧的情况，提高了点火段料层的透气性；风量的合理匹配，降低点火所需的大量煤气；在提高料层，增加产量的同时，可降低烧结焦比含量；可提高点火效果；可降低烧结返矿。

4、通过设置短连杆，能够简单快速地实现对转轴的控制，极大缩短了操控距离，驱动稳定性更强。

5、本发明提供了一种自动化远程控制烧结机微负压点火自控化系统，一般烧结改造前采用现场输入或简单的远程控制，很难实现微负压点火，同时伴有掉篦条时出现卡阻，烧结矿料堵满仓等风险存在，维护强度大。本发明采用的自动化控制装置，能够通过plc综合计算机对烧结机燃烧数据进行分析处理，实时对阀门的开启状态进行调节，进而调节供风量，实现炉膛内微负压状态的实时调节控制，进而提高燃烧效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的阀门闭合时的结构示意图；

图2附图为本发明提供的阀门开启时的结构示意图；

图3附图为本发明提供的烧结机微负压点火自动化分区控制装置的侧视图；

图4附图为本发明提供的烧结机微负压点火自动化分区控制装置的俯视图；

图5附图为本发明提供的烧结机微负压点火自动化分区控制装置中阀门闭合时的剖视图；

图6附图为本发明提供的烧结机微负压点火自动化分区控制装置中阀门开启时的剖视图；

图7附图为本发明提供的烧结机微负压点火自动化分区控制系统连接示意图。

其中：

1-阀体；

11-法兰盘；

12-挡边；

2-固定阀瓣；

3-转轴；

4-活动阀瓣；

5-驱动电机；

6-传动机构；

61-主连杆；

62-副连杆；

63-短连杆；

64-耐磨钢板；

7-plc综合计算机；

8-工控机；

9-语音报警器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

参见附图1至附图2，本发明实施例公开了一种阀门，包括：阀体1、固定阀瓣2、转轴3和活动阀瓣4；

阀体1为两端开口的框体结构；

固定阀瓣2的边沿径向固定在阀体1的内壁上，且固定阀瓣2的横切面长度占框体1内部腔体的横切面长度的10％至90％；

转轴3两端转动连接在阀体1的内壁上，且一端穿出阀体1，与用于驱动转轴3转动的驱动部连接；转轴3的一侧轴向边沿与固定阀瓣2的非连接边沿贴合；

活动阀瓣4的一侧边沿与转轴3的另一侧轴向边沿固定，活动阀瓣4的其它边沿与框体1内壁贴合。

为了进一步优化上述技术方案，阀体1为圆柱体结构，且两端边沿具有向外凸出的法兰盘11。

为了进一步优化上述技术方案，固定阀瓣2和活动阀瓣4为半圆或类半圆形状，且固定阀瓣2和活动阀瓣4沿弧形边的延长线能够拼合形成圆形。

为了进一步优化上述技术方案，阀体1的内壁具有径向凸起的挡边12，挡边12分别与固定阀瓣2和活动阀瓣4的表面贴合。

本实施例的使用方法为：

首先，本发明提供的阀体1形状不限于圆形或矩形，而可以根据使用情况确定阀体1外形。

通过驱动部驱动转轴3转动，转轴3带动活动阀瓣4转动，阀门开启，通过控制转轴3转动的角度调节活动阀瓣4开启的角度，即可以调节供风量。固定阀瓣2为固定结构，与转轴3贴合封闭。

转轴3的固定位置根据固定阀瓣2的大小决定。

实施例2：

参见附图1至附图6，本发明实施例公开了一种烧结机微负压点火自动化分区控制装置，包括：驱动电机5、传动机构6、以及实施例1的阀门；

传动机构6的一端与驱动电机5的动力输出端连接，另一端转轴3伸出阀体1的一端连接；驱动电机5能够驱动传动机构6带动转轴3转动。

为了进一步优化上述技术方案，传动机构6包括主连杆61、副连杆62和短连杆63；主连杆61一端与驱动电机5的动力输出端固定连接；副连杆62一端与转轴3伸出阀体1的一端固定连接；短连杆63的两端分别与主连杆61和副连杆62的自由端铰接。

为了进一步优化上述技术方案，主连杆61和短连杆63的连接处、以及副连杆62和短连杆63的连接处均垫设有耐磨钢板64。

本实施例的工作原理为：

驱动电机5驱动主连杆61转动，主连杆61带动短连杆63运动，短连杆63带动副连杆62转动，副连杆62带动转轴3转动，转轴3带动活动阀瓣4转动，阀门开启，通过控制转轴3转动的角度调节活动阀瓣4开启的角度，即可以调节供风量。固定阀瓣2为固定结构，与转轴3贴合封闭。

根据炉膛内的风压状态，调节活动阀瓣4的开启角度，控制风量，使炉膛内保持微负压状态。

实施例3：

参见附图1至附图7，本发明实施例公开了一种烧结机微负压点火自动化分区控制系统，包括：plc综合计算机7、工控机8、以及实施例2中的烧结机微负压点火自动化分区控制装置，plc综合计算机7分别与工控机8和烧结机微负压点火控制装置中的驱动电机5的控制端电性连接；plc综合计算机7用于对烧结机燃烧数据进行分析处理，并保证炉膛处于零正压或微负压状态下烧结。

为了进一步优化上述技术方案，plc综合计算机7采用th-xx-5控制系统，综合分析的数据包括烧结机主抽风机风量、点火温度、燃烧终点温度、废气温度、点火段风箱负压和温度、烧结机机速、煤气压力和热值、一混和二混水分、混合料温度、燃烧料厚度、铺底料厚度、有效燃烧长度、以及风箱数量、栏板高度和转鼓强度。

为了进一步优化上述技术方案，还包括与工控机8电性连接的语音报警器9。

本实施例的工作原理为：

通过采集到的烧结机数据和现场预设定的数据，输入至plc综合计算机7中，通过对炉膛内的微负压状态的需求，驱动电机5驱动主连杆61转动，主连杆61带动短连杆63运动，短连杆63带动副连杆62转动，副连杆62带动转轴3转动，转轴3带动活动阀瓣4转动，阀门开启，通过控制转轴3转动的角度调节活动阀瓣4开启的角度，即可以调节供风量，使炉膛内保持微负压状态。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。