一种用于aod炉炉压控制的液压驱动阀门装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于AOD炉炉压控制的液压驱动阀门装置，该液压控制阀门装置包括阀门、液压阀站和PLC控制器，所述阀门设置在AOD炉的除尘烟道上，所述液压阀站包括进油管路、回油管路、双电磁铁比例换向阀和单向阀，进油管路、回油管路分别连接双电磁铁比例换向阀的进油口、出油口，双电磁铁比例换向阀通过单向阀连接液压缸，PLC控制器的控制输入端连接位移传感器的信号输出端，PLC控制器的控制输出端连接双磁铁比例换向阀的电磁线圈。炉压控制方式由原来的电动定开度模式改为液压动态控制模式。解决了现有电动调节阀的响应速度和精度都不能满足不锈钢炼钢的炉压控制要求。
【专利说明】—种用于AOD炉炉压控制的液压驱动阀门装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及转炉炉压控制系统，具体涉及一种用于AOD炉炉压控制的液压驱
动阀门装置。
【背景技术】
[0002]AOD 炉(argon oxygen decarburization furnace),即氩1氧精炼炉，是氩1氧精炼法的精炼设备，其外形与转炉近似。如图1所示，现有的AOD炉的炉压控制挡板使用的是电动调节阀，图中，I为AOD炉的除尘烟道，2为电动调节阀，3为引风阀，4为灰仓，通过电动调节阀上的一个位置传感器反馈电动调节阀的实际位置，采用步进控制模式来控制电动调节阀的动作。但在实际应用中，尤其是压力控制时，由于受控压力要求在很小的压力范围下变化，而使用的电动调节阀响应慢，步进动作幅度过大，一直超调无法实现有效控制。所以此种控制方式无法适用于炉压控制，目前只能采用定开度的模式。
[0003]另外，由于AOD炉吹炼期间炉压是在不断变化的，而现在的电动调节阀采用的是定开度模式，所以有时在工况变化的情况下，如果电动调节阀开度过小，会造成C0>6%，从而引起吹炼条件不满足的情况发生。另外，CO含量在不锈钢冶炼中，对于钢水成份具有参考价值，就目前采用的炉压控制方式，对吹炼中的CO含量存在一定的影响。而且，由于定开度模式，有时要求炉压挡板开大挡板却无法动作，造成吹炼时炉压为正值，烟气外溢。因此，电动调节阀的响应速度和精度都不能满足不锈钢炼钢的炉压控制要求。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种用于AOD炉炉压控制的液压驱动阀门装置，用以解决现有电动调节阀的响应速度和精度都不能满足不锈钢炼钢的炉压控制要求。
[0005]为实现上述目的，本实用新型的方案是:一种用于AOD炉炉压控制的液压驱动阀门装置，所述液压驱动阀门装置包括阀门、液压阀站和和PLC控制器，所述阀门设置在AOD炉的除尘烟道上，该阀门由阀体和执行机构组成，所述执行机构为一个带位移传感器的液压缸，所述液压缸的活塞杆连接阀体；
[0006]所述液压阀站包括进油管路、回油管路、双电磁铁比例换向阀和单向阀，所述进油管路与双电磁铁比例换向阀的进油口连通，所述回油管路与双电磁铁比例换向阀的回油口连通，所述双电磁铁比例换向阀的工作油口通过高压软管与液压缸的进出油口连通，所述单向阀连接在双电磁铁比例换向阀与液压缸进出油口相连的管路上；
[0007]所述PLC控制器的控制输入端连接所述位移传感器的信号输出端，PLC控制器的控制输出端连接所述双磁铁比例换向阀的电磁线圈。
[0008]进一步地，所述进油管路包括工作进油管路和备用进油管路。
[0009]进一步地，所述液压阀站还设置有手动换向阀，所述手动换向阀的进油口与所述进油管路连通，回油口与所述回油管路连通，工作油口通过所述高压软管与液压缸的进出油口连通。[0010]进一步地，所述液压阀站还设置有手动泵和手动进油管路，所述手动泵的吸油阀连接所述手动进油管路，所述手动泵的压油阀连接双电磁铁比例换向阀的进油口。
[0011]进一步地，所述阀门为蝶阀。
[0012]本实用新型达到的有益效果:(I)本实用新型在AOD炉的除尘烟道上安装一套液压控制阀门装置，炉压控制方式由原来电动定开度模式改为液压动态控制模式，动态控制AOD炉的炉压，避免CO和O2含量超标及热能浪费，能有效提高动作进度，而且可以按照AOD炉不同的工艺阶段调节炉内的压力，对系统的响应速度和控制精度高，能有效控制AOD炉冶炼所需要的负压，减少烟气外逸。
[0013](2)本实用新型的液压阀站还设置有手动换向阀，在双磁铁比例换向阀失效时，可以通过手动换向阀紧急控制阀门的开度，提高液压阀站工作的可靠性。
[0014](3)本实用新型的液压阀站还设置有手动泵和手动进油管路，在事故状态下，通过手动泵提供紧急液压源，在保证液压阀站工作可靠性的同时，提高工作效率。
[0015](4)本实用新型的进油管路还设置有备用进油管路，在正常工作的进油管路发生故障时，可以直接启用备用进油管路进行工作，使得对炉压的控制更加可靠，提高工作效率。
[0016](5)本实用新型采用的阀门为蝶阀，蝶阀具有耐高温、适用压力范围较高的特点，在化工冶炼中更加适用。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是现有技术中电动调节阀的安装位置示意图；
[0018]图2是本实用新型液控阀门装置的结构示意图；
[0019]图3是位置传感器与PLC的连接关系图；
[0020]图4是本实用新型位置控制模式的结构示意图；
[0021]图5是本实用新型压力控制模式的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
[0023]本实用新型的用于AOD炉炉压控制的液压驱动阀门装置包括阀门、液压阀站和和PLC控制器，所述阀门设置在AOD炉的除尘烟道上，该阀门由阀体和执行机构组成，所述执行机构为一个带位移传感器的液压缸，所述液压缸的活塞杆连接阀体；所述液压阀站包括进油管路、回油管路、双电磁铁比例换向阀和单向阀，所述进油管路与双电磁铁比例换向阀的进油口连通，所述回油管路与双电磁铁比例换向阀的回油口连通,所述双电磁铁比例换向阀的工作油口通过高压软管与液压缸的进出油口连通，所述单向阀连接在双电磁铁比例换向阀与液压缸进出油口相连的管路上；所述PLC控制器的控制输入端连接所述位移传感器的信号输出端，PLC控制器的控制输出端连接所述双磁铁比例换向阀的电磁线圈。
[0024]如图2所示,5为液压缸,6为阀门，7为位置传感,8为双磁体比例换向阀,9为单向阀，10为回油管路，11为工作进油管路，12为备用进油管路，13为手动进油管路，14为手动泵，15为手动换向阀。
[0025]作为本实用新型的一个最佳实施方式，本实施例中，阀门可以构造为一个蝶阀。液压阀站为蝶阀执行机构的动作提供液压源，液压阀站采用有手动和自动2种控制方式，自动控制方式的进油管路有两路:一路是正常工作中使用的工作进油管路，一路是在工作进油管路故障时紧急启用的备用进油管路。进一步地，为了保证在双电磁铁比例换向阀故障时，液压阀站仍能可靠地工作，本实施例在液压阀站中还设置有手动换向阀，手动换向阀的进油口与进油管路连通，回油口与所述回油管路连通，工作油口通过所述高压软管与液压缸的进出油口连通。再进一步地，为了避免过液压阀站发生故障导致装置无法工作，本实施例的液压阀站还设置有手动泵和手动进油管路，手动泵的吸油阀连接所述手动进油管路，手动泵的压油阀连接双电磁铁比例换向阀的进油口。
[0026]如图3中，16为PLC控制器，17为位置传感器，18为接线盒，位置传感器的①、②、③、④端输出的是位置信号，⑤、⑥端输出的是电源信号。位置传感器的信号输出端①、②、③、④、⑤、⑥通过接线盒连接到PLC控制器的相应端口，PLC控制器接收到到位置传感器发送的位置信号后，通过对位置信号进行分析处理，得出阀门动作的方向，进而输出控制信号，对双电磁铁比例换向阀1PYVH3的两个电磁线圈进行控制。当双磁铁比例换向阀正向线圈lPYVH3a得电时，液压缸前进；当双磁铁比例换向阀的负向线圈lPYVH3b得电时，液压缸后退；双磁铁比例换向阀两个线圈都失电的情况下，液压缸不动作。
[0027]蝶阀有两种控制方式，即:位置控制和压力控制。在投料、测温取样、出钢阶段采用位置控制，在吹炼、还原阶段采用压力控制:
[0028]如图4，在位置控制方式下，PLC控制器根据预设的液压缸活塞位置设定值与反馈值的差值计算双磁铁比例换向阀的开度，进行PID调节，得到位置控制输出值，将炉压挡板控制到预定位置。
[0029]如图5在压力控制方式下，PLC控制器根据预设的炉内压力的设定值与反馈值的差值计算双磁铁比例换向阀的开度，进行PID调节，得到压力控制输出值，将炉压挡板控制到预定位置。
[0030]两套PID控制分别计算，根据AOD炉的状态选择当前控制模式下的输出值。由于模拟量输出模块带负载能力不足，所以需使用功率放大卡，由功率放大卡将PID输出值放大，带动双磁铁比例换向阀动作，调节液压缸活塞位置，活塞动作推动蝶阀翻转，液压缸前进和后退的速度由功率放大卡的模拟量信号决定。
[0031]本实用新型在AOD炉应用的一个实例:
[0032]在吹氧时采用压力控制，AOD炉炉压设定为一 40Pa，PLC控制器根据压力反馈来控制阀门开度；其余状态采用位置控制，炉压设定一 20Pa，阀门自动调节开度。现场观察效果:当吹氧时，阀门开度达到90%左右，阀门响应速度也较快，CO含量未出现报警情况，炉压能保持在一 30Pa左右。
[0033]以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属【技术领域】的普通技术人员应当理解:任何不脱离本实用新型技术方案的精神，而对本实用新型【具体实施方式】进行的修改或者对部分技术特征进行的等同替换，均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
【权利要求】
1.一种用于AOD炉炉压控制的液压驱动阀门装置，其特征在于，所述液压驱动阀门装置包括阀门、液压阀站和PLC控制器，所述阀门设置在AOD炉的除尘烟道上，该阀门由阀体和执行机构组成，所述执行机构为一个带位移传感器的液压缸，所述液压缸的活塞杆连接阀体； 所述液压阀站包括进油管路、回油管路、双电磁铁比例换向阀和单向阀，所述进油管路与双电磁铁比例换向阀的进油口连通，所述回油管路与双电磁铁比例换向阀的回油口连通，所述双电磁铁比例换向阀的工作油口通过高压软管与液压缸的进出油口连通，所述单向阀连接在双电磁铁比例换向阀与液压缸进出油口相连的管路上； 所述PLC控制器的控制输入端连接所述位移传感器的信号输出端，PLC控制器的控制输出端连接所述双磁铁比例换向阀的电磁线圈。
2.根据权利要求1所述的用于AOD炉炉压控制的液压驱动阀门装置，其特征在于，所述液压阀站还设置有手动换向阀，所述手动换向阀的进油口与所述进油管路连通，回油口与所述回油管路连通，工作油口通过所述高压软管与液压缸的进出油口连通。
3.根据权利要求1或2所述的用于AOD炉炉压控制的液压驱动阀门装置，其特征在于，所述液压阀站还设置有手动泵和手动进油管路，所述手动泵的吸油阀连接所述手动进油管路，所述手动泵的压油阀连接双电磁铁比例换向阀的进油口。
4.根据权利要求1所述的用于AOD炉炉压控制的液压驱动阀门装置，其特征在于，所述进油管路还设置有备用进油管路。
5.根据权利要求1所述的用于AOD炉炉压控制的液压驱动阀门装置，其特征在于，所述阀门为蝶阀。
【文档编号】F15B13/02GK203584939SQ201320682305
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】曹向东, 厉剑青, 任容 申请人:宝钢不锈钢有限公司