高炉料流调节阀传动与控制方式比较分析

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1、高炉料流调节阀传动与控制方式比较分析炼铁厂袁俊华摘要通过对涟钢现有的6座高炉料流调节阀传动与控制方式的介绍，分析与比较了这几种传动与控制方式的优缺点，从而为高炉冶金设备从业人员提供了参考。阀是调节炉料流量的阀门，流量的调节主要1概述靠控制阀板菱形孔的开度。它与布料器溜槽当代炼铁高炉炉顶普遍采用无料钟串罐密切配合才能得到理想的布料效果。没有它或并罐式结构，其主要设备构成为：受料斗、的密切配合，在高炉生产中就无法实现单环、挡料阀、上密封阀、料罐、料流调节阀、下密封双环、多环、螺旋、扇形、中心加焦的工艺

2、形阀、布料器、溜槽。其中料流调节阀是调节炉成。料流量的阀门，它与布料器溜槽密切配合才能得到理想的布料效果，在炼铁生产中有着举足轻重的作用。本文主要对涟钢6座高炉料调节阀的传动与控制方式作了一个介绍，I__=二_J’并对几种传动与控制方式作了分析与对比。／2无钟炉顶的工艺及结构特点__一__==_J、2．I无钟炉顶的工艺待料n／涟钢现在共有6座高炉，炉容依次是=-1．380m、323m’、323m、323m、380m、2200m。．．经过技术改造，这六座高炉现在全部都是无补料＼料钟串罐式结构。这种结

3、构主要有如下几种优点：(a)布料灵活、准确，可大大提高高炉顺行率。(b)改善生产安全条件和环境条件。(c)设备的图1维护维修简便。(d)重量较轻，适应于中小高炉使用。(e)可靠性强，减少了炉顶设备该阀的内部结构与挡料阀类似，但它的事故的机会和降低了事故后果的严重性。阀板开度不是全开全闭，而是智能型的开度，其工艺流程如图1。所以在驱动控制方面显得较为复杂。由于它的驱动力距大，阀板的启闭采用双行星减速2．2无钟炉顶的结构(即轴端一个，同步合成一个)，采用交流伺炉顶设备安装简图如图2。和料罐直接服电机(

4、或比例阀+带传感器的油缸)、驱动连接的是料流调节阀。顾名思义，料流调节器、编码器、传感器实现智能化控制。·24·3涟钢料流调节阀启闭的传动与控象。(e)零速度时额定满转矩输出。(f)高制方式分析与介绍低速运转稳定，低噪音。(g)安装、维修、更换方便。虽然伺服系统有这么些优点，但这3．1料流调节阀启闭的几种方式种方式在涟钢的实际运行中碰到很多问题。涟钢的料流调节阀的启闭主要有三种控制由于设备维护人员的素质参差不齐，整体水方式：(a)3撑高炉和4#高炉采用伺服电机驱动平不高，有些电气问题检修人员需要很

5、长时连杆机构控制。(b)2#高炉、5#高炉和6撑高炉间才能查出故障甚至不能查出故障，经常耽采用比例阀和带位移传感器的油缸驱动连杆机误了生产；随着设备的老化及冶炼强度提高，构控制。(c)l犒炉采用华德生产的普通换向机械部分不如开始时灵活，伺服电机的功率阀和带位移传感器的油缸驱动连杆机构控制。偏小，有时卡死无力驱动。一旦查不出故障就将伺服电机整体更换，导致设备维护成本大幅增加。第二种方式和第三种方式都是液压驱动的，不同之处是一种用比例换向阀控制油缸动作，另外一种是普通的换向阀控制油缸动作。相比第一种方

6、式，液压系统压力可以灵活调节以增加驱动力，驱动功率有很大富余。液压系统还具有系统响应快，能频繁的进行换向操作等优点。第二种方式液压原理如图3。这种方式主要是用比例换向阀来控制油缸的动作来实现料流调节阀的启闭的。比例控制技术是在开关控制技术和伺服控制技术时间的过度技术，它具有控制精度高、抗污染较伺服系统强等特点。图23．2料流调节阀启闭的方式分析与比较对于3．1中所述的第一种方式，在本套设备中采用交流永磁伺服电机，速度控制型伺服驱动器。在自动方式下由PLC给定速度(一10V一10V电压信号)，伺服驱

7、动器接收速度指令信号后驱动伺服电机，伺服驱动器接收到伺服电机的反馈信号后实时调节以确保系统按PLC给定的速度指令运行。伺服系统有如下特点：(a)调速范围宽，转速和转向可控。(b)线性的机械特性和调节特PT性。(c)快速响应。(d)无“爬行”现象，即图3在速度控制信号变为零时，伺服电机立即停这里的比例换向阀是在普通电磁换向阀转，并且速度指令长时间为零无“爬行”现的基础上，用比例电磁铁取代阀的调节机构·25·及普通电磁铁所构成的。采用比例放大器控的流量或压力。通过这样的转换，一个输入制比例电磁铁就可以

8、实现对比例阀的远程连电压的变化，不但能控制执行元件和机械设续控制。这种方式在涟钢的使用情况还是很备上下部件的运动方向，而且可对其作用力好的。只是在设备老化后，其故障就多了起和运动速度进行无极调节。此外，还能对相来，而且处理故障要求设备维护人员技术水应的时间过程，例如在一段时间内流量的变平较高。以目前涟钢的技术水平来说，还是化，加速度的变化等进行连续调节。其闭环有一定差距的。控制方框图如图5。第三种控制方式的液压原理如图4。图5比例阀和普通开关阀比较，通过比例阀的压力要降0．5—2M