專利名稱：用于煉鋼吹煉氣體控制的智能化一體式氣控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煉鋼精煉爐氣體底吹控制裝置，特別涉及一種用于煉鋼吹煉氣體控制的智能化一體式氣控裝置。
背景技術(shù)：
隨著各鋼鐵企業(yè)對鋼鐵產(chǎn)品的品種和質(zhì)量的逐步重視，各煉鋼已把鋼水罐底吹氬/氮?dú)鈿怏w攪拌作為均勻鋼水成份和溫度、改善鋼水質(zhì)量的一個重要手段，從初煉爐出鋼開始到吹氬喂絲站、LF爐、真空脫氣裝置、CAS-0B、連鑄機(jī)鋼包長水口吹氬等工序基本均需配置底吹攪拌功能，每個新建煉鋼工程根據(jù)工藝設(shè)備的配置情況均需配置數(shù)套底吹氬攪拌系統(tǒng)。按照以前精煉爐吹氬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選型，底吹系統(tǒng)中所有設(shè)備均設(shè)置于特定區(qū)域的地面上，所有儀表及管路設(shè)備均為現(xiàn)場安裝，底吹流量調(diào)節(jié)一般是按照原有孔板流量計(jì)加調(diào)節(jié)閥，再通過PLC的PID控制模式來實(shí)現(xiàn)底吹流量的調(diào)節(jié)，這種底吹系統(tǒng)的缺點(diǎn)如下:1.傳統(tǒng)精煉爐底吹系統(tǒng)占地面積大，施工、安裝以及材料消耗大。2.現(xiàn)場工藝管路、儀表管路、電氣管路擺布復(fù)雜，不利于維護(hù)作業(yè)，維護(hù)成本高。3.底吹支管流量檢測不準(zhǔn)確；不能精確控制調(diào)節(jié)，不能準(zhǔn)確響應(yīng)生產(chǎn)工藝要求的流量指標(biāo)。4.底吹支管流量調(diào)節(jié)時間長，現(xiàn)場操作人員不易掌握，不利于提高生產(chǎn)效率；每路支管流量調(diào)節(jié)需要在PLC里面編制PID控制軟件，依據(jù)每路底吹產(chǎn)品的不同產(chǎn)品性能調(diào)校不同的PID參數(shù)，且從一個流量設(shè)定開始到流量調(diào)節(jié)穩(wěn)定的時間需要8-12秒；5.流量調(diào)節(jié)量程比小，不能滿足小流量調(diào)節(jié)(無法調(diào)節(jié)或無法穩(wěn)定調(diào)節(jié)小流量)6.氣源壓力波動大，不穩(wěn)定；各支路在調(diào)節(jié)過程中的相互干擾大。綜上所述，傳統(tǒng)的精煉爐底吹系統(tǒng)已經(jīng)不能完全適應(yīng)精煉爐底吹攪拌的生產(chǎn)要求，從而不能最大限度的滿足精煉爐煉鋼所需。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種占地面積小、便于檢修作業(yè)和流量控制響應(yīng)速度快的煉鋼轉(zhuǎn)爐氣體底吹控制裝置。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:本實(shí)用新型提供的用于煉鋼吹煉氣體控制的智能化一體式氣控裝置，包括柜體和設(shè)置于柜體中至少一路的管路系統(tǒng)，所述各管路系統(tǒng)上設(shè)置有氣源預(yù)處理單元、壓力調(diào)節(jié)單元、流量切斷檢測調(diào)節(jié)單元、手動/自動電控單元、自檢/接口單元、手/自動底吹旁路單元、高壓旁路自動防護(hù)單元、壓力顯示單元；所述氣源預(yù)處理單元，用于對流通介質(zhì)進(jìn)行過濾；所述壓力調(diào)節(jié)單元，用于對進(jìn)入氣控裝置的氣體介質(zhì)的壓力進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)后端設(shè)備的工作要求；所述流量切斷檢測調(diào)節(jié)單元，用于控制介質(zhì)在管道內(nèi)流動、氣體介質(zhì)在單位時間內(nèi)的流量；所述手動/自動電控單元，用于對設(shè)備進(jìn)行手動或自動操作；所述自檢/接口單元，用于簡單快速的排查設(shè)備故障點(diǎn)；所述手/自動底吹旁路單元，指根據(jù)應(yīng)用需求設(shè)定的旁路設(shè)備，含電動閥等；所述高壓旁路自動防護(hù)單元，用于將高壓的氣體介質(zhì)不經(jīng)調(diào)整任何環(huán)節(jié)直接送至目標(biāo)區(qū)域，常用于處理出氣口堵塞的情況；所述壓力顯示單元，用于顯示介質(zhì)在氣控裝置入口和出口處的壓力值，根據(jù)應(yīng)用需求可配置為壓力表或壓力變送器。進(jìn)一步，所述管路系統(tǒng)為不銹鋼管路系統(tǒng)。進(jìn)一步，所述氣源預(yù)處理單元為兩級一體卡套式不銹鋼過精細(xì)濾器。進(jìn)一步，所述流量切斷檢測調(diào)節(jié)單元包括流量切斷組件、質(zhì)量流量檢測調(diào)節(jié)組件；所述流量切斷組件，用于控制氣體介質(zhì)在管道內(nèi)流動的通斷狀況；所述質(zhì)量流量檢測調(diào)節(jié)組件，用于控制氣體介質(zhì)在單位時間內(nèi)的流量值。進(jìn)一步，所述手動/自動電控單元包括電源指示部件、模式切換部件、現(xiàn)場操作部件、現(xiàn)場顯示部件、信號交接部件；所述電源指示部件，用于設(shè)備進(jìn)線電源指示；所述模式切換部件，用于選擇操作模式(指就地手動、遠(yuǎn)程手動和遠(yuǎn)程自動)；所述現(xiàn)場操作部件，用于發(fā)出控制信號；所述現(xiàn)場顯示部件，用于顯示控制信號、檢測信號及設(shè)備動作信號；所述信號交接部件，用于氣控裝置和主控柜之間的電氣線路連接。進(jìn)一步，所述自檢/接口單元包括快速故障檢測單元和法蘭接口 ；所述快速故障檢測，用于在支路流量控制出現(xiàn)流量達(dá)不到的情況時，可通過打開自檢接口直接排放氣體的方式判斷是否發(fā)生出氣口后端管路堵塞，以致實(shí)際流量達(dá)不到控制值；所述法蘭接口，用于與現(xiàn)場入口、出口管道的連接。本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型采用智能化氣控閥站采用機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，取代傳統(tǒng)的流量控制模式，所有底吹儀表管路均集成于一個機(jī)柜之中，機(jī)柜采用威圖PS標(biāo)準(zhǔn)制作而成，依據(jù)工藝要求配置相應(yīng)規(guī)格口徑的氬氣總管及各支管，系統(tǒng)內(nèi)帶兩級高精度空氣過濾器，各手動旁路管道齊全，整個閥站占地面積小，結(jié)構(gòu)牢靠、布局合理、同時也便于檢修作業(yè)；流量控制響應(yīng)速度快，從流量設(shè)定到流量調(diào)節(jié)穩(wěn)定的時間僅需3-5秒左右；檢修維護(hù)量小，維護(hù)成本低；還具有以下優(yōu)點(diǎn):1.采用快速安裝設(shè)計(jì)，整體氣控系統(tǒng)對外設(shè)置氮?dú)?氬氣總管、支管出口配對法蘭接口，便于現(xiàn)場快速施工安裝和調(diào)試；2.氬氣總管、支管均設(shè)置流量切斷、流量檢測和遠(yuǎn)傳功能；3.每路底吹流量控制裝置均內(nèi)置PID模糊控制，可精確控制氣體流量；4.采用熱式質(zhì)量流量檢測，測量及控制精度高，且控制調(diào)節(jié)比可達(dá)50:1。5.工業(yè)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，所有底吹設(shè)備及相應(yīng)主管道、旁通管道、手閥等均安裝于機(jī)柜內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，且采用快速安裝設(shè)計(jì)，整體氣控系統(tǒng)對外設(shè)置氮?dú)?氬氣總管、支管出口配對法蘭接口，便于現(xiàn)場快速施工安裝和調(diào)試；本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本實(shí)用新型的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本實(shí)用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書和權(quán)利要求書來實(shí)現(xiàn)和獲得。

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中:[0026]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一體式氣控裝置的主視圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的二路底吹流量檢測控制系統(tǒng)原理圖。圖中，柜體-1、管路系統(tǒng)_2，第一路底吹流量檢測控制系統(tǒng)_3、第二路底吹流量檢測控制系統(tǒng)-4。
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖，對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說明本實(shí)用新型，而不是為了限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一體式氣控裝置的主視圖，圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的二路底吹流量檢測控制系統(tǒng)原理圖，如圖所示:本實(shí)用新型提供的用于煉鋼吹煉氣體控制的智能化一體式氣控裝置，用于煉鋼吹煉氣體控制的智能化一體式氣控裝置，包括柜體I和設(shè)置于柜體中至少一路的管路系統(tǒng)2，本實(shí)施例提供的二路底吹流量檢測控制系統(tǒng)包括第一路底吹流量檢測控制系統(tǒng)3和第二路底吹流量檢測控制系統(tǒng)4共兩路管路系統(tǒng)，也可以根據(jù)實(shí)際情況采用四路或六路相同的管路系統(tǒng)，所述各管路系統(tǒng)上設(shè)置有氣源預(yù)處理單元、壓力調(diào)節(jié)單元、流量切斷檢測調(diào)節(jié)單元、手動/自動電控單元、自檢/接口單元、手/自動底吹旁路單元、高壓旁路自動防護(hù)單元、壓力顯示單元；所述氣源預(yù)處理單元，用于對流通介質(zhì)進(jìn)行過濾；所述壓力調(diào)節(jié)單元，用于對進(jìn)入氣控裝置的氣體介質(zhì)的壓力進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)后端設(shè)備的工作要求；所述流量切斷檢測調(diào)節(jié)單元，用于控制介質(zhì)在管道內(nèi)流動、氣體介質(zhì)在單位時間內(nèi)的流量；所述手動/自動電控單元，用于對設(shè)備進(jìn)行手動或自動操作；所述自檢/接口單元，用于簡單快速的排查設(shè)備故障點(diǎn)；所述手/自動底吹旁路單元，指根據(jù)應(yīng)用需求設(shè)定的旁路設(shè)備，含電動閥等；所述高壓旁路自動防護(hù)單元，用于將高壓的氣體介質(zhì)不經(jīng)調(diào)整任何環(huán)節(jié)直接送至目標(biāo)區(qū)域，常用于處理出氣口堵塞的情況；所述壓力顯示單元，用于顯示介質(zhì)在氣控裝置入口和出口處的壓力值，根據(jù)應(yīng)用需求可配置為壓力表或壓力變送器。所述管路系統(tǒng)為不銹鋼管路系統(tǒng)。所述氣源預(yù)處理單元為兩級一體卡套式不銹鋼過精細(xì)濾器。所述流量切斷檢測調(diào)節(jié)單元包括流量切斷組件、質(zhì)量流量檢測調(diào)節(jié)組件；所述流量切斷組件，用于控制氣體介質(zhì)在管道內(nèi)流動的通斷狀況；所述質(zhì)量流量檢測調(diào)節(jié)組件，用于控制氣體介質(zhì)在單位時間內(nèi)的流量值。所述手動/自動電控單元包括電源指示部件、模式切換部件、現(xiàn)場操作部件、現(xiàn)場顯示部件、信號交接部件；所述電源指示部件，用于設(shè)備進(jìn)線電源指示；所述模式切換部件，用于選擇操作模式(指就地手動、遠(yuǎn)程手動和遠(yuǎn)程自動)；所述現(xiàn)場操作部件，用于發(fā)出控制信號；所述現(xiàn)場顯示部件，用于顯示控制信號、檢測信號及設(shè)備動作信號；所述信號交接部件，用于氣控裝置和主控柜之間的電氣線路連接。所述自檢/接口單元包括快速故障檢測單元和法蘭接口 ；所述快速故障檢測，用于在支路流量控制出現(xiàn)流量達(dá)不到的情況時，可通過打開自檢接口直接排放氣體的方式判斷是否發(fā)生出氣口后端管路堵塞，以致實(shí)際流量達(dá)不到控制值；所述法蘭接口，用于與現(xiàn)場入口、出口管道的連接。本裝置集中了主管路氣體通斷控制，氣體流量控制和高壓強(qiáng)吹控制三種控制功能。氣體控制單元采用高端數(shù)字式熱式質(zhì)量流量控制器為核心，氣體流量輸出穩(wěn)定，準(zhǔn)確性高。在一些特殊氣體的控制管路中，設(shè)計(jì)了安全氣體吹掃的功能，有利于使用者實(shí)驗(yàn)的安全性及設(shè)備維修、維護(hù)的便利性。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管通過參照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍。
權(quán)利要求1.用于煉鋼吹煉氣體控制的智能化一體式氣控裝置，其特征在于:包括柜體和設(shè)置于柜體中至少一路的管路系統(tǒng)，所述各管路系統(tǒng)上設(shè)置有氣源預(yù)處理單元、壓力調(diào)節(jié)單元、流量切斷檢測調(diào)節(jié)單元、手動/自動電控單元、自檢/接口單元、手/自動底吹旁路單元、高壓旁路自動防護(hù)單元、壓力顯示單元；所述氣源預(yù)處理單元，用于對流通介質(zhì)進(jìn)行過濾；所述壓力調(diào)節(jié)單元，用于對進(jìn)入氣控裝置的氣體介質(zhì)的壓力進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)后端設(shè)備的工作要求；所述流量切斷檢測調(diào)節(jié)單元，用于控制介質(zhì)在管道內(nèi)流動、氣體介質(zhì)在單位時間內(nèi)的流量；所述手動/自動電控單元，用于對設(shè)備進(jìn)行手動或自動操作；所述自檢/接口單元，用于簡單快速的排查設(shè)備故障點(diǎn)；所述手/自動底吹旁路單元，指根據(jù)應(yīng)用需求設(shè)定的旁路設(shè)備，含電動閥等；所述高壓旁路自動防護(hù)單元，用于將高壓的氣體介質(zhì)不經(jīng)調(diào)整任何環(huán)節(jié)直接送至目標(biāo)區(qū)域，常用于處理出氣口堵塞的情況；所述壓力顯示單元，用于顯示介質(zhì)在氣控裝置入口和出口處的壓力值，根據(jù)應(yīng)用需求可配置為壓力表或壓力變送器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煉鋼吹煉氣體控制的智能化一體式氣控裝置，其特征在于:所述管路系統(tǒng)為不銹鋼管路系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煉鋼吹煉氣體控制的智能化一體式氣控裝置，其特征在于:所述氣源預(yù)處理單元為兩級一體卡套式不銹鋼過精細(xì)濾器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煉鋼吹煉氣體控制的智能化一體式氣控裝置，其特征在于:所述流量切斷檢測調(diào)節(jié)單元包括流量切斷組件、質(zhì)量流量檢測調(diào)節(jié)組件；所述流量切斷組件，用于控制氣體介質(zhì)在管道內(nèi)流動的通斷狀況；所述質(zhì)量流量檢測調(diào)節(jié)組件，用于控制氣體介質(zhì)在單位時間內(nèi)的流量值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煉鋼吹煉氣體控制的智能化一體式氣控裝置，其特征在于:所述手動/自動電控單元包括電源指示部件、模式切換部件、現(xiàn)場操作部件、現(xiàn)場顯示部件、信號交接部件；所述電源指示部件，用于設(shè)備進(jìn)線電源指示；所述模式切換部件，用于選擇操作模式，所述操作模式包括就地手動、遠(yuǎn)程手動和遠(yuǎn)程自動；所述現(xiàn)場操作部件，用于發(fā)出控制信號；所述現(xiàn)場顯示部件，用于顯示控制信號、檢測信號及設(shè)備動作信號；所述信號交接部件，用于氣控裝置和主控柜之間的電氣線路連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的用于煉鋼吹煉氣體控制的智能化一體式氣控裝置，其特征在于:所述自檢/接口單元包括快速故障檢測單元和法蘭接口 ；所述快速故障檢測，用于在支路流量控制出現(xiàn)流量達(dá)不到的情況時，可通過打開自檢接口直接排放氣體的方式判斷是否發(fā)生出氣口后端管路堵塞，以致實(shí)際流量達(dá)不到控制值；所述法蘭接口，用于與現(xiàn)場入口、出口管道的連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于煉鋼吹煉氣體控制的智能化一體式氣控裝置，包括柜體和設(shè)置于柜體中至少一路的不銹鋼管路系統(tǒng)，所述各管路系統(tǒng)上設(shè)置有氣源預(yù)處理單元、壓力調(diào)節(jié)單元、流量切斷檢測調(diào)節(jié)單元、手動/自動電控單元、自檢/接口單元、手/自動底吹旁路單元、高壓旁路自動防護(hù)單元、壓力顯示單元；本實(shí)用新型智能化一體式氣控裝置采用機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，取代傳統(tǒng)的流量控制模式，所有底吹儀表管路均集成于一個機(jī)柜之中，機(jī)柜采用威圖PS標(biāo)準(zhǔn)制作而成，依據(jù)工藝要求配置相應(yīng)規(guī)格口徑的管道，系統(tǒng)內(nèi)帶兩級高精度空氣過濾器，各手動旁路管道齊全，整個閥站占地面積小，結(jié)構(gòu)牢靠、布局合理、同時也便于檢修作業(yè)；流量控制響應(yīng)速度快，檢修維護(hù)量小，維護(hù)成本低。
文檔編號C21C7/072GK202936439SQ20122063938
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者陳鐘 申請人:重慶賽聯(lián)自動化工程技術(shù)有限公司