专利名称：用于炼钢吹炼气体控制的智能化一体式气控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种炼钢精炼炉气体底吹控制装置，特别涉及一种用于炼钢吹炼气体控制的智能化一体式气控装置。
背景技术：
随着各钢铁企业对钢铁产品的品种和质量的逐步重视，各炼钢已把钢水罐底吹氩/氮气气体搅拌作为均匀钢水成份和温度、改善钢水质量的一个重要手段，从初炼炉出钢开始到吹氩喂丝站、LF炉、真空脱气装置、CAS-0B、连铸机钢包长水口吹氩等工序基本均需配置底吹搅拌功能，每个新建炼钢工程根据工艺设备的配置情况均需配置数套底吹氩搅拌系统。按照以前精炼炉吹氩系统的设计选型，底吹系统中所有设备均设置于特定区域的地面上，所有仪表及管路设备均为现场安装，底吹流量调节一般是按照原有孔板流量计加调节阀，再通过PLC的PID控制模式来实现底吹流量的调节，这种底吹系统的缺点如下:1.传统精炼炉底吹系统占地面积大，施工、安装以及材料消耗大。2.现场工艺管路、仪表管路、电气管路摆布复杂，不利于维护作业，维护成本高。3.底吹支管流量检测不准确；不能精确控制调节，不能准确响应生产工艺要求的流量指标。4.底吹支管流量调节时间长，现场操作人员不易掌握，不利于提高生产效率；每路支管流量调节需要在PLC里面编制PID控制软件，依据每路底吹产品的不同产品性能调校不同的PID参数，且从一个流量设定开始到流量调节稳定的时间需要8-12秒；5.流量调节量程比小，不能满足小流量调节(无法调节或无法稳定调节小流量)6.气源压力波动大，不稳定；各支路在调节过程中的相互干扰大。综上所述，传统的精炼炉底吹系统已经不能完全适应精炼炉底吹搅拌的生产要求，从而不能最大限度的满足精炼炉炼钢所需。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种占地面积小、便于检修作业和流量控制响应速度快的炼钢转炉气体底吹控制装置。本实用新型是通过以下技术方案来实现的:本实用新型提供的用于炼钢吹炼气体控制的智能化一体式气控装置，包括柜体和设置于柜体中至少一路的管路系统，所述各管路系统上设置有气源预处理单元、压力调节单元、流量切断检测调节单元、手动/自动电控单元、自检/接口单元、手/自动底吹旁路单元、高压旁路自动防护单元、压力显示单元；所述气源预处理单元，用于对流通介质进行过滤；所述压力调节单元，用于对进入气控装置的气体介质的压力进行调整，以适应后端设备的工作要求；所述流量切断检测调节单元，用于控制介质在管道内流动、气体介质在单位时间内的流量；所述手动/自动电控单元，用于对设备进行手动或自动操作；所述自检/接口单元，用于简单快速的排查设备故障点；所述手/自动底吹旁路单元，指根据应用需求设定的旁路设备，含电动阀等；所述高压旁路自动防护单元，用于将高压的气体介质不经调整任何环节直接送至目标区域，常用于处理出气口堵塞的情况；所述压力显示单元，用于显示介质在气控装置入口和出口处的压力值，根据应用需求可配置为压力表或压力变送器。进一步，所述管路系统为不锈钢管路系统。进一步，所述气源预处理单元为两级一体卡套式不锈钢过精细滤器。进一步，所述流量切断检测调节单元包括流量切断组件、质量流量检测调节组件；所述流量切断组件，用于控制气体介质在管道内流动的通断状况；所述质量流量检测调节组件，用于控制气体介质在单位时间内的流量值。进一步，所述手动/自动电控单元包括电源指示部件、模式切换部件、现场操作部件、现场显示部件、信号交接部件；所述电源指示部件，用于设备进线电源指示；所述模式切换部件，用于选择操作模式(指就地手动、远程手动和远程自动)；所述现场操作部件，用于发出控制信号；所述现场显示部件，用于显示控制信号、检测信号及设备动作信号；所述信号交接部件，用于气控装置和主控柜之间的电气线路连接。进一步，所述自检/接口单元包括快速故障检测单元和法兰接口 ；所述快速故障检测，用于在支路流量控制出现流量达不到的情况时，可通过打开自检接口直接排放气体的方式判断是否发生出气口后端管路堵塞，以致实际流量达不到控制值；所述法兰接口，用于与现场入口、出口管道的连接。本实用新型的有益效果在于:本实用新型采用智能化气控阀站采用机电一体化设计，取代传统的流量控制模式，所有底吹仪表管路均集成于一个机柜之中，机柜采用威图PS标准制作而成，依据工艺要求配置相应规格口径的氩气总管及各支管，系统内带两级高精度空气过滤器，各手动旁路管道齐全，整个阀站占地面积小，结构牢靠、布局合理、同时也便于检修作业；流量控制响应速度快，从流量设定到流量调节稳定的时间仅需3-5秒左右；检修维护量小，维护成本低；还具有以下优点:1.采用快速安装设计，整体气控系统对外设置氮气/氩气总管、支管出口配对法兰接口，便于现场快速施工安装和调试；2.氩气总管、支管均设置流量切断、流量检测和远传功能；3.每路底吹流量控制装置均内置PID模糊控制，可精确控制气体流量；4.采用热式质量流量检测，测量及控制精度高，且控制调节比可达50:1。5.工业化设计结构，所有底吹设备及相应主管道、旁通管道、手阀等均安装于机柜内，结构紧凑，占地面积小，且采用快速安装设计，整体气控系统对外设置氮气/氩气总管、支管出口配对法兰接口，便于现场快速施工安装和调试；本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中:[0026]图1为本实用新型实施例提供的一体式气控装置的主视图；图2为本实用新型实施例提供的二路底吹流量检测控制系统原理图。图中，柜体-1、管路系统_2，第一路底吹流量检测控制系统_3、第二路底吹流量检测控制系统-4。
具体实施方式
以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。图1为本实用新型实施例提供的一体式气控装置的主视图，图2为本实用新型实施例提供的二路底吹流量检测控制系统原理图，如图所示:本实用新型提供的用于炼钢吹炼气体控制的智能化一体式气控装置，用于炼钢吹炼气体控制的智能化一体式气控装置，包括柜体I和设置于柜体中至少一路的管路系统2，本实施例提供的二路底吹流量检测控制系统包括第一路底吹流量检测控制系统3和第二路底吹流量检测控制系统4共两路管路系统，也可以根据实际情况采用四路或六路相同的管路系统，所述各管路系统上设置有气源预处理单元、压力调节单元、流量切断检测调节单元、手动/自动电控单元、自检/接口单元、手/自动底吹旁路单元、高压旁路自动防护单元、压力显示单元；所述气源预处理单元，用于对流通介质进行过滤；所述压力调节单元，用于对进入气控装置的气体介质的压力进行调整，以适应后端设备的工作要求；所述流量切断检测调节单元，用于控制介质在管道内流动、气体介质在单位时间内的流量；所述手动/自动电控单元，用于对设备进行手动或自动操作；所述自检/接口单元，用于简单快速的排查设备故障点；所述手/自动底吹旁路单元，指根据应用需求设定的旁路设备，含电动阀等；所述高压旁路自动防护单元，用于将高压的气体介质不经调整任何环节直接送至目标区域，常用于处理出气口堵塞的情况；所述压力显示单元，用于显示介质在气控装置入口和出口处的压力值，根据应用需求可配置为压力表或压力变送器。所述管路系统为不锈钢管路系统。所述气源预处理单元为两级一体卡套式不锈钢过精细滤器。所述流量切断检测调节单元包括流量切断组件、质量流量检测调节组件；所述流量切断组件，用于控制气体介质在管道内流动的通断状况；所述质量流量检测调节组件，用于控制气体介质在单位时间内的流量值。所述手动/自动电控单元包括电源指示部件、模式切换部件、现场操作部件、现场显示部件、信号交接部件；所述电源指示部件，用于设备进线电源指示；所述模式切换部件，用于选择操作模式(指就地手动、远程手动和远程自动)；所述现场操作部件，用于发出控制信号；所述现场显示部件，用于显示控制信号、检测信号及设备动作信号；所述信号交接部件，用于气控装置和主控柜之间的电气线路连接。所述自检/接口单元包括快速故障检测单元和法兰接口 ；所述快速故障检测，用于在支路流量控制出现流量达不到的情况时，可通过打开自检接口直接排放气体的方式判断是否发生出气口后端管路堵塞，以致实际流量达不到控制值；所述法兰接口，用于与现场入口、出口管道的连接。本装置集中了主管路气体通断控制，气体流量控制和高压强吹控制三种控制功能。气体控制单元采用高端数字式热式质量流量控制器为核心，气体流量输出稳定，准确性高。在一些特殊气体的控制管路中，设计了安全气体吹扫的功能，有利于使用者实验的安全性及设备维修、维护的便利性。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围。
权利要求1.用于炼钢吹炼气体控制的智能化一体式气控装置，其特征在于:包括柜体和设置于柜体中至少一路的管路系统，所述各管路系统上设置有气源预处理单元、压力调节单元、流量切断检测调节单元、手动/自动电控单元、自检/接口单元、手/自动底吹旁路单元、高压旁路自动防护单元、压力显示单元；所述气源预处理单元，用于对流通介质进行过滤；所述压力调节单元，用于对进入气控装置的气体介质的压力进行调整，以适应后端设备的工作要求；所述流量切断检测调节单元，用于控制介质在管道内流动、气体介质在单位时间内的流量；所述手动/自动电控单元，用于对设备进行手动或自动操作；所述自检/接口单元，用于简单快速的排查设备故障点；所述手/自动底吹旁路单元，指根据应用需求设定的旁路设备，含电动阀等；所述高压旁路自动防护单元，用于将高压的气体介质不经调整任何环节直接送至目标区域，常用于处理出气口堵塞的情况；所述压力显示单元，用于显示介质在气控装置入口和出口处的压力值，根据应用需求可配置为压力表或压力变送器。
2.根据权利要求1所述的用于炼钢吹炼气体控制的智能化一体式气控装置，其特征在于:所述管路系统为不锈钢管路系统。
3.根据权利要求1所述的用于炼钢吹炼气体控制的智能化一体式气控装置，其特征在于:所述气源预处理单元为两级一体卡套式不锈钢过精细滤器。
4.根据权利要求1所述的用于炼钢吹炼气体控制的智能化一体式气控装置，其特征在于:所述流量切断检测调节单元包括流量切断组件、质量流量检测调节组件；所述流量切断组件，用于控制气体介质在管道内流动的通断状况；所述质量流量检测调节组件，用于控制气体介质在单位时间内的流量值。
5.根据权利要求1所述的用于炼钢吹炼气体控制的智能化一体式气控装置，其特征在于:所述手动/自动电控单元包括电源指示部件、模式切换部件、现场操作部件、现场显示部件、信号交接部件；所述电源指示部件，用于设备进线电源指示；所述模式切换部件，用于选择操作模式，所述操作模式包括就地手动、远程手动和远程自动；所述现场操作部件，用于发出控制信号；所述现场显示部件，用于显示控制信号、检测信号及设备动作信号；所述信号交接部件，用于气控装置和主控柜之间的电气线路连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的用于炼钢吹炼气体控制的智能化一体式气控装置，其特征在于:所述自检/接口单元包括快速故障检测单元和法兰接口 ；所述快速故障检测，用于在支路流量控制出现流量达不到的情况时，可通过打开自检接口直接排放气体的方式判断是否发生出气口后端管路堵塞，以致实际流量达不到控制值；所述法兰接口，用于与现场入口、出口管道的连接。
专利摘要本实用新型公开了一种用于炼钢吹炼气体控制的智能化一体式气控装置，包括柜体和设置于柜体中至少一路的不锈钢管路系统，所述各管路系统上设置有气源预处理单元、压力调节单元、流量切断检测调节单元、手动/自动电控单元、自检/接口单元、手/自动底吹旁路单元、高压旁路自动防护单元、压力显示单元；本实用新型智能化一体式气控装置采用机电一体化设计，取代传统的流量控制模式，所有底吹仪表管路均集成于一个机柜之中，机柜采用威图PS标准制作而成，依据工艺要求配置相应规格口径的管道，系统内带两级高精度空气过滤器，各手动旁路管道齐全，整个阀站占地面积小，结构牢靠、布局合理、同时也便于检修作业；流量控制响应速度快，检修维护量小，维护成本低。
文档编号C21C7/072GK202936439SQ20122063938
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者陈钟 申请人:重庆赛联自动化工程技术有限公司