一种高炉上料系统节流开度的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高炉无钟炉顶布料技术领域，特别是提出一种通过油缸行程测量控制 节流开度的方法。
【背景技术】
[0002] 现高炉冶炼广泛采用的无钟式炉顶溜槽布料系统。布料过程的料速，是通过节流 阀的开度进行控制的。现有的控制方式是通过在节流转动轴向上通过软连接、变速箱等角 度传动设备，将节流的转动传导到角度测量装置上，再将测量值与设定值进行比较调节，控 制节流开度的。由于传动部分出现的误差加之节流轴磨损出现的非同心转动，导致调节过 程误差随设备磨损而大大增加。
[0003] 图1列举了现有高炉炉顶节流测量的方法，分析节流开度测量误差可由以下原因 产生：
[0004] (1)节流测量通过软连接传递，连接轴材料疲劳及连接处磨损；
[0005] (2)节流大轴磨损产生非转动方向偏移及晃动；
[0006](3)-、二次角机角度传输过程产生误差；
[0007] (4)角机与编码器连接轴磨损、固定支架晃动；
[0008] (5)编码器本身误差。
[0009] 由以上分析可见，节流角度测量过程，各个环节产生的误差的叠加将使角度测量 条件恶化，从而产生不可预见的调节误差，使得布料流速出现不可预期变化。
[0010] 由现有布料系统节流调节方式的介绍及不足可以看出，布料系统节流开度测量方 式中产生的误差，将使节流调节过程产生严重的误差叠加和不确定性。如何减少测量过程 中的误差，使测量过程更加精确、稳定将直接决定节流开度调节过程，对提高布料流速的控 制精度有着决定性作用。
[0011] 针对现有的节流角度测量方式存在的问题，此发明对节流角度测量方式做了如下 改进：
[0012] 如图2所示，节流阀中阀板的转动开启，是通过节流油缸推动连接在节流阀大轴 上的摆臂运动来实现节流阀轴向转动的。
[0013] 由此可见，节流阀开启、关闭过程，运动的部件有：节流大轴的转动、节流摆臂的摆 动和节流油缸的直线运动。由于运动最初的动力来源于油缸，因此测量油缸的相对运动即 可排除以上分析的在节流开启过程中部件运动引起的误差的影响。
【发明内容】
[0014] 本发明提供了一种新的节流角度测量方法，将节流油缸改为带长度反馈的设备， 直接测量作为节流执行机构的油缸长度，通过算法将测量到的油缸直行程长度变化转换 成节流阀转动角度变化的信号。
[0015] -种高炉上料系统节流开度装置，在现有的高炉上料系统中，对其节流油缸上安 装具有长度反馈的传感器，长度反馈传感器与PLC控制系统相连接，长度反馈传感器将油 缸的长度变化反馈给PLC控制系统。
[0016] -种高炉上料系统节流开度的方法，其方法如下：
[0017] 步骤一、将节流摆臂与节流油缸的连接点设置为A点，节流轴心设置为B点，节流 油缸另一端点为C点。"A"、"B"、"C"三点组成的三角形，当节流油缸安装好且完全关闭的 状态下，此三角形的三个边长可通过设备测量或者查找高炉资料图纸得到精确的数值。初 始时设AB边长度为R，AC边长度为L，BC边长度为S，角ABC为0，那么有：
【主权项】
1. 一种高炉上料系统节流开度的方法，其特征在于：将节流油缸改为带长度反馈的设 备，直接测量作为节流执行机构的油缸长度； 步骤一、将节流摆臂与节流油缸的连接点设置为A点，节流轴心设置为B点，节流油缸 另一端点为C点；"A"、"B"、"C"三点组成的三角形，当节流油缸安装好且完全关闭的状态 下，此三角形的三个边长可通过设备测量或者查找高炉资料图纸得到精确的数值；初始时 设AB边长度为R，AC边长度为L，BC边长度为S，角ABC为Θ，那么有： L2= R2+S2-2RS COS Θ
arccos Θ即为计算出节流三角形的初始角Θ的角度； 步骤二、由于只有AC边的长度为可变，其变化值为Λ L，由于AC边的长度变化，初始角 Θ的变化值为Λ Θ，那么油缸长度的变化率与角Θ变化之间的关系为：
当节流油缸AC边的长度发生变化时，通过油缸长度的变化率与角Θ变化之间的关系 得出Λ θ ; 步骤三、将计算得出的Λ θ与原有的角度测量方法得到的数据相比较，如果两种测量 方法的测量值的差值作为节流设备磨损的判断依据，如果差值超过设定范围后，则提示设 备应进行检查维护或更换。
【专利摘要】一种高炉上料系统节流开度的方法，属于高炉无钟炉顶布料技术领域。高炉上料系统通过油缸行程测量控制节流开度的方法，改善了现广泛使用的通过传动装置测量节流角度存在的随着设备使用时间的推移，因转动轴的磨损，测量元件连接部分松动及测量传动部分误差累计等原因，导致测量值的误差增大以致难以控制的情况。本发明的节流角度测量方法，选用有长度反馈装置的节流油缸，采集其反馈的长度变化信号，通过算法将测量到的油缸直行程长度变化转换成节流阀转动角度变化的信号。使用本方法可以将测量值的误差减小。
【IPC分类】C21B7-24, C21B5-00
【公开号】CN104531922
【申请号】CN201410770558
【发明人】付昱, 安俊君, 弓箭舰, 张利, 张雷, 韩涛, 王海信
【申请人】北京首钢自动化信息技术有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月12日