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CN113339692B - 一种炉顶上密封阀系统及其控制方法 - Google Patents

一种炉顶上密封阀系统及其控制方法 Download PDF

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CN113339692B CN202110761368.XA CN202110761368A CN113339692B CN 113339692 B CN113339692 B CN 113339692B CN 202110761368 A CN202110761368 A CN 202110761368A CN 113339692 B CN113339692 B CN 113339692B
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Maanshan Iron and Steel Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种炉顶上密封阀系统,包括上密封阀、上密封阀液压系统、称量罐、用于检测称量罐内压力的压力传感器和均排压系统,所述上密封阀安装在称量罐的上部,上密封阀的夹紧油缸与上密封阀液压系统连接,均排压系统与称量罐连通,压力传感器插入称量罐中,压力传感器与上密封阀液压系统中的液压比例减压阀电连接。上密封阀系统还包括计算机系统,液压比例减压阀和压力传感器均与计算机系统连接,压力传感器与液压比例减压阀之间通过计算机系统构成连锁控制。通过压力传感器与液压比例阀之间的连锁控制,使上密封阀的液压系统压力降低,避免上密封阀各部件不必要的受力,从而延长各部件的寿命。

Description

一种炉顶上密封阀系统及其控制方法
技术领域
本发明属于于炼铁高炉炉顶设备技术领域,具体涉及一种炉顶上密封阀系统及其控制方法。
背景技术
上密封阀是高炉炉顶重要设备,上密封阀安装在称量罐的上部,上密封阀关闭后,使得称量罐成为一个压力容器。现有技术中,夹紧油缸通过连杆、销轴、连接件等机构让上密封阀阀板与密封阀阀座紧密贴合,当上密封阀的液压系统继续升至16-20Mp时,上密封阀板与密封阀阀座密封。密封后,称量罐内由均排压系统冲入0.2-0.3Mpa压力的气体。由于在上密封阀夹紧过程中,上密封阀板受到的压力F为16-20Mpa的液压通过油缸作用的强大夹紧力F1,以及充入0.2-0.3Mpa压力的气体对上密封阀板产生的盲板力F2形成叠加,F=F1+F2使得上密封阀的部件经常发生疲劳开裂,严重影响设备运行。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便的炉顶上密封阀系统,利用称量罐内的气体压力进行上密封阀板自密封,减小上密封阀各部件的受力,延长上密封阀各部件的寿命;本发明还提供了一种炉顶上密封阀系统控制方法。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:一种炉顶上密封阀系统,包括上密封阀、上密封阀液压系统、称量罐、用于检测称量罐内压力的压力变送器和均排压系统,所述上密封阀安装在称量罐的上部,上密封阀的夹紧油缸与上密封阀液压系统连接,均排压系统与称量罐连通,压力变送器插入称量罐中,压力变送器与上密封阀液压系统中的液压比例减压阀电连接。
进一步的,所述上密封阀包括夹紧油缸、上密封阀座、上密封阀板和连杆,上密封阀座安装在称量罐的顶部,上密封阀板位于上密封阀座的下方,夹紧油缸安装在称量罐的侧壁上,夹紧油缸的伸缩杆穿过称量罐的侧壁伸入到称量罐中,连杆的一端与夹紧油缸的伸缩杆连接,连杆的另一端与上密封阀板的底部连接。
进一步的,所述上密封阀还包括驱动大臂,驱动大臂位于称量罐内,驱动大臂的一端固定连接在称量罐的内侧壁上,连杆的中部通过连杆销轴转动连接在驱动大臂的另一端。
进一步的,所述连杆的一端通过油缸销轴转动连接在夹紧油缸的伸缩杆上,连杆的另一端通过连接件连接在上密封阀板的底部,连接件为柔性件。
进一步的,所述上密封阀板上靠近上密封阀座的一侧设有用于密封的硅橡胶圈,上密封阀板和上密封阀座均为圆形结构,上密封阀板的直径大于上密封阀座的直径。
进一步的,所述上密封阀液压系统包括主油路、回油油路、用于控制夹紧油缸伸缩杆伸缩的执行油路和电磁换向阀,执行油路与夹紧油缸连通,主油路和回油油路通过电磁换向阀与执行油路连通。
进一步的,所述夹紧油缸为双向油缸,夹紧油缸中的活塞将油缸分为左腔体和右腔体,执行油路包括第一油路和第二油路,第一油路的一端与左腔体连通,第二油路的一端与右腔体连通,第一油路和第二油路的另一端与电磁换向阀连接,第一油路和第二油路通过电磁换向阀与主油路和回油油路连通。
进一步的,所述液压比例减压阀连接在主油路上,上密封阀系统还包括计算机系统,液压比例减压阀和压力变送器均与计算机系统连接,压力变送器与液压比例减压阀之间通过计算机系统构成连锁控制。
进一步的,所述第一油路和第二油路上均设有液压调速阀,上密封阀液压系统还包括泄漏回路,液压比例减压阀和电磁换向阀均与泄漏回路连通,回油油路和泄漏回路上均设有向油箱方向导通的单向阀。
本发明还涉及一种炉顶上密封阀系统控制方法,基于上述炉顶上密封阀系统,所述控制方法为:在称量罐上插入安装压力变送器,在上密封液压系统中叠加液压比例减压阀,将上密封阀的液压系统压力降低至0-10Mpa;具体控制方法为:
a、高炉上料工艺中,当上密封阀液压系统电磁阀得到夹紧信号后,电磁阀打开,液压压力油通过电磁阀及液压调速阀到达夹紧油缸;
b、夹紧油缸的伸缩杆伸出通过油缸销轴带动连杆,连杆通过连接件带动上密封阀板向上运动,直到上密封阀板与上密阀座接触后,此时夹紧信号到位,均排压系统开始启动,向称量罐内充入氮气或者煤气;
c、称量罐内压力从0Mpa向0.3Mpa开始增加,压力变送器检测称量罐实时的压力并将压力信号转换为4-20mA的电信号传输给计算机系统,计算机系统经过工程量转换后,将4-20mA的电信号传送至液压系统的液压比例减压阀,上密封阀压力从10Mpa降至0Mpa;
d、相反的,当称量罐内的压力通过均排压系统排出后,罐内的压力从0.3Mpa降至0Mpa时,压力变送器检测对应的压力并将压力信号转换为20-4mA的电信号传输给计算机系统,计算机系统经过工程量转换后将20-4mA的电流信号输入到液压系统的液压比例减压阀,输入到上密封阀夹紧油缸1的液压压力从0Mpa升至10Mpa,上密封阀系统的液压压力为0-10Mpa。
采用本发明技术方案的优点为:
1、本发明上密封阀板在液压机构驱动作用下,与上密封阀座夹紧后,高炉PLC系统会通过控制均排压系统向称量罐内充入0.2-0.3Mpa的气体。当称量罐内充入一定压力的气体后,上密封阀板就开始在罐内气压的作用下,产生较大的盲板力F2,使得上密阀板与阀座无需液压系统也能紧密夹紧;本发明在称量罐上安装一个压力变送器,并在上密封阀液压系统中安装一个液压比例减压阀。称量罐上的压力变送器通过计算机系统控制液压比例减压阀,通过压力传感器与液压比例阀之间的比例逻辑关系,动态调整上密封阀夹紧油缸的液压压力,充分利用罐内气体压力对上密封阀板产生的盲板力F2,降低上密封阀液压系统的液压控制压力,避免上密封阀各部件不必要的受力,从而延长各部件的寿命。
2、在使用本发明的炉顶上密封阀系和控制方法后,密封阀液压系统只需提供0-10Mpa的液压压力,就能保证上密封阀可靠运行,上密封机构的寿命由3-4个月延长到2-3年;即上密封阀的系统受力由以前的16-20Mpa,调整至现在的0-10Mpa的液压压力,就能保证上密封阀可靠运行,从而延长了设备使用寿命。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
图1为本发明称量罐及上密封阀结构示意图;
图2为本发明上密封阀液压系统示意图;
图3为本发明压力变送器、计算机系统、液压比例减压阀之间信号传递示意图;
图4为本发明称量罐内压力与上密封阀液压系统关系示意图。
上述图中的标记分别为:1.夹紧油缸;2.上密封阀座;3.上密封阀板;4.油缸销轴;5.驱动大臂;6.连杆销轴;7.连杆;8.连接件;9.压力变送器;10.均排压系统;11.称量罐;15.液压比例减压阀;16.电磁换向阀;17.液压调速阀;P1、称量罐内压力;P2液压比例减压阀减压后的液压压力。
具体实施方式
在本发明中,需要理解的是,术语“长度”;“宽度”;“上”;“下”;“前”;“后”;“左”;“右”;“竖直”;“水平”;“顶”;“底”“内”;“外”;“顺时针”;“逆时针”;“轴向”;“平面方向”;“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位;以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
如图1和图2所示,一种炉顶上密封阀系统,包括上密封阀、上密封阀液压系统12、称量罐11、用于检测称量罐11内压力并转化成4-20mA电信号的的压力变送器9和均排压系统10,所述上密封阀安装在称量罐11的上部,上密封阀的夹紧油缸1与上密封阀液压系统12连接,均排压系统10与称量罐11连通,压力变送器9插入称量罐11中,压力变送器9与上密封阀液压系统12中的液压比例减压阀15电连接。上密封阀系统还包括计算机系统,液压比例减压阀15和压力变送器9均与计算机系统连接,压力变送器9通过计算机系统与上密封阀液压系统12中的液压比例减压阀15电连接,压力变送器9与液压比例减压阀15之间通过计算机系统构成连锁控制。
上密封阀安装在称量罐11上部,上密封阀夹紧系统由夹紧油缸1、驱动大臂5、连杆7、圆形上密封阀板3及密封阀座2构成,连杆7通过连杆销轴6悬挂在驱动大臂5上,并能以连杆销轴6为支点做旋转动作。在高炉生产工艺中,当上密封阀板3在液压机构驱动作用下,与上密封阀座2夹紧后,高炉PLC系统会通过控制均排压系统10向称量罐内充入0.2-0.3Mpa的气体。当称量罐内充入一定压力的气体后,上密封阀板就开始在罐内气压的作用下,产生较大的盲板力F2,使得上密阀板与阀座无需液压系统也能紧密夹紧。本发明在称量罐上安装一个压力变送器,并在上密封阀液压系统中安装一个液压比例减压阀。压力变送器9检测称量罐11实时的压力并将压力信号转换为4-20mA的电信号传输给计算机系统,然后电信号经过计算机模块进行工程量转换后,计算机系统将4-20mA电信号发送至液压比例减压阀,使得称量罐11内部的压力与液压比例减压阀接受到的电流信号构成对应的比例关系,这就使得液压减压阀输出的液压压力与称量罐11内部压力也构成了对应的比例关系。当称量罐11内部充入0.2-0.3MP压力后的气体后,液压比例减压阀就开始按比例进行减压,使上密封阀的液压系统压力降低,避免上密封阀各部件受到液压压力F1与称量罐内罐压产生的盲板力F2的叠加,从而延长各部件的寿命。上
密封阀各部件受到的力为F=F1+F2,为避免F过大对上密封阀各部件造成损伤,同时又要保证密封性,所以保证F值的恒定性十分重要,若F值保持不变,F2增大,对应的F1就要减小,F2减小,F1增大;例如,当称量罐内压力从0Mpa向0.3Mpa开始增加,对应的输入到上密封阀夹紧油缸1的液压压力从10Mpa降至0Mpa;称量罐内压力从0.3Mpa向0Mpa开始减少,对应的输入到上密封阀夹紧油缸1的液压压力从0Mpa升至10Mpa。压力变送器、计算机系统和液压减压阀的设置可以满足这一需求,通过计算机系统(也可是PLC控制器)实现压力变送器与液压比例阀之间的连锁控制,避免上密封阀各部件不必要的受力,从而延长各部件的寿命
上密封阀包括夹紧油缸1、上密封阀座2、上密封阀板3和连杆7,上密封阀座2安装在称量罐11的顶部,上密封阀板3位于上密封阀座2的下方,夹紧油缸1安装在称量罐11的侧壁上,夹紧油缸1的伸缩杆穿过称量罐11的侧壁伸入到称量罐11中,连杆7的一端与夹紧油缸1的伸缩杆连接,连杆7的另一端与上密封阀板3的底部连接。上密封阀座2、上密封阀板3和连杆7位于称量罐11内,上密封阀座2连接在称量罐11的上壁上,夹紧油缸1位于称量罐11的外侧。
上密封阀还包括驱动大臂5,驱动大臂5位于称量罐11内,驱动大臂5的一端固定连接在称量罐11的内侧壁上,连杆7的中部通过连杆销轴6转动连接在驱动大臂5的另一端。连杆7的一端通过油缸销轴4转动连接在夹紧油缸1的伸缩杆上,连杆7的另一端通过连接件8连接在上密封阀板3的底部,连接件8为柔性件。避免刚性件连杆7直接与上密封阀板3接触,避免长时间使用刚性件对上密封阀板3造成损坏。
上密封阀板3上靠近上密封阀座2的一侧设有用于密封的硅橡胶圈,在上密封阀液压系统12的作用下,驱动夹紧油缸1的伸缩杆伸出,推动连杆7转动使上密封阀板与上密封阀座紧密贴合,产生液压机械夹紧力F1,硅橡胶圈被压缩进一步增加密封效果,上密封阀板3和上密封阀座2均为圆形结构,上密封阀板3的直径大于上密封阀座2的直径。上密封阀阀板一般为圆形,直径为800mm-1600mm,密封阀板上设置有硅橡胶圈。上密封阀座为圆形,直径为600mm-1400mm,直径小于上密封阀板。上密封阀的液压系统在8Mpa-10Mpa时,夹紧油缸通过连杆、销轴、连接件等机构让上密封阀阀板与密封阀阀座紧密贴合,当均排压系统10向称量罐内充入0.2-0.3Mpa的气体时,上密封阀板的硅橡胶圈能压缩2-3mm,从而确保密封性。
上密封阀液压系统12包括主油路P、回油油路T、用于控制夹紧油缸1伸缩杆伸缩的执行油路18和电磁换向阀16,执行油路18与夹紧油缸1连通,主油路P和回油油路T通过电磁换向阀16与执行油路18连通。进入夹紧油缸1中的液压油推动夹紧油缸1中的活塞左右运动,实现伸缩杆的伸缩,进而实现上密封阀板3与上密封阀座2之间的密封和分离。
夹紧油缸1为双向油缸,夹紧油缸1中的活塞将油缸分为左腔体101和右腔体102,执行油路18包括第一油路181和第二油路182,第一油路181的一端与左腔体101连通,第二油路182的一端与右腔体102连通,第一油路181和第二油路182的另一端与电磁换向阀16连接,第一油路181和第二油路182通过电磁换向阀16与主油路P和回油油路T连通。
当第一油路181通过电磁换向阀16与主油路P连通,第二油路182通过电磁换向阀16与回油油路T连通,主油路P中的液压油通过电磁换向阀16进入到第一油路181,然后进入到夹紧油缸1的左腔体101中,液压油推动活塞向右运动,夹紧油缸1右侧的伸缩杆伸出,推动连杆7绕驱动大臂5的端部转动,连杆7通过连接件8带动上密封阀板3向上运动,直到上密封阀板3与上密阀座2接触。在液压油推动活塞向右运动的过程中,左腔体101被压缩,左腔体101中的油液通过第二油路182和电磁换向阀16进入到回油油路T中,经回油油路T回到油箱。
反之,切换电磁换向阀16的通路,第一油路181通过电磁换向阀16与回油油路T连通,通过电磁换向阀16与连通主油路P,主油路P中的液压油通过电磁换向阀16进入到第二油路182,然后进入到夹紧油缸1的右腔体102中,液压油推动活塞向左运动,夹紧油缸1右侧的伸缩杆后退,左侧的伸缩杆伸出,拉动连杆7绕驱动大臂5的端部反向转动,连杆7通过连接件8带动上密封阀板3向下运动,上密封阀板3与上密阀座2分开。在液压油推动活塞向左运动的过程中,右腔体102被压缩,右腔体102中的油液通过第一油路181和电磁换向阀16进入到回油油路T中,经回油油路T回到油箱。
液压比例减压阀15连接在主油路P上,上密封阀系统还包括计算机系统,液压比例减压阀15和压力变送器9均与计算机系统连接,压力变送器9与液压比例减压阀15之间通过计算机系统构成连锁控制。第一油路181和第二油路182上均设有液压调速阀17,上密封阀液压系统12还包括泄漏回路L,液压比例减压阀15和电磁换向阀16均与泄漏回路L连通,回油油路T和泄漏回路L上均设有向油箱方向导通的单向阀13。
基于上述一种炉顶上密封阀系统,本发明还涉及一种炉顶上密封阀系统控制方法,该控制方法为:在称量罐上插入安装压力变送器9,在上密封液压系统中叠加液压比例减压阀15,将上密封阀的液压系统压力降低至0-10Mpa。
具体控制方法为:
a、高炉上料工艺中,当上密封阀液压系统电磁阀16得到夹紧信号后,电磁阀16打开,液压压力油通过电磁阀16及液压调速阀17到达夹紧油缸1;
b、夹紧油缸1的伸缩杆伸出通过油缸销轴4带动连杆7,连杆7通过连接件8带动上密封阀板3向上运动,直到上密封阀板3与上密阀座2接触后,此时夹紧信号到位,均排压系统10开始启动,向称量罐内充入氮气或者煤气;
c、称量罐内压力从0Mpa向0.3Mpa开始增加,压力变送器9检测称量罐11实时的压力并将压力信号转换为4-20mA的电信号传输给计算机系统,计算机系统经过工程量转换后,将4-20mA的电信号传送至液压系统的液压比例减压阀,使得称量罐11内部的压力与液压比例减压阀接受到的电流信号构成对应的比例关系,从而使得液压减压阀输出的液压压力与称量罐11内部压力也构成了对应的比例关系;当称量罐内压力从0Mpa向0.3Mpa开始增加,对应的输入到上密封阀夹紧油缸1的液压压力从10Mpa降至0Mpa,即上密封阀压力从10Mpa降至0Mpa;
d、反的,当称量罐内的压力通过均排压系统10排出后,罐内的压力从0.3Mpa降至0Mpa时,压力变送器9检测对应的压力并将压力信号转换为20-4mA的电信号传输给计算机系统,计算机系统经过工程量转换后将20-4mA的电流信号输入到液压系统的液压比例减压阀,输入到上密封阀夹紧油缸1的液压压力从0Mpa升至10Mpa;在整个上密封阀夹紧过程中,上密封阀系统的液压压力为0-10Mpa。
由于上密封阀在对称量罐进行密封时,上密封阀的液压与机械系统需要克服上密封阀的自重,使上密封阀板3与上密阀座2紧密接触进行密封,在本发明中为克服上密封阀的自重所需要的压力为10Mpa,所以在称量罐内没有冲压的情况下,上密封阀液压系统需要10Mpa来保证密封。在现有技术中,没有液压比例减压阀的情况下,由于炉顶还有其它的液压阀门,炉顶集中液压站为液压阀门提供液压压力,炉顶集中液压站提供的是16-20MPa的恒定统一的系统压力,又由于上密封阀的液压系统没有液压比例减压阀,所以上密封阀也是使用16-20Mp的液压系统压力,也容易导致上密封阀受力过大,导致各部件疲劳受损;在本发明中设置了液压比例减压阀,就算称量罐没有冲压,也可以把上密封阀的液压压力通过液压比例减压阀降下来,解决了上密封阀各部件受力过大引起的受损和使用寿命短的问题,保护了上密封阀。
在使用本发明的炉顶上密封阀系和控制方法后,上密封阀液压系统只需提供0-10Mpa的液压压力,就能保证上密封阀可靠运行,上密封机构的寿命由3-4个月延长到2-3年;即上密封阀的系统受力由以前的16-20Mpa,调整至现在的0-10Mpa的液压压力,就能保证上密封阀可靠运行,从而延长了设备使用寿命。
上密封阀液压系统的作用下,上密封阀板3与上密阀座2紧密接触,在此过程中上密封阀液压系统的压力从0Mpa升至10Mpa,此时上密封阀各部件受到的压力为F1;当均排压系统10向称量罐内充气体,称量罐内气压变大,上密封阀板就开始在罐内气压的作用下,产生较大的盲板力F2,使得上密阀板与阀座无需液压系统也能紧密夹紧,此时上密封阀各部件受到的压力为F=F1+F2,为避免上密封阀各部件受到液压压力F1与称量罐内罐压产生的盲板力F2的叠加,使上密封阀各部件受到的压力变大,对上密封阀各部件造成损伤,需减小F1。本发明设置了压力变送器、计算机系统和液压比例减压阀,压力变送器9检测称量罐11实时的压力并将压力信号转换为电信号输送至计算机系统,然后、电信号经过计算机系统进行工程量转换后,将4-20mA或20-4mA的电信号发送至液压比例减压阀,使得称量罐11内部的压力与液压比例减压阀接受到的电流信号构成对应的比例关系,这就使得液压减压阀输出的液压压力与称量罐11内部压力也构成了对应的比例关系。
即当称量罐内压力从0Mpa向0.3Mpa开始增加,压力变送器9将4-20mA的电信号发送至计算机系统,计算机系统经过工程量转换后,将4-20mA的电信号发送至液压比例减压阀,对应的输入到上密封阀夹紧油缸1的液压压力从10Mpa降至0Mpa;同理当称量罐内压力从0.3Mpa向0Mpa开始减少,压力变送器9将20-4mA的电信号发送至计算机系统,计算机系统经过工程量转换后,将20-4mA的电信号发送至液压比例减压阀,对应的输入到上密封阀夹紧油缸1的液压压力从0Mpa升至10Mpa。上密封阀板的受力F是罐压对上密封阀板的盲板力F2与液压系统通过机械机构对上密封阀板的压力F1的叠加,即F=F1+F2,由于实际生产中F过大而且不能动态调节导致阀板经常开裂,通过本发明设计的上密封阀系统能根据F2的变化来动态调整F1,从而能保证F不会增大,保证了上密封阀各部件受到的压力F的恒定,避免了上密封阀各部件不必要的受力,从而延长各部件的寿命。
本发明上密封阀液压系统提供的压力不仅限于0-10Mpa,由于上密封阀的自重不同,上密封阀液压系统提供的压力也不同,可以根据实际需求进行调整。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种炉顶上密封阀系统,其特征在于:包括上密封阀、上密封阀液压系统(12)、称量罐(11)、用于检测称量罐(11)内压力的压力变送器(9)和均排压系统(10),所述上密封阀安装在称量罐(11)的上部,上密封阀的夹紧油缸(1)与上密封阀液压系统(12)连接,均排压系统(10)与称量罐(11)连通,压力变送器(9)插入称量罐(11)中,压力变送器(9)与上密封阀液压系统(12)中的液压比例减压阀(15)电连接;所述上密封阀包括夹紧油缸(1)、上密封阀座(2)、上密封阀板(3)和连杆(7),夹紧油缸(1)的伸缩杆穿过称量罐(11)的侧壁伸入到称量罐(11)中,连杆(7)的一端与夹紧油缸(1)的伸缩杆连接,连杆(7)的另一端与上密封阀板(3)的底部连接;上密封阀板(3)上靠近上密封阀座(2)的一侧设有用于密封的硅橡胶圈;所述上密封阀系统还包括计算机系统,液压比例减压阀(15)和压力变送器(9)均与计算机系统连接,压力变送器(9)与液压比例减压阀(15)之间通过计算机系统构成连锁控制;当称量罐内充入/排出一定压力的气体时,称量罐上的压力变送器通过计算机系统控制液压比例减压阀,通过压力传感器与液压比例阀之间的比例逻辑关系,降低/升高上密封阀液压系统的液压控制压力。
2.如权利要求1所述的一种炉顶上密封阀系统,其特征在于:所述上密封阀座(2)安装在称量罐(11)的顶部,上密封阀板(3)位于上密封阀座(2)的下方,夹紧油缸(1)安装在称量罐(11)的侧壁上。
3.如权利要求2所述的一种炉顶上密封阀系统,其特征在于:所述上密封阀还包括驱动大臂(5),驱动大臂(5)位于称量罐(11)内,驱动大臂(5)的一端固定连接在称量罐(11)的内侧壁上,连杆(7)的中部通过连杆销轴(6)转动连接在驱动大臂(5)的另一端。
4.如权利要求3所述的一种炉顶上密封阀系统,其特征在于:所述连杆(7)的一端通过油缸销轴(4)转动连接在夹紧油缸(1)的伸缩杆上,连杆(7)的另一端通过连接件(8)连接在上密封阀板(3)的底部,连接件(8)为柔性件。
5.如权利要求2或3所述的一种炉顶上密封阀系统,其特征在于:所述上密封阀板(3)和上密封阀座(2)均为圆形结构,上密封阀板(3)的直径大于上密封阀座(2)的直径。
6.如权利要求2所述的一种炉顶上密封阀系统,其特征在于:所述上密封阀液压系统(12)包括主油路(P)、回油油路(T)、用于控制夹紧油缸(1)伸缩杆伸缩的执行油路(18)和电磁换向阀(16),执行油路(18)与夹紧油缸(1)连通,主油路(P)和回油油路(T)通过电磁换向阀(16)与执行油路(18)连通。
7.如权利要求6所述的一种炉顶上密封阀系统,其特征在于:所述夹紧油缸(1)为双向油缸,夹紧油缸(1)中的活塞将油缸分为左腔体(101)和右腔体(102),执行油路(18)包括第一油路(181)和第二油路(182),第一油路(181)的一端与左腔体(101)连通,第二油路(182)的一端与右腔体(102)连通,第一油路(181)和第二油路(182)的另一端与电磁换向阀(16)连接,第一油路(181)和第二油路(182)通过电磁换向阀(16)与主油路(P)和回油油路(T)连通。
8.如权利要求6所述的一种炉顶上密封阀系统,其特征在于:所述液压比例减压阀(15)连接在主油路(P)上。
9.如权利要求7所述的一种炉顶上密封阀系统,其特征在于:所述第一油路(181)和第二油路(182)上均设有液压调速阀(17),上密封阀液压系统(12)还包括泄漏回路(L),液压比例减压阀(15)和电磁换向阀(16)均与泄漏回路(L)连通,回油油路(T)和泄漏回路(L)上均设有向油箱方向导通的单向阀(13)。
10.一种炉顶上密封阀系统控制方法,其特征在于:基于如权利要求1至9任意一项所述的一种炉顶上密封阀系统,所述控制方法为:在称量罐上插入安装压力变送器(9),在上密封液压系统中叠加液压比例减压阀(15),将上密封阀的液压系统压力降低至0-10Mpa;具体控制方法为:
a、高炉上料工艺中,当上密封阀液压系统电磁阀(16)得到夹紧信号后,电磁阀(16)打开,液压压力油通过电磁阀(16)及液压调速阀(17)到达夹紧油缸(1);
b、夹紧油缸(1)的伸缩杆伸出通过油缸销轴(4)带动连杆(7),连杆(7)通过连接件(8)带动上密封阀板(3)向上运动,直到上密封阀板(3)与上密阀座(2)接触后,此时夹紧信号到位,均排压系统(10)开始启动,向称量罐内充入氮气或者煤气;
c、称量罐内压力从0Mpa向0.3Mpa开始增加,压力变送器(9)检测称量罐(11)实时的压力并将压力信号转换为4-20mA的电信号传输给计算机系统,计算机系统经过工程量转换后,将4-20mA的电信号传送至液压系统的液压比例减压阀,上密封阀压力从10Mpa降至0Mpa;
d、相反的,当称量罐内的压力通过均排压系统(10)排出后,罐内的压力从0.3Mpa降至0Mpa时,压力变送器(9)检测对应的压力并将压力信号转换为20-4mA的电信号传输给计算机系统,计算机系统经过工程量转换后将20-4mA的电流信号输入到液压系统的液压比例减压阀,输入到上密封阀夹紧油缸1的液压压力从0Mpa升至10Mpa。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114717370B (zh) * 2022-04-08 2023-03-28 马鞍山钢铁股份有限公司 一种高炉上密封阀在线清扫装置及其清扫方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2249755Y (zh) * 1995-12-13 1997-03-19 冶金工业部马鞍山钢铁设计研究院 高炉无料钟炉顶密封阀装置
CN201461625U (zh) * 2009-08-07 2010-05-12 重庆钢铁(集团)有限责任公司 高炉炉顶液压站控制系统
CN201834929U (zh) * 2009-06-25 2011-05-18 僧全松 回转支承连接的高炉无钟炉顶两动作密封阀
CN202415576U (zh) * 2011-11-30 2012-09-05 中冶南方工程技术有限公司 高炉无料钟炉顶的下密封阀
CN103953757A (zh) * 2014-04-19 2014-07-30 包头职业技术学院 一种并罐无料钟炉顶的下密封阀
WO2019029021A1 (zh) * 2017-08-08 2019-02-14 重庆大学 高效大型选择性激光熔化成形装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2249755Y (zh) * 1995-12-13 1997-03-19 冶金工业部马鞍山钢铁设计研究院 高炉无料钟炉顶密封阀装置
CN201834929U (zh) * 2009-06-25 2011-05-18 僧全松 回转支承连接的高炉无钟炉顶两动作密封阀
CN201461625U (zh) * 2009-08-07 2010-05-12 重庆钢铁(集团)有限责任公司 高炉炉顶液压站控制系统
CN202415576U (zh) * 2011-11-30 2012-09-05 中冶南方工程技术有限公司 高炉无料钟炉顶的下密封阀
CN103953757A (zh) * 2014-04-19 2014-07-30 包头职业技术学院 一种并罐无料钟炉顶的下密封阀
WO2019029021A1 (zh) * 2017-08-08 2019-02-14 重庆大学 高效大型选择性激光熔化成形装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
扩孔机液压及电气控制系统;王野牧等;《机械工程师》;20110710(第07期);全文 *
料流调节阀与下密封阀合体结构的设计;冯文强等;《冶金设备》;20141215(第06期);全文 *
无料钟高炉炉顶上密封阀座粘灰原因分析与改进;陈先利等;《中国设备工程》;20130213(第02期);全文 *

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