一种LF精炼炉用电极升降液压转换备用系统pdf

　　本发明公开了一种LF精炼炉用电极升降液压转换备用系统，包括所述电极升降液压转换备用系统包含有控制中心、数据处理模块、比例阀控制模块、A腔与T腔打开、P、T、A、B腔油路关闭。该LF精炼炉用电极升降液压转换备用系统，在确保LF炉液压系统平稳运行条件下，改进液压系统的控制方式，避免冶炼过程中突发性液压系统故障，导致电极无法正常升降以及操作工在不熟悉液压原理的情况下出现的操作失误，致使冶炼中断或整罐钢水冷结，因此导致生产浇次中断而做出的技术创新，以此来降低生产事故的发生及提高人身安全的保证，同时确保LF

　　(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 114893459 A (43)申请公布日 2022.08.12 (21)申请号 8.4 (22)申请日 2022.04.25 (71)申请人 阳春新钢铁有限责任公司 地址 529629 广东省阳江市阳春市潭水镇 南山工业区 (72)发明人 谭辉刘文志邹智宏苏俊兵 陈蓉 (74)专利代理机构 广州京诺知识产权代理有限 公司 44407 专利代理师 唐玲玲 (51)Int.Cl. F15B 11/16 (2006.01) F15B 21/08 (2006.01) F15B 13/06 (2006.01) 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 (54)发明名称 一种LF精炼炉用电极升降液压转换备用系 统 (57)摘要 本发明公开了一种LF精炼炉用电极升降液 压转换备用系统，包括所述电极升降液压转换备 用系统包含有控制中心、数据处理模块、比例阀 控制模块、A腔与T腔打开、P、T、A、B腔油路关闭。 该LF精炼炉用电极升降液压转换备用系统，在确 保LF炉液压系统平稳运行条件下，改进液压系统 的控制方式，避免冶炼过程中突发性液压系统故 障，导致电极无法正常升降以及操作工在不熟悉 液压原理的情况下出现的操作失误，致使冶炼中 断或整罐钢水冷结，因此导致生产浇次中断而做 出的技术创新，以此来降低生产事故的发生及提高 A 人身安全的保证，同时确保LF炉的稳定运行，对 9 充分的发挥设备效能、减少生产事故和设备故障、 5 4 3 提升公司经济效益都有着非常非常重要的非消极作用。 9 8 4 1 1 N C CN 114893459 A 权利要求书 1/2页 1.一种LF精炼炉用电极升降液压转换备用系统，其特征是：所述电极升降液压转换 备用系统包含有控制中心、数据处理模块、比例阀控制模块、A腔与T腔打开、P、T、A、B腔油路 关闭和P腔与A腔打开； 所述控制中心对整体流程运行来控制，以此来保证整体流程做正常运行，并且控 制中心可以依据工作人员的操纵指令功能来产生对应的操作控制信号，进而发送至对应的 部件并控制部件按照指令的要求做工作； 所述数据处理模块对控制中心传输的指令进行收集，并对收到的指令数据来进行分析处 理，进而使得接收到的指令能够精确的发送至对应模块内进行运行处理，避免了指令在传 输过程中发送错误造成设备误开或误关的情况发生； 所述比例阀控制模块对比例阀阀芯的移动进行控制，从而让工作人员能够更加方便的 对电极油缸进行升降操作，以此来减少工作人员的操作步骤； 所述A腔与T腔打开对电极的升降进行控制，使得电极能够因自身重力进行自然下降， 进而将油缸内的液压油反推回油箱内存放起来，以供下次液压油回流带动电极进行上升； 所述P、T、A、B腔油路关闭对液压油的流动进行控制，使得电极保持固定不动，以此来防 止电极误动引发危险； 所述P腔与A腔打开对电极的升降进行控制，使得电极油缸受到液压油的压力推动来带 动电极自然上升，进而控制了每相电极的升降动作。 2.根据权利要求1所述的一种LF精炼炉用电极升降液压转换备用系统，其特征在于：所 述比例阀控制模块是由比例阀阀芯移动、二通插装阀控制模块、换向阀控制模块和油缸油 路控制组成，且比例阀控制模块能够对比例阀阀芯的位置移动进行控制； 所述二通插装阀控制模块对二通插装阀的运行进行控制，以此来实现单相电极升降油 路的开启与关闭，进而保证了备用系统对电极的正常控制； 所述换向阀控制模块对二通插装阀内的压力进行调控，以此来带动二通插装阀对比例 阀和油缸之间的油路进行关闭与开启。 3.根据权利要求2所述的一种LF精炼炉用电极升降液压转换备用系统，其特征在于：所 述二通插装阀控制模块是由油缸活塞杆控制模块和油路关闭控制模块组成，当比例阀回到 中位时油缸活塞杆控制模块自动运行，保证了油缸活塞杆在有效行程内任一位置的停止不 下降，当工作人员需要切换至备用比例阀时油路关闭控制模块自动运行，保证了备用系统 对电极的正常控制。 4.根据权利要求2所述的一种LF精炼炉用电极升降液压转换备用系统，其特征在于：所 述换向阀控制模块是由压力截取模块和压力控制模块组成，当截止式换向阀不得电时压力 截取模块开始运行，以此来将主油路上取得的一股极小油路的X腔压力输送进二通插装阀 内，进而使得二通插装阀Z腔内的压力与自身弹簧力相加后大于A腔压力，以此来关闭比例 阀与油缸之间的油路，当截止式换向阀得电时压力控制模块开始运行，使得截止式换向阀 换向后A腔与T腔相通，使得二通插装阀Z腔失去压力，进而使得二通插装阀A腔压力大于插 装阀自身的弹簧力，以此来保证油缸的正常升降运行。 5.根据权利要求2所述的一种LF精炼炉用电极升降液压转换备用系统，其特征在于：所 述二通插装阀的型号为LC16A10E7X二通插装阀(含LFA16GWA‑7X插装阀控制盖)，且二通插 装阀安装在比例阀与油缸之间的油路上。 2 2 CN 114893459 A 权利要求书 2/2页 6.根据权利要求2所述的一种LF精炼炉用电极升降液压转换备用系统，其特征在于：所 述换向阀的型号为M‑3SEW6U3X两位三通电磁截止式换向阀，且该截止式换向阀安装在二通 插装阀控制油路上。 3 3 CN 114893459 A 说明书 1/5页 一种LF精炼炉用电极升降液压转换备用系统 技术领域 [0001] 本发明涉及冶金行业钢包精炼炉控制系统技术领域，具体为一种LF精炼炉用电极 升降液压转换备用系统。 背景技术 [0002] LF精炼炉也称钢包精炼炉是指兼具炼钢炉加热精能的设备，常用来对初炼炉 (电弧炉、平炉、转炉)所熔钢水进行精炼，并且能调节钢水温度，工艺缓冲，满足连铸、连轧 的重要冶金设备，所以钢包炉是炉外精炼的主要设备之一，而电极升降液压转换备用系统 主要是为了杜绝生产事故及保证人身安全，保证LF炉在生产过程中稳定运行，为持续生产 提供有力支撑，减少液压备用系统的操作步骤，避免因人为误操作导致的设备事故和安全 事故的发生，但其系统还是存在一定的缺陷； [0003] 现钢包精炼炉电极升降动作均通过液压控制系统实现，在正常冶炼过程中，三相 电极的动作是由PLC系统和每相电极独立电液比例阀进行控制，以此实现闭环控制方式持 续对电极进行微动调节；电极的升降是否正常，在精炼过程中决定了产品的质量和电量的 消耗；当冶炼过程中如果任一相电极液压系统发生故障时，将导致电极插入钢水中无法正 常上升从而造成事故的发生，目前常用设计方式是采取三用一备液压系统，防止在生产过 程中因某相电极故障导致系统无法正常工作，此种控制方式全部采用手动方式进行切换， 必须由操作工到液压站将故障电极液压油路关闭，再打开备用电极液压油路，最后将操作 台转换开关转换至备用系统，此种方式虽然能有效处理故障但处理故障时操作步骤繁琐， 处理时间长，且在故障处理过程中容易因人为误操作，造成事故扩大化甚至造成人身安全 事故的发生。 [0004] 针对上述问题，急需在原有电极升降液压转换备用系统的基础上进行创新设计。 发明内容 [0005] 本发明的目的在于提供一种LF精炼炉用电极升降液压转换备用系统，以解决上述 背景技术中提出的操作步骤繁琐且处理时间较长的问题。 [0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种LF精炼炉用电极升降液压转换 备用系统，包括：所述电极升降液压转换备用系统包含有控制中心、数据处理模块、比例阀 控制模块、A腔与T腔打开、P、T、A、B腔油路关闭和P腔与A腔打开； [0007] 所述控制中心对整体流程运行进行控制，以此来保证整体流程进行正常运行，并 且控制中心能够根据工作人员的操纵指令功能来产生对应的操作控制信号，进而发送至对 应的部件并控制部件按照指令的要求进行工作； [0008] 所述数据处理模块对控制中心传输的指令进行收集，并对收到的指令数据进行分 析处理，进而使得接收到的指令能够精确的发送至对应模块内进行运行处理，避免了指令 在传输过程中发送错误造成设备误开或误关的情况发生； [0009] 所述比例阀控制模块对比例阀阀芯的移动进行控制，从而让工作人员能够更加方 4 4 CN 114893459 A 说明书 2/5页 便的对电极油缸进行升降操作，以此来减少工作人员的操作步骤； [0010] 所述A腔与T腔打开对电极的升降进行控制，使得电极能够因自身重力进行自然下 降，进而将油缸内的液压油反推回油箱内存放起来，以供下次液压油回流带动电极进行上 升； [0011] 所述P、T、A、B腔油路关闭对液压油的流动进行控制，使得电极保持固定不动，以此 来防止电极误动引发危险； [0012] 所述P腔与A腔打开对电极的升降进行控制，使得电极油缸受到液压油的压力推动 来带动电极自然上升，进而控制了每相电极的升降动作。 [0013] 优选的，所述比例阀控制模块是由比例阀阀芯移动、二通插装阀控制模块、换向阀 控制模块和油缸油路控制组成，且比例阀控制模块能够对比例阀阀芯的位置移动进行控 制； [0014] 所述二通插装阀控制模块对二通插装阀的运行进行控制，以此来实现单相电极升 降油路的开启与关闭，进而保证了备用系统对电极的正常控制； [0015] 所述换向阀控制模块对二通插装阀内的压力进行调控，以此来带动二通插装阀对 比例阀和油缸之间的油路进行关闭与开启。 [0016] 优选的，所述二通插装阀控制模块是由油缸活塞杆控制模块和油路关闭控制模块 组成，当比例阀回到中位时油缸活塞杆控制模块自动运行，保证了油缸活塞杆在有效行程 内任一位置的停止不下降，当工作人员需要切换至备用比例阀时油路关闭控制模块自动运 行，保证了备用系统对电极的正常控制。 [0017] 优选的，所述换向阀控制模块是由压力截取模块和压力控制模块组成，当截止式 换向阀不得电时压力截取模块开始运行，以此来将主油路上取得的一股极小油路的X腔压 力输送进二通插装阀内，进而使得二通插装阀Z腔内的压力与自身弹簧力相加后大于A腔压 力，以此来关闭比例阀与油缸之间的油路，当截止式换向阀得电时压力控制模块开始运行， 使得截止式换向阀换向后A腔与T腔相通，使得二通插装阀Z腔失去压力，进而使得二通插装 阀A腔压力大于插装阀自身的弹簧力，以此来保证油缸的正常升降运行。 [0018] 优选的，所述二通插装阀的型号为LC16A10E7X二通插装阀(含LFA16GWA‑7X插装阀 控制盖)，且二通插装阀安装在比例阀与油缸之间的油路上。 [0019] 优选的，所述换向阀的型号为M‑3SEW6U3X两位三通电磁截止式换向阀，且该截止 式换向阀安装在二通插装阀控制油路上。 [0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：该LF精炼炉用电极升降液压转换备用系 统； [0021] 1.在确保LF炉液压系统平稳运行条件下，改进液压系统的控制方式，避免冶炼过 程中突发性液压系统故障，导致电极无法正常升降以及操作工在不熟悉液压原理的情况下 出现的操作失误，致使冶炼中断或整罐钢水冷结，从而导致生产浇次中断而做出的技术创 新，从而降低生产事故的发生及提高人身安全的保证，同时确保LF炉的稳定运行，对充分发 挥设备效能、减少生产事故和设备故障、提高企业经济效益都有着极其重要的积极作用； [0022] 2.能够降低LF炉在冶炼过程中的事故率，保证LF炉的稳定生产，杜绝生产浇次的 中断，节约消耗成本，提高企业经济效益，并且能解决原液压系统的设计缺陷，避免因单相 电极故障导致停炉而造成生产事故的发生，而且避免了在故障处理过程中人为误操作，造 5 5 CN 114893459 A 说明书 3/5页 成事故扩大化甚至造成人身安全事故的发生。 附图说明 [0023] 图1为本发明电路控制结构示意图； [0024] 图2为本发明整体流程步骤示意图； [0025] 图3为本发明比例阀控制模块工作流程示意图； [0026] 图4为本发明二通插装阀控制模块工作流程示意图； [0027] 图5为本发明换向阀控制模块工作流程示意图； [0028] 图6为本发明备用比例阀转换工作流程示意图。 具体实施方式 [0029] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。 [0030] 请参阅图1‑6，本发明提供一种技术方案：一种LF精炼炉用电极升降液压转换备用 系统，包括：电极升降液压转换备用系统包含有控制中心、数据处理模块、比例阀控制模块、 A腔与T腔打开、P、T、A、B腔油路关闭和P腔与A腔打开； [0031] 控制中心对整体流程运行进行控制，以此来保证整体流程进行正常运行，并且控 制中心能够根据工作人员的操纵指令功能来产生对应的操作控制信号，进而发送至对应的 部件并控制部件按照指令的要求进行工作； [0032] 数据处理模块对控制中心传输的指令进行收集，并对收到的指令数据做多元化的分析处 理，进而时接收到的指令能够精确的发送至对应模块内进行运行处理，避免了指令在传 输过程中发送错误造成设备误开或误关的情况出现； [0033] 比例阀控制模块对比例阀阀芯的移动来控制，从而让工作人员能更方便的 对电极油缸进行升降操作，以此来减少工作人员的操作步骤； [0034] A腔与T腔打开对电极的升降来控制，使得电极能够因自身重力进行自然下降， 进而将油缸内的液压油反推回油箱内存放起来，以供下次液压油回流带动电极进行上升； [0035] P、T、A、B腔油路关闭对液压油的流动来控制，使得电极保持固定不动，以此来防 止电极误动引发危险； [0036] P腔与A腔打开对电极的升降来控制，使得电极油缸受到液压油的压力推动来带 动电极自然上升，进而控制了每相电极的升降动作。 [0037] 请参阅图3，比例阀控制模块是由比例阀阀芯移动、二通插装阀控制模块、换向阀 控制模块和油缸油路控制组成，且比例阀控制模块能够对比例阀阀芯的位置移动进行控 制； [0038] 二通插装阀控制模块对二通插装阀的运行来控制，以此来实现单相电极升降油 路的开启与关闭，进而保证了备用系统对电极的正常控制，通过设置的换向阀控制模块，使 得二通插装阀控制模块能够更加便捷的进行运行； [0039] 换向阀控制模块对二通插装阀内的压力进行调控，以此来带动二通插装阀对比例 6 6 CN 114893459 A 说明书 4/5页 阀和油缸之间的油路进行关闭与开启； [0040] 请参阅图4，二通插装阀控制模块是由油缸活塞杆控制模块和油路关闭控制模块 组成，当比例阀回到中位时油缸活塞杆控制模块自动运行，保证了油缸活塞杆在有效行程 内任一位置的停止不下降，当工作人员需要切换至备用比例阀时油路关闭控制模块自动运 行，保证了备用系统对电极的正常控制，通过设置的油路关闭控制模块，使得工作人员在切 换至备用比例阀时能够保证备用系统对电极进行正常控制； [0041] 请参阅图5，换向阀控制模块是由压力截取模块和压力控制模块组成，当截止式换 向阀不得电时压力截取模块开始运行，以此来将主油路上取得的一股极小油路的X腔压力 输送进二通插装阀内，进而使得二通插装阀Z腔内的压力与自身弹簧力相加后大于A腔压 力，以此来关闭比例阀与油缸之间的油路，当截止式换向阀得电时压力控制模块开始运行， 使得截止式换向阀换向后A腔与T腔相通，使得二通插装阀Z腔失去压力，进而使得二通插装 阀A腔压力大于插装阀自身的弹簧力，以此来保证油缸的正常升降运行； [0042] 请参阅图1，二通插装阀的型号为LC16A10E7X二通插装阀(含LFA16GWA‑7X插装阀 控制盖)，且二通插装阀安装在比例阀与油缸之间的油路上； [0043] 请参阅图1，换向阀的型号为M‑3SEW6U3X两位三通电磁截止式换向阀，且该截止式 换向阀安装在二通插装阀控制油路上； [0044] 原例案： [0045] 原LF精炼炉液压备用系统由一组控制阀及相应管路组成，管道的油路开启与关闭 全部采用KHB‑M36*2‑1212‑01X手动高压球阀来控制，当单相电极发生故障时，必须人工 对手动球阀进行关闭和开启，且备用系统单个控制阀组通过高压球阀控制单独的电极升降 时，必须设置6个以上手动高压球阀，不单操作时间长，同时操作工在开启或关闭高压球阀 过程中出错时，将导致两相或两相以上电极无法动作，造成故障的扩大化； [0046] 现例案： [0047] 现将备用系统增加一组比例阀，三组二通插装阀及三通电磁截止式换向阀，并由 PLC程序来控制；在故障发生时，只需要将故障电极液压油路切换至备用系统油路，所有 操作程序全部由PLC完成，即可在5s内完成转换，避免人为误操作，造成事故扩大化甚至造 成人身安全事故的发生。 [0048] 本发明提供LF精炼炉用电极升降液压转换备用系统： [0049] 该系统可分为电极油缸操控和备用比例阀转换这些流程步骤； [0050] 电极油缸操控 [0051] 步骤一：工作人员通过控制中心进行设备操控； [0052] 步骤二：数据处理模块对控制中心传输的指令进行数据分析并将接收的指令输送 至对应的模块中； [0053] 步骤三：比例阀控制模块接收到指令来带动比例阀阀芯进行移动； [0054] 步骤四：比例阀阀芯移动至对应位置时油路进行对应运行，以此来保证油缸进行 正常升降运行； [0055] 备用比例阀转换 [0056] 步骤一：工作人员通过控制中心进行设备操控； [0057] 步骤二：数据处理模块对控制中心传输的指令进行数据分析并将接收的指令输送 7 7 CN 114893459 A 说明书 5/5页 至对应的模块中； [0058] 步骤三：故障油路内的换向阀不得电且备用油路内的换向阀得电； [0059] 步骤四：故障油路内的二通插装阀自动关闭且备用油路内的二通插装阀自动打 开； [0060] 步骤五：备用比例阀与故障电极液压系统液压缸之间的油路自动打开。 [0061] 本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现存技术。尽管 已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离 本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明 的范围由所附权利要求及其等同物限定。 8 8 CN 114893459 A 说明书附图 1/4页 图1 9 9 CN 114893459 A 说明书附图 2/4页 图2 图3 10 10 CN 114893459 A 说明书附图 3/4页 图4 图5 11 11 CN 114893459 A 说明书附图 4/4页 图6 12 12

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