[發明專利]一種鋼坯加熱爐煙道閘板驅動機構及其控制方法

有效

• 申請號: 201110126621.0
• 申請日: 2011-05-17
• 公開（公告）號: CN102230068A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 葉光平;徐建平;李龍濤;張利明
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21D9/70
• 分類號: C21D9/70
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 張小虹

技術領域

本發明屬于冶金工業生產設備的技術領域，涉及鋼坯加熱爐的設備控制技術，更具體地說，本發明涉及一種鋼坯加熱爐煙道閘板驅動機構。另外，本發明還涉及該驅動機構的控制方法。

背景技術

對于鋼坯加熱爐，為了排出爐膛內燃燒的廢氣以及保持爐膛一定的壓力(通常為微正壓)，在煙道內設置煙道閘板(即閥門)。通過調節煙道閘板的開口度來控制排煙量，進而控制爐膛壓力。

目前，對于加熱爐的煙道閘板，一般采用氣動執行機構來驅動，利用閥門定位器來實現閥門的開口度控制；也有采用液壓馬達經減速機來驅動，利用安裝在傳動機構上的脈沖發生器(即編碼器)檢測閥門的開口度，進而實現閥門的開口度閉環控制。

煙道閘板不僅要精確控制爐膛壓力，還要確保事故狀態下爐子的安全運行。采用閥門定位器控制的氣動執行機構驅動煙道閘板，不僅可以保證爐壓的精確控制和大量燃燒廢氣排放的需要，而且由于閥門定位器以及氣動執行機構對煙道周圍的熱環境不敏感，其運行可靠性較高。但是當氣動執行機構的氣源故障或電控信號事故中斷時，煙道閘板只能完全關閉或者完全打開，不能保持在事故前的狀態不動。煙道閘板關閉，大量的燃燒產物不能及時排出，造成爐壓瞬間快速升高，大量高溫爐氣從爐門等處噴出，對爐區設備造成損壞，也易產生人身安全事故；煙道閘板完全打開，強大的煙囪抽力使爐膛溫度快速下降，造成熱量損失。

采用液壓馬達、經減速機來驅動煙道閘板并采用編碼器檢測其開口度時，通常液壓馬達由安裝在其附近一套液壓驅動機構來控制，該液壓驅動機構通常含有一塊電控信號功率放大板，以及一個帶先導閥的比例調節閥等等。由于煙道閘板周圍的環境溫度較高，液壓驅動機構中的電控信號功率放大板以及編碼器很難保持長期穩定可靠的運行，時常因電控信號功率放大板的問題而導致加熱爐煙道閘板無法驅動，由此導致爐壓過高、加熱爐熄火；另外，有時因煙道閘板開口度檢測編碼器故障而導致煙道閘板實際開口度無法顯示，由此給加熱爐安全操作與運行帶來困難。

馬鋼大H型鋼生產線加熱爐煙道閘板原先采用的就是液壓馬達、減速機以及編碼器的方式來控制的，在實際運行過程中時常出現故障。

在現有技術中，煙道閘板采用液壓伺服系統，故障頻發，煙道閘板經常卡阻，不能自動控制，需要人工現場調節。通常煙道閘板每月平均發生四次故障，每次故障影響生產約15分鐘，按小時產量150噸計，此類故障年影響產量為15×12×150/60＝450噸。發生故障時，爐壓波動大，爐壓偏離5毫米水柱，爐子單耗上升12％以上，僅此年浪費能源約40000元。另外，爐壓不穩造成爐內鋼坯的氧化，損失無法計算。煙道閘板液壓伺服系統維護成本高，一年為30000元左右。

發明內容

本發明首先要解決的問題是提供一種鋼坯加熱爐煙道閘板驅動機構，其目的是實現煙道閘板穩定、可靠地運行。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

本發明所提供的鋼坯加熱爐煙道閘板驅動機構，所述的驅動機構設有電機，所述的煙道閘板的轉軸與煙道閘板的板體重合并通過煙道閘板的圓心，其特征在于：所述的驅動機構設減速機，所述的電機的輸出軸與減速機的輸入軸連接，所述的減速機上的減速機輸出軸上設與其軸線垂直并緊固連接的輸出軸搖桿；所述的煙道閘板轉軸上設與其軸線垂直并緊固連接的煙道閘板搖桿；所述的減速機輸出軸與煙道閘板轉軸平行，所述的煙道閘板搖桿和輸出軸搖桿通過連接擺桿鉸接連接，構成平行雙曲柄機構。

在所述的煙道閘板搖桿的回轉方向的兩側，設煙道閘板搖桿限位擋塊。

在所述的輸出軸搖桿回轉平面附近，設置閘板位置控制檢測元件。

所述的閘板位置控制檢測元件為一組接近開關。

所述的閘板位置控制檢測元件采用11個電子式或機械式檢測開關，檢測煙道閘板的11個開口度位置，分別為0％開口度、10％開口度、20％開口度、30％開口度、40％開口度、50％開口度、60％開口度、70％開口度、80％開口度、90％開口度以及100％開口度；所述的0％開口度為煙道閘板全關閉位置；所述的100％開口度為煙道閘板全打開位置。

所述的11個電子式或機械式檢測開關是在減速機輸出軸同心圓盤的四分之一圓周的對應位置上設置。

為了實現與上述技術方案相同的目的，本發明還提供了應用于以上所述的鋼坯加熱爐煙道閘板驅動機構的控制方法，其技術方案是：