[发明专利]一种LF炉底吹氩双支路流量控制装置

说明书

一种LF炉底吹氩双支路流量控制装置，构成中包括稳压分配器、两组氩气吹管和PLC控制器，所述稳压分配器的底部通过进气管与氩气源连接，每组氩气吹管包括主吹管、吹氩进气球阀、溢流型调压单元和一体化热式质量流量控制器，所述主吹管的一端与稳压分配器的内腔连通，另一端依次经吹氩进气球阀、溢流型调压单元和一体化热式质量流量控制器与钢包连接，所述一体化热式质量流量控制器通过工业总线与PLC控制器连接。本发明由PLC和一体化热式质量流量控制器共同完成两组氩气吹管的氩气流量控制，不仅调节过程短、阶跃响应快，具有良好的控制精度和稳定性，而且结构简单、成本低廉、运行可靠，适于在冶金企业推广应用。

技术领域

本发明涉及LF炉冶炼过程中底吹氩气搅拌时使用的氩气流量控制装置，属于金属的冶炼技术领域。

背景技术

LF炉在精炼过程中需要采用钢包底吹氩气的搅拌工艺。氩气进入钢包底部后，上浮的氩气气泡带动钢包中的钢水做循环往复的上下运动，使钢水混匀，同时氩气气泡可以吸收、释放钢水中的有害气体杂质，提高冶炼质量。氩气的流量需要根据电弧冶炼过程随动调整，过大会导致钢水剧烈运动影响电弧控制并容易形成卷渣缺陷，过小则达不到搅拌钢水的目的，影响冶炼质量。所以对底吹氩气流量的控制必须精确稳定，阶跃响应速度快，抗扰动性好，流量控制范围广。

传统的LF炉底吹氩气流量控制方式有以下两种：

一、电动调节阀、节流元件控制方式。控制信号为模拟量信号。PLC产生的模拟开度信号，通过电缆传送至现场电动调节阀用以控制氩气管路中球阀的开度大小，达到控制流量的目的，其反馈信号为孔板流量计及温、压补偿变送器产生的模拟信号。此系统虽然经济成本低但是在控制精度，稳定性、重复性，阶跃响应方面存在着很多问题，特别是孔板流量计测量范围小，小流量下存在控制死区这一缺点已经不能适应目前产品质量管控的精细化要求。

二、电磁阀岛及流量变送器控制方式。控制信号为数字量开关信号。由PLC将模拟量形式的控制值通过计算模块转换成二进制的数字量，之后通过继电器将信号输出至现场控制阀岛上的多个电磁阀。阀岛通过对应不同流量权值的电磁阀门的动作组合达到控制流量的目的。此系统调节过程短、阶跃响应快，但是存在机械部件结构复杂、开关动作频繁元件易损坏、单一阀门故障可引起系统震荡、容错性差等缺陷，且价格昂贵不利于推广。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种结构简单、成本低廉、运行可靠、控制稳定精确的LF炉底吹氩双支路流量控制装置。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种LF炉底吹氩双支路流量控制装置，构成中包括稳压分配器、两组氩气吹管和PLC控制器，所述稳压分配器的底部通过进气管与氩气源连接，每组氩气吹管包括主吹管、吹氩进气球阀、溢流型调压单元和一体化热式质量流量控制器，所述主吹管的一端与稳压分配器的内腔连通，另一端依次经吹氩进气球阀、溢流型调压单元和一体化热式质量流量控制器与钢包连接，所述一体化热式质量流量控制器通过工业总线与PLC控制器连接。

上述LF炉底吹氩双支路流量控制装置，所述一体化热式质量流量控制器包括主气管、测量管、前加热器、前温度传感器、后加热器、后温度传感器、流量控制器、湍流过滤器、层流元件和控制阀，所述主气管串接在主吹管中，所述湍流过滤器、层流元件和控制阀沿气流方向依次安装在主气管上，所述测量管的两端与主气管连接并分别位于层流元件的前侧和后侧，所述前加热器和后加热器沿气流方向依次安装在测量管上，所述前温度传感器和后温度传感器均安装在测量管上且分别与前加热器和后加热器相对应，前温度传感器和后温度传感器的信号输出端接流量控制器的输入端口，所述控制阀接于流量控制器的输出端口，所述流量控制器通过工业总线与PLC控制器连接。

上述LF炉底吹氩双支路流量控制装置，在主吹管与钢包相连的一端设有抗震型压力显示变送器和消音泄压单元，所述抗震型压力显示变送器的信号输出端接PLC控制器的输入端口，所述消音泄压单元接PLC控制器的输出端口。