高爐泥炮液壓系統(tǒng)
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     泥炮是用來(lái)堵塞高爐出鐵口的專用設(shè)備。液壓泥炮的結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。打泥油缸4直接推動(dòng)泥缸，將泥料經(jīng)吐泥口注入出鐵口。壓炮缸3推動(dòng)移動(dòng)吊掛小車，可使打泥油缸進(jìn)入或離開工作位置。打泥口處在工作位置時(shí)，錨鉤缸1使打泥口穩(wěn)定在工作位置。擺動(dòng)液壓馬達(dá)2可使整個(gè)泥炮轉(zhuǎn)離工作位置。泥炮的動(dòng)作都由液壓動(dòng)力完成的。圖1為泥炮的液壓系統(tǒng)圖。圖中17打泥液壓缸由系統(tǒng)直接供一次高壓油，壓炮缸18、錨鉤缸19、擺動(dòng)液壓馬達(dá)20由減壓后的二次壓力供給。當(dāng)進(jìn)入打泥程序時(shí)一部分高壓油進(jìn)入壓炮缸，用以使壓炮缸提高平衡力。各執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別由手動(dòng)換向閥獨(dú)立操作。為了使壓炮缸負(fù)載下滑作用減小，在下滑側(cè)油路上加單向節(jié)流回路。
圖1  液壓泥炮結(jié)構(gòu)原理
圖1泥炮液壓系統(tǒng)圖
    煉鋼電弧爐液壓系統(tǒng)
    煉鋼電弧爐是利用三相炭質(zhì)電極與物料之間形成的高溫電弧對(duì)金屬材料進(jìn)行熔化、冶煉的設(shè)備。圖2為煉鋼電弧爐結(jié)構(gòu)示意圖。爐體1是一個(gè)有耐火材料內(nèi)襯的容器，爐體前有爐門4，爐體后有出鋼槽5。煉鋼電弧爐以廢鋼為主要原料。加廢鋼等物料時(shí)必須先將爐蓋2移開，從爐體上方加人物料，然后蓋上爐蓋，插入電極12進(jìn)行熔煉。6表示爐蓋升降液壓缸，7為爐蓋旋轉(zhuǎn)液壓缸。在熔煉過程中，可以從爐門加入鐵合金等各種配料，8為爐門升降液壓缸。出渣時(shí)，爐體向爐門方向傾動(dòng)約12。，使鋼水表面的爐渣從爐門溢出，流到爐體下的渣罐中。爐內(nèi)熔煉的鋼水其成份和溫度達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)后，打開出鋼口，將爐體向出鋼槽方向傾動(dòng)約45。，使鋼水從出鋼槽流入鋼水包。圖中9表示爐體傾動(dòng)液壓缸。電爐在熔煉過程中要保持電極與物料之間的電弧長(zhǎng)度穩(wěn)定，每一相電極各有一套獨(dú)立的電液伺服控制裝置3，圖中10為一相電極的伺服液壓缸，11為電極夾緊液壓缸。
圖2煉鋼電弧爐結(jié)構(gòu)示意圖
    煉鋼電弧爐的液壓系統(tǒng)如圖3所示。由于煉鋼電弧爐對(duì)液壓系統(tǒng)有抗燃性的要求，采用乳化液作為液壓系統(tǒng)的介質(zhì)。系統(tǒng)中的液壓主回路采用插裝閥，其先導(dǎo)控制級(jí)采用球型換向閥。在液壓動(dòng)力單元l中，選用兩臺(tái)徑向柱塞式液壓泵，其中一臺(tái)備用，蓄能器為乳化液與空氣直接接觸式，用空氣壓縮機(jī)向蓄能器定期充氣。系統(tǒng)工作壓力由插裝閥壓力控制單元1.1調(diào)定，3為分別帶動(dòng)三相電機(jī)升降的三個(gè)柱塞式伺服液壓缸。它們由電極伺服控制回路單元2控制。在單元2中有三臺(tái)電液伺服閥分別控制三個(gè)伺服液壓缸，另有一臺(tái)電液伺服閥作為備用。操作相應(yīng)的截止閥可使備用伺服閥投入任一相工作。在每一相回路中分別并聯(lián)手動(dòng)換向閥，以便出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)急操作。單元2中的六個(gè)插裝閥用一個(gè)先導(dǎo)球型閥2.1控制，以便完成回路的開、關(guān)。爐蓋旋轉(zhuǎn)回路單元7是用四個(gè)具有開關(guān)功能插裝閥組成的全橋回路。用回路7對(duì)爐蓋旋轉(zhuǎn)液壓缸進(jìn)行往復(fù)操作。用二個(gè)先導(dǎo)球閥7.1，7.2分別對(duì)橋路對(duì)應(yīng)邊的二個(gè)插裝閥進(jìn)行開、關(guān)控制，以便完成液壓缸的往復(fù)動(dòng)作。爐門升降回路單元4的液壓缸也是雙作用的，其工作情況與回路單元7相同。在爐體傾動(dòng)回路單元8中，爐體傾動(dòng)是由兩個(gè)機(jī)械同步的柱塞液壓缸8.1完成的，靠液壓頂開，自重回程。用四個(gè)開、關(guān)插裝閥（從流量通過能力和提高安全性考慮，采用每?jī)蓚€(gè)插裝閥相并聯(lián)）控制爐體傾倒及回位。為使?fàn)t體停位可靠，即要求插裝閥能可靠地關(guān)閉，先導(dǎo)球閥前裝有梭閥8.2。一旦發(fā)生壓力源終斷時(shí)，爐體自重在柱塞缸中所產(chǎn)生的壓力，通過梭閥也能使插裝閥及時(shí)關(guān)閉。爐蓋升降回路單元6的工作情況與單元8相同，液壓缸6.1也是柱塞液壓缸。電極夾緊回路單元5中有三個(gè)電極夾緊柱塞液壓缸5.1，靠彈簧力夾緊，液壓力松開。每一相夾緊液壓缸分別用兩個(gè)具有開、關(guān)功能的插裝閥進(jìn)行控制。
圖3煉鋼電弧爐液壓系統(tǒng)圖
    圖4為煉鋼電弧爐電極伺服控制系統(tǒng)工作原理圖。圖中只表示了其中一相電極的工作情況。在炭質(zhì)電極1與爐體內(nèi)物料2之間形成弧長(zhǎng)為H的電弧，其變化量可由伺服液壓缸3的位移xp。進(jìn)行控制。柱塞缸3由電液伺服閥4控制。電弧爐工作時(shí)其弧長(zhǎng)值可用弧電流厶和弧壓降Uh來(lái)反映，弧電流信號(hào)經(jīng)電流互感器5及橋式整流電路后加到平衡電阻6上；弧電壓信號(hào)由電壓互感器7取出，經(jīng)橋式整流電路后加到平衡電阻8上。當(dāng)弧長(zhǎng)為給定值時(shí)，平衡電限兩端口、6無(wú)電位差，因此，輸入電液伺服閥的電流ISv為零，伺服閥處于中位，柱塞缸及其所帶動(dòng)的電極不發(fā)生移動(dòng)。當(dāng)電弧長(zhǎng)度大于給定值時(shí)，弧電流減小而弧壓降升高，平衡電阻上6點(diǎn)電位高于a點(diǎn)電位，伺服閥得到反向電流-ISy，因而使液壓缸連同電極一起下降，直到電弧長(zhǎng)度回減到給定值為止。當(dāng)電弧長(zhǎng)度小于給定值時(shí)，過程反向進(jìn)行到弧長(zhǎng)回增到給定值為止。煉鋼電弧爐在整個(gè)熔煉過程中物料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，在固態(tài)時(shí)物料表面參差不齊，電極下物料表面標(biāo)高用L表示。物料塌陷會(huì)使電弧突然拉長(zhǎng)，可能造成斷弧現(xiàn)象；電極周圍物料崩落埋住電極，可能造成短路現(xiàn)象。因此，電極液壓伺服系統(tǒng)必須能快速反應(yīng)以避免上述兩種現(xiàn)象發(fā)生。電弧爐在精煉期物料已變成液態(tài)，有時(shí)對(duì)鋼水進(jìn)行攪拌也會(huì)使液面波動(dòng)。此外，電極在燃燒過程中也要不斷燒蝕，其燒蝕量以y表示?？梢姡?dāng)電弧爐工作時(shí)，弧長(zhǎng)H給定后，由于標(biāo)高L的變化和燒蝕量y的變化都會(huì)使實(shí)際的弧長(zhǎng)發(fā)生變化，如果液壓缸行程xp。對(duì)這些變化的補(bǔ)償有足夠的響應(yīng)速度和精度，那么電弧的實(shí)際長(zhǎng)度就能保持不變，從而滿足煉鋼工藝的要求。
    圖4 .10 -8為煉鋼電弧爐電極液壓伺服控制系統(tǒng)的方框圖。當(dāng)電控器中弧電流和弧壓降信號(hào)的放大倍數(shù)調(diào)定后，給定的弧長(zhǎng)值Ho也就確定了。當(dāng)實(shí)際弧長(zhǎng)H與給定弧長(zhǎng)Ho出現(xiàn)偏差ΔH后電控器平衡電阻的兩端ab就有電流Isv翁入電流伺服閥，電液伺服閥控制流到液壓缸的流量使之產(chǎn)生位移Xp，標(biāo)高L和燒蝕量y是作為實(shí)際弧長(zhǎng)的干擾量而加入系統(tǒng)的。在圖中所示的閉環(huán)控制系統(tǒng)中，合理地選擇系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)，就能滿足系統(tǒng)動(dòng)、靜態(tài)特性的要求。
圖4 煉鋼電弧爐電極伺服控制系統(tǒng)原理圖
    圖5煉鋼電弧爐電極液壓伺服控制系統(tǒng)控制方框圖
 

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