用于冷却水喷淋阀的康特克电动执行机构可提高钢水质量
简介
严格控制冷却水的喷射对连铸工艺中的钢材质量有很大影响。在凝固的初始阶段,水冷却结晶器。
当钢绞线离开铸模时,外侧钢壁先于中间部分凝固,中间部分仍为熔融状态。间距较近的水冷辊支撑着钢绞线。
被称为二次冷却过程的冷却水喷淋提高了凝固速度。喷水嘴布置在钢绞线两侧的轧辊之间。
冷水喷射会影响对产生固体外壳的热量去除率的控制。随着板坯表面温度的变化,热萃取率也会随着时间的推移而急剧变化。
凝固金属内部温度梯度的突然波动会产生热应力,通常会导致裂纹。
尤其是在凝固前沿附近,即使很小的拉应力也会形成热裂纹。因此,严格控制喷雾冷却非常重要。
大型钢铁制造商可能有 40 多个数学模型来管理这一复杂的过程。
其目的是使表面散热速度与内部潜热和显热供应相匹配。这将以平稳、持续的方式降低金属表面温度。
提高钢材质量
一家连铸钢厂的产品质量很差。工程师将问题归咎于操作 16 个控制冷却水流速阀门的执行器。
根据二次冷却系统阀门位置的不同,这些流量在 150 至 1500 升/分钟(40 至 400 加仑/分钟)之间,
喷嘴压力在 8 至 12 巴(116 至 174 磅/平方英寸)之间。这些执行器的死区接近 5%。
这种情况对钢材表面产生了不利影响,导致钢材密度不均匀。
作为第一步,钢铁厂用 ABB Contrac PME120 型旋转执行机构替换了部分现有执行机构。
这些特殊型号的额定扭矩为 100 牛米(80 英尺磅),响应灵敏度为 ±0.05 %。
Contrac 执行器具有很高的定位精度、分辨率和速度。更严格的控制性能
Contrac 执行器提供的更严格的控制性能大大提高了钢材质量。
因此,钢铁厂决定用这些 ABB Contrac 设备替换所有原有的执行器。
ABB 解决方案
ABB 的 Contrac 智能电动旋转执行机构适用于连续工作、调制或脉冲输入控制应用。
Contrac 执行器集成了基于微处理器的电子单元,可为终控制元件提供出色的定位精度。
远程安装的电子单元包括一个带按钮的本地控制面板,可方便地放置在便于访问的位置,
允许工程师设置执行器的行程动作和性能参数,从而将调试时间缩短 50%。
操作角度从 30 度到 270 度不等,无需额外改装。
旋转推杆的额定扭矩在 100 到 16000 牛米(80 到 12000 英尺磅)之间,所有推杆都采用类似的设计。
一个特殊的 1~Phase 电力电子装置可控制推杆,并充当推杆和控制系统之间的接口,提供位置反馈、行程报警和准备操作信号。
终控制元件的定位基于可变扭矩原理,以确保阀门持续承受控制负载。
这提供了的位置稳定性和对位置需求变化的快速响应,减少了过程的可变性。
执行器的速度变化可通过电子方式实现,无需更换齿轮组。这样就可以根据工艺流程进行定制,实现佳控制。
Contrac 的其他优势包括
- 十年免维护
- 末端位置的断开扭矩是额定扭矩的两倍
- 可调式机械止动装置,防止手动过度移动
- 带滚珠轴承的防偏心正齿轮传动系统
- 坚固的油润滑齿轮传动装置,机械效率高。
使用 ABB 的 Asset Vision 诊断和工程软件工具,可以在线监控执行机构的性能。
可根据工厂停工情况及时安排所需的维护工作。