连铸二冷水控制系统对调节阀的技术要求和选型建议

调节阀的正确选型及应用点击次数：45 发布时间：2011-10-13目前在自动控制领域中，一个工艺过程是否能满足各项工艺控制指标，控制过程是否平稳，超调量、衰减比、扰动是否在规定范围内，是否稳、快、准，除了工艺设计合理，设备先进外，重要的一点就是调节阀能否根据主体的意识而准确动作，使过程主体的控制意识体现为物料能量和流量精确变化。

在许多自动控制中，因为调节阀质量不过关、流量特性差、渗漏大、动作不可靠而使自动控制失去了高品质调节，给生产带来了重大经济损失，并且增加了劳动强度。

因为调节阀安装在工艺管道上，直接与操作介质接触，长期受到高温、高压、腐蚀和摩擦等恶劣工作条件的影响。

所以，调节阀选择的好坏，对系统控制作用关系很大。

因此，正确合理的选择、安装调节阀就是显得尤为重要。

1 调节阀的选择1.1 调节阀类型的选择主要是根据现场介质的特点、控制要求、安装环境等因素结合调节阀本身的流量特性和结构而进行选择，如表1所示。

表1调节阀种类及结构特点阀门名称结构特点结构简单、装配方便、泄漏小，但受流体冲击直通单座调节阀不平衡力大，适用于小口径D≤25mm的场合。

直通双座调节阀受流体冲击不平衡力影响小，但关不严，渗漏较大，适用于大口径官道的场合。

角形阀角形阀的阀体受流体的冲击小，体内不易结污，对粘度高、有悬浮物和颗料物的流体尤为适用，并且调节稳定性较好。

蝶阀流阻小，适用于低差压大流量的气体及含有固体悬浮物的介质，通常流量特性与等百分比相似。

隔膜调节阀用于强腐蚀性、粘度高、带纤维的介质，但不耐高温和高压。

阀体分离阀用于强腐蚀性介质，但不耐高温和高压。

三通调节阀适用于介质三个方向的流通。

分三通合流阀和三通分流阀。

对于三个系统的分合流控制非常有效。

凸轮挠曲阀属新结构阀，阀体为直流型阀，阻力小、密封好、可调节、通用性强，对于粘度大的介质调节非常有效。

套筒调节阀新型结构阀，因不平衡力小、可调性好、通用性强、维护方便，广泛用于生产中，特别是高温高粘度，含颗料结构的介质中。

连铸方坯二冷冷却的优化及改进发表时间：2020-11-27T07:52:34.796Z 来源：《防护工程》2020年23期作者：万占成[导读] 尤其是对内部质量提出了更高的标准，二次冷却问题受到越来越多的重视。

新疆伊犁钢铁有限责任公司炼钢厂新疆伊宁 835800摘要：本文介绍了新疆伊犁钢铁有限责任公司炼钢厂小方坯连铸优化二次冷却制度过程，并根据实践结果对二冷配水量控制等方面进行了分析,并对二次冷却配水参数进行了优化以及调整，使铸坯质量得到明显提高。

关键词：二次冷却的重要性；存在问题；优化过程1.前言连铸机的二次冷却系统起着对铸坯进行连续冷却，使其逐渐完全凝固的作用。

在连铸生产中，二次冷却系统对铸坯的表面质量、坯壳厚度均匀形成、矫直效果等都有至关重要的影响，因此连铸二冷技术对连铸生产过程顺行、产品质量和生产效率均有重要影响。

随着连铸技术的高速发展，以及市场对铸坯质量要求的不断提高，尤其是对内部质量提出了更高的标准，二次冷却问题受到越来越多的重视。

2存在问题在生产过程中，由于二次冷却制度不当，出现的铸坯缺陷有：1在二冷区各段之间冷却不均匀，铸坯表面温度呈现周期性的回升。

回温引起坯壳膨胀，当施加到凝固前沿的张应力超过钢的高温允许强度和临界应变时，铸坯表面和中心之间就会出现中间裂纹，从而导致铸坯出现内部质量问题。

2二冷区铸坯四个面的非对称性冷却，造成某两个面比另外两个面冷却得更快，铸坯收缩时在冷面产生沿对角线的压力，加重铸坯扭转，产生菱变，从而导致铸坯脱方加剧，制约了连铸的产量及钢坯质量。

3二次冷却太弱，铸坯表面温度过高，钢的高温强度较低，钢水在静压力作用下，凝固壳就会发生蠕变而产生鼓肚。

3原因分析及解决措施3.1二冷配水原则连铸机的生产率与铸坯质量在很大程度上取决于二次冷却。

为保证铸坯质量和产量，基于这两个方面的考虑，二次冷却都应遵循以下几个原则[1]：1上强下弱。

铸坯出结晶器后，在二冷上段坯壳薄、热阻小、坯壳收缩产生的应力亦小，这些条件有利于强冷以增加坯壳厚度，减少漏钢事故。

连铸二冷水控制系统对调节阀的技术要求及选型建议连铸是炼钢生产工艺的重要设备之一。

连铸机在生产过程中，钢水从中间包到结晶器（即一冷）、二冷环节冷却，然后到拉矫机，切割机出钢。

整个过程钢水从液态变成钢坯，其中的二冷水环节最为重要，直接关系到铸坯质量的优劣。

现实生产中，很多钢厂的连铸二冷水都存在汽水雾化流量不稳定，以及小流量控制精度不够、无法稳定调节或大水量上不去的情况，难以实现最佳冷却效果。

特别是在需水量相对小的优钢生产时，二冷水调节的不稳定，严重影响钢坯的质量，以致产生许多废钢，在一定程度上制约了生产效率的提高和生产能力的提升。

目前，二冷水控制系统执行机构部分采用调节阀，通过PID调节方式控制其开度，从而控制二冷水水量。

可以说，调节阀是二冷水控制系统的核心部分。

然而，国内钢铁企业在相当长的时间里，大都使用“下进上出”结构的栓塞型单座阀。

但由于单座阀在结构上的局限性，下进上出的S型流体通道，介质因流动方向的改变，湍流、扰动不可避免，不仅对阀本体的阀塞、阀杆、阀腔以及阀后管道产生物理侵蚀，减少阀及管道寿命，还会因阀后流体的不稳定，无法满足工艺生产的要求。

而从控制性能的角度来看，单座阀作为典型的控制阀，其控制性能虽然优于球阀，但仍然存在相当范围的“死区”，通常0-20%的开度时，流量变化不明显，在兼顾大水量选择管径的前提下，难以满足小开度控制小水量时的精度要求。

但如果选择小一点的管径，则很可能无法满足大水量的要求。

基于此，二冷水控制系统对调节阀提出了更高的要求：1.控制稳定，震荡波动小，提高系统可控性。

2.线性度高，有效调节范围大，既能满足大需水量的要求，又能在极小开度时精确控制小流量。

3.响应速度快，能迅速达到系统计算的需水量，充分发挥PID控制系统的作用，使水量的给定达到最优。

德国Schubert&Salzer公司生产的滑窗式结构的调节阀（简称滑窗阀，下同）随着成套设备进入国内工业领域，在钢铁生产中涉及电炉转炉氧枪、转炉给水、连铸冷却、制氧气体等流量、压力、温度控制场合，以其独特结构而具有的卓越性能得到用户的一致认可。

身安全。

针对危险区域就应该禁止使用电缆供电的照明灯，而是采用独立蓄电池的照明灯，这样既不会影响火电厂运行，也会营造一个安全的工作环境，最大程度减少安全事故发生。

5结语电气设备直接影响着发电厂的正常运行效益，所以做好电气设备安装调试十分重要，也是前提工作。

针对当前电气设备调试工作中存在的技术人员专业技能和职业素养匮乏、安全管理制度指导性和针对性不强等问题，笔者认为需要管理者加以重视，提高思想认识并健全安装管理制度，强化规章制度的执行力度，并定期做好技术人员的安全与技能培训。

同时也要为工作人员提供一个稳定安全的电气设备运行环境，保证电气设备调试工作的安全进行。

参考文献［1］石峰，杨再胜.浅析火力发电厂电气安装调试要点及技术要求［J］.工程技术（文摘版），2016（8）：174.［2］陈荣青.火力发电厂电气设备常见故障及检修方法分析［J］.科技创新与应用，2017（2）：135.［3］王春峰.浅析发电厂电气设备检修中的状态检修技术［J］.科技创新与应用，2017（15）：144.［4］国永利，邓建丽.火力发电厂电气设备给水泵检修中需注意的问题［J］.城市建设理论研究（电子版），2017（36）：7.［5］吴荣荣.火电厂电气设备常见故障及处理建议［J］.山东工业技术，2017（15）：209.〔编辑凌瑞〕连铸机冷却水系统常用阀门的选用黄晨辉(南京钢铁联合有限公司第二炼钢厂,江苏南京210000)摘要：阀门是连铸机冷却水系统主要组成部分之一,阀门选用是否科学合理,直接决定了连铸机冷却水系统的运行效率和功能的发挥。

结合实践,在简要阐述连铸机冷却水系统组成的基础上,分析目前连铸机冷却水系统在运行中存在的选择,并提出常用阀门的选择方式。

旨在提升连铸机冷却水系统运行的稳定性,保证连铸机运行的持续性和安全性。

关键词：连铸机；冷却水系统；蝶阀；球阀中图分类号：TF35文献标识码：B DOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2019.09D.250引言阀门在连铸机冷却水系统中的应用非常广泛，并且具有无可替代作用，连铸机冷却水系统中阀门具有调节水流量、启闭冷却水系统、停机检修等多用。

调节阀的选型依据引言调节阀是一种用来调节流体介质流量、压力和温度的重要设备，在工业生产中具有广泛的应用。

正确选型的调节阀能够确保系统的稳定运行，提高生产效率和产品质量。

本文将从工作介质、工艺参数、工作条件和设备特性等方面，对调节阀的选型依据进行全面探讨。

工作介质1.确定工作介质的性质和特点，包括流体性质、温度、压力、浓度等。

2.根据介质的物理和化学特性，选择适用的材料，如不锈钢、碳钢、铸铜等。

3.考虑介质的腐蚀性、粘度、黏度等因素，选择合适的阀内件材料和密封材料。

工艺参数1.确定工艺参数，如流量、压力降、温度变化范围等。

2.根据实际需求，选择合适的流量调节方式，如直接调节、比例调节或开关调节。

3.考虑工艺参数的变化范围和变化速率，选择合适的调节阀动作方式和响应速度。

工作条件1.考虑工作环境的温度、湿度、震动等因素，选择合适的阀体结构和密封方式，确保阀门的稳定性和密封性。

2.根据工作条件确定阀门的安装方式，如立式安装、卧式安装或倾斜安装。

3.考虑工作条件的特殊要求，如防爆、防火、防静电等，选择符合要求的调节阀型号和认证标准。

设备特性1.考虑调节阀的调节范围和流通特性，选择适合工艺要求的调节阀型号，如直线特性、等百分比特性等。

2.根据设备的用途和工艺流程，选择合适的流道形式和结构，如直通式、角式或蝶式。

3.考虑设备的可靠性和维护性，选择通用型或特殊型调节阀。

选型方法1.根据前述的工作介质、工艺参数、工作条件和设备特性，列出各项要求。

2.确定各项要求的重要性和优先级，进行权衡和取舍。

3.根据要求和现有的调节阀资料，进行筛选和比较。

4.选择满足要求且性价比最高的调节阀型号。

结论调节阀的选型依据包括工作介质、工艺参数、工作条件和设备特性等方面。

在选型过程中，需要综合考虑各种因素，并进行合理的权衡和取舍。

正确选型的调节阀能够确保系统的稳定运行，提高生产效率和产品质量。

因此，在实际应用中，需要根据具体情况和要求，选择合适的调节阀型号。

建议收藏——调节阀选型方法总结自动控制系统是通过执行器对被控对象进行作用的。

调节阀是生产过程自动化控制系统中最常见的一种执行器。

调节阀直接与流体接触控制流体的压力或流量。

正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力；正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程对于自动控制系统的稳定性起着十分重要的作用。

如果计算错误，选择不当，将直接影响控制系统的性能，使得自动控制系统产生震荡甚至不能正常运行。

因此，在自动控制系统的设计过程中，调节阀的设计选型计算是必须认真考虑的重要环节。

1调节阀结构形式的选择常用的调节阀结构形式有直通单座阀、直通双座阀、套筒阀、偏心旋转阀、蝶阀、全功能超轻型调节阀、球阀，应当根据不同的使用情况，结合不同结构形式阀门各自的特点，从调节性能、适用温度、适用口径、耐压、适用介质条件、切断差压、泄流量、压力损失、重量、外观、成本等方面对调节阀的结构形式进行选择。

对调节阀进行结构的选择时，要根据相应的管路及介质条件，按照如下优选顺序进行选择①全功能超轻型调节阀→②蝶阀→③套筒阀→④单座阀→⑤双座阀→⑥偏心旋转阀→⑦球阀，只有当前一优选级别的阀门再某一方面不合适时，才考虑选择下一级类型的阀门。

注：关于调节阀的调节特性的评定调节阀的流量调节性能一般通过流量特性、可调比、小开度工作性能、Kv值和动作速度进行综合评价。

调节性能以其流量特性曲线进行衡定，一般认为等百分比特性为最优，其调节稳定，调节性能好，最利于流量压力调节。

而抛物线特性又比线性特性的调节性能好，快开特性为最不利于流量调节的流量特性。

因此在选用调节阀时，一般希望调节阀流量特性曲线为等百分比型。

可调比反映了调节阀的可调节流量范围，调节阀的可调比就是调节阀所能控制的最大流量与最小流量之比。

可调比也称可调范围，以R来表示，即R=Qmax/Qmin，Qmax为调节阀的最大可控流量，Qmin为调节阀的最小可控流量。

一般认为R的值越大，则调节阀的可调节范围越。

连铸二冷水电动调节阀改造摘要：分析了马钢第四钢轧总厂连铸二冷水系统生产中的一些问题，简述了改造的想法和过程，介绍了plc控制程序的修改和设计，总结了改造的结果。

关键词：连铸二冷水；电动调节阀；改造1 概述马钢第四钢轧总厂连铸二冷水系统为开路循环冷却水系统，用于连铸机扇形段板坯的冷却，供水稳定性直接关系到连铸产品质量和设备安全，是连铸机非常重要的一个循环冷却水系统。

一期两台铸机，设计选用2组卧式离心泵分别给单台铸机供水，每组3台，型号350s125，性能参数q=1100m3/h，h=1.31 mpa。

设计每台连铸机二冷水需要用水量为2200 m3/h，压力1.15 mpa，二冷水供水泵2用1备正好能满足要求。

实际生产过程中二冷水的用量波动性较大，连铸机在生产时约为400 m3/h，不生产时一部分水用于冲渣二冷水的压用量约为1000 m3/h，与设计值相差较大，比单台供水泵的流量还要小，这给我们运行操作带来了很大的困难。

2 改造前运行方法及改造想法2.1 改造前运行方法实际生产过程中，二冷水供水泵为1用2备，通过出水电动蝶阀或检修阀来调节出水流量和压力，正常电动蝶阀或检修阀有一个阀门的开度保持在30°左右。

目前的操作方式为，送连铸机二冷水前安排2名以上操作人员到连铸泵房，将电动蝶阀调至手动位，泵开启后，手动调节电动阀开度，将流量和压力调至生产需要值。

送水过程需要40min，3名以上操作人员进行操作。

这种运行模式带来的问题，1）送水时需要手动调节电动阀，使得操作过程时间较长；2）利用检修阀来调节出水流量，检修阀容易出现故障，给水泵和电动蝶阀的检修带来了隐患。

2.2 改造想法我们准备采用电动调节阀代替现场的普通电动阀，这样我们可以通过plc的控制实现在中控室操作台上对现场阀门开度的调节，大大缩短了操作时间。

改造过程我们需要做的工作：1）用电动调节阀代替现用普通电动阀。

2）增加plc柜内模拟量控制模块。

调节阀的使用与选型冶金设备上使用调节阀的场合很多，调节阀与流量计一起使用调节流体介质的流量，与压力传感器一起控制系统的压力。

调节阀选择好坏决定流体介质的控制精度。

本文以某热连轧机冷却水系统为例选取系统所需的调节阀。

标签：调节阀；开口度；流量特性1 调节阀的选择与分析1.1 调节阀类型选择1.1.1 执行机构的选择。

根据系统特点选取812大压差执行机构MFⅢ-60.6，调节阀的最大压差能达到12.6bar，推力10KN。

1.1.2 阀芯的选择。

阀芯在小流量时产生空化现象，因此选用有多孔式阀芯的调节阀，阀芯选用1.4122不锈钢，使阀芯具有很好的耐磨性。

1.1.3 作用方式的选择。

事故状态下，调节阀需要关闭。

选用气开式调节阀。

1.2 调节阀特性选择调节阀流量特性有直线、等百分比、抛物线、快开特性等四种。

各种特性见表1表1调节阀自动调节控制系统，是由对象、变送器、调节仪表和调节阀等环节组成的。

K1、K2、K3、K4、K5分别为变送器、调节仪表、执行机构、阀、调节对象的放大系数。

很明显系统总的放大系数K= K1K2K3K4K5。

在负荷变动的情况下，阀门流量特性的选择原则应为：K4K5=常数。

对于本系统，当负荷增大时，调节对象的放大系数减少，调节阀的放大系数需要随负荷加大而变大。

因此根据调节质量的要求，选择等百分比曲线特性调节阀。

调节系统1.3 调节阀的计算1.3.1 最大流量及最小流量都留有余量，调节流量计算时取80m3/h、16m3/h。

1.3.2 调节阀压差的确定系统压差由调节阀压差、管路沿程损失、管路局部损失、压头H产生的损失、喷嘴前压力组成。

表21.3.3 调节阀的计算（1）首先判别是否为阻塞流判别式：△PT=FL2（P1-FFPV）FL2=0.7 PV=0.02 bar Pc=221 bar FF=0.95故FL2（P1-FFPV）=9bar因此大流量时，不会产生阻塞流，在小流量时，会产生阻塞流。