上海減壓閥門廠生產(chǎn)切割氧減壓閥：Z0523 MD200系列,YQJ-16系列，U13-W6/L系列。預熱氧減壓閥Z0524 RE25-HG系列，YQJ-5系列，U13-W6/F系列。燃氣減壓閥Z0525 RE4PM-G系列，RQJ-4系列，U11-W6/E系列參數(shù)說明：

　　上海減壓閥門廠的燃氣減壓閥生產(chǎn)廠家，輸出壓力穩(wěn)定，密封性能好，閥體帶過濾裝置，使用方便。直接接燃氣管道即可，用于鋼鐵廠氧氣管道減壓閥，工業(yè)設備穩(wěn)定控壓，節(jié)能減排。此款燃氣減壓閥Z0525(RE4PM-G)是一種可燃氣體專用減壓閥，適用于國內(nèi)各大鋼鐵廠，上海減壓閥門廠燃氣減壓閥各大鋼鐵業(yè)績：沙鋼股份、凌鋼股份、河北鋼鐵、南鋼股份、安鋼股份、西寧特鋼、中原特鋼、山東鋼鐵、安陽鋼鐵、華凌鋼鐵、馬鋼股份、撫順特鋼、寶鋼股份、首鋼股份、武鋼股份、柳鋼股份、重慶鋼鐵等。閥體結(jié)構(gòu)輕巧是采用控制閥體內(nèi)的啟閉件的開度來調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量,將介質(zhì)的壓力降低,同時借助閥后壓力的作用調(diào)節(jié)啟閉件的開度,使閥后壓力保持在一定范圍內(nèi),特點是在進口壓力不斷變化的情況下,保持出口壓力值在一定的范圍內(nèi)，穩(wěn)壓可靠，安全放心。

　　使用參數(shù)說明：

　　型號: Z0525(RE4PM-G)

      產(chǎn)品型號：Z0525(RE4PM-G)燃氣減壓閥-繁瑞減壓閥

　　生產(chǎn)廠家：上海減壓閥門廠

　　產(chǎn)品品牌：繁瑞

　　使用介質(zhì)：可燃氣體

　　高輸入壓力：1MPa

　　出口調(diào)節(jié)范圍：0.02mpa-0.6mpa

　　公稱流量：30m3/h

　　重量：5Kg

　　銷售單位：上海繁瑞閥門有限公司

　　安裝連接尺寸： 輸入接口螺紋:G3/4外牙，可根據(jù)客戶定做接口

　　輸出接口螺紋:G3/4外牙

　　配置壓力規(guī)格： 輸入:0-1mpa 輸出:0-0.6MPa

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　　Z0525(RE4PM-G)燃氣減壓閥-繁瑞減壓閥丨產(chǎn)品描述

　　該系列減壓閥其特點是壓力低、流量大,經(jīng)減壓后的輸出氣體壓力穩(wěn)定.適用于氧氣、乙炔、煤氣、天然氣、壓縮空氣等氣體的減壓,廣泛應用物火焰切割機的能源介質(zhì)箱,氣體匯流排,氣源管道上的減壓裝置等.

　　火焰切割機是利用燃氣和氧氣將鑄坯快速燃燒，達到切斷鑄坯的目的，其優(yōu)點是在線設備輕，一次性投資省，適應鑄坯的溫度寬；缺點是切割渣不易處理，金屬損耗大，但當鑄坯較長時，金屬損耗則較少。本次課題實際內(nèi)容主要是針對火焰切割機的電氣控制部分進行研究和設計，本文引用電氣控制PLC原理，通過各種電氣元件的選型和計算，以及PLC程序的編譯，簡單的介紹了該火焰切割機電氣控制方面的設計過程和設計方法。火焰切割機的電氣設計包括PLC、變頻器、控制變壓器、低壓電氣元件的選型以及STEP 7的程序編譯。

　　1 緒論

　　1.1 連續(xù)鑄鋼的概念

　　連續(xù)鑄鋼是一項把鋼水直接澆鑄成形的節(jié)能新工藝，它具有節(jié)省工序、縮短流程， 提高金屬收得率，降低能量消耗，生產(chǎn)過程機械化和自動化程度高，鋼種擴大，產(chǎn)品 質(zhì)量高等許多傳統(tǒng)模鑄技術(shù)不可比擬的優(yōu)點。自從20世紀50年代連續(xù)鑄鋼技術(shù)進入工業(yè)性應用階段后，不同類型、不同規(guī)格的連鑄機及其成套設備應運而生。20世紀70年代以后，連鑄技術(shù)發(fā)展迅猛，特別是板、方坯連鑄機的發(fā)展對加速連鑄技術(shù)替代傳統(tǒng)的模鑄技術(shù)起到了決定性作用。

　　1.2 連鑄比的概念

　　連鑄坯的噸數(shù)與總鑄坯(錠)的噸數(shù)之比叫做連鑄比，它是衡量一個國家或一個鋼鐵工廠生產(chǎn)發(fā)展水平的重要標志之一，也是連鑄設備、工藝、管理以及和連鑄有關(guān)的各生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)展水平的綜合體現(xiàn)。

　　1.3 國內(nèi)外連鑄技術(shù)的發(fā)展

　　1.3.1 國外連鑄技術(shù)的發(fā)展概況

　　20世紀50年代，連鑄開始用于鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)。連鑄坯產(chǎn)量僅有110萬t左右，連鑄比約為0.34%

　　20世紀60年代，弧型連鑄機問世，連鑄進入了穩(wěn)步發(fā)展時期。年產(chǎn)鑄坯能力達4000萬t以上，連鑄比達5.6%。

　　20世紀70年代，世界范圍的兩次能源危機促進了連鑄技術(shù)大發(fā)展，連鑄進入了迅猛發(fā)展時期。鑄坯產(chǎn)量已逾2億t，連鑄比上升為25。8%。

　　20世紀80年代，連鑄進入成熟的全盛時期。世界連鑄比由1981年的33。8%上升到1990年的64。1%。連鑄技術(shù)的進步主要表現(xiàn)在對鑄坯質(zhì)量設計和質(zhì)量控制方面達到了一個新水平。

　　20世紀90年代以來，近終形連鑄受到了實際各過的普遍關(guān)注，近終形薄板坯連鑄與連扎相結(jié)合，形成緊湊式短流程，其發(fā)展速度之快，非人們所料及。

　　1.3.2 我國連鑄發(fā)展概況

　　近幾年,我國連鑄發(fā)展很快。除海南、西藏和寧夏，都有了連鑄。2000年，連鑄坯產(chǎn)量達到11450萬噸，突破一億噸。連鑄比88.08%,超過了世界連鑄比的平均數(shù)87.2%。從1996~2000年的五年，連鑄坯的產(chǎn)量增加7017萬噸，平均年增1403萬噸，連鑄比比1995（46.48%）增長41.6個百分點 ,平均年增8.32個百分點.這個增速在世界上也是罕見的.2000年,全連鑄單位達到130個占有連鑄單位的總數(shù)165個的78.8%(沒有連鑄的單位僅12個);高效和較高效連鑄機占連鑄機總數(shù)339臺的約50%.在品種質(zhì)量方面,可以說除個別品種外都能生產(chǎn)并滿足質(zhì)量要求。

　　進入新世紀,連鑄生產(chǎn)發(fā)展更快.2001年連鑄坯產(chǎn)量達13820萬噸,連鑄比達92.8%,比2000年猛增2370萬噸,增長21%,連鑄比增長4.72個百分點。

　　2002年預計將產(chǎn)連鑄坯16500萬噸連鑄比將達94%左右,全連鑄單位將達157個,占當前有連鑄的單位總數(shù)175的89.7%.2002年預計將新增連鑄機60臺200流,產(chǎn)能3500萬噸以上.到2002年在線連鑄機將達444臺,產(chǎn)能共19450萬噸.預計到2005年連鑄機產(chǎn)能將達23500萬噸,產(chǎn)量將達21000萬噸,連鑄比將達97%.現(xiàn)在新建的鋼長起步都是全連鑄,新建的連鑄機基本上都是高效的,而且達產(chǎn)很快。

　　1.4 今后我國連鑄發(fā)展要求

　　1.提高品質(zhì).國內(nèi)市場所需的品種應能自己生產(chǎn)并保證質(zhì)量,充分滿足市場要求,并有利于擴大出口。

　　2.提高效率.還有近半數(shù)的連鑄機需要進行高效化改造,已改造的效率需進一步提高,新建連鑄機必須高效化且一 步到位,提高近終型連鑄的比率,進一步提高效率。

　　3.提高連鑄比.尤其是提高特鋼連鑄比, 進一步發(fā)展全連鑄.目前,影響我國連鑄比的主要是幾個大的鋼鐵企業(yè)和一批老的特鋼企業(yè)， 包鋼和攀鋼可望于2003或2004年實現(xiàn)全連鑄,寶鋼可望于2006年實現(xiàn)全連鑄,太鋼也正在努力。

　　4.流程佳化．爐外精煉、鑄坯熱裝、連軋成材，連鑄是中間環(huán)節(jié)和中心環(huán)節(jié)，力求匹配、銜接佳化，使 之充分發(fā)揮煉鋼及軋鋼的能力，縮短工藝流程，降低各項消耗，提高勞動生產(chǎn)率，增加經(jīng)濟效益。

　　1.5 連鑄機的組成

　　連鑄機主要由鋼包運載裝置、中間包、中間包運載裝置、結(jié)晶器、結(jié)晶器振動裝置、二次冷卻裝置、拉坯矯直機、引錠裝置、切割裝置和鑄坯運出裝置等部分組成。

　　1.1 弧形連鑄機

　　1-鋼包轉(zhuǎn)臺; 2-中間罐; 3-結(jié)晶器; 4-二次冷卻及導向裝置; 5-結(jié)晶器振動裝置

　　6-拉矯機; 7-引錠存放裝置; 8-切割裝置; 9-鑄坯運出裝置

　　1.6弧形連鑄機的生產(chǎn)流程

　　連續(xù)澆注時，鋼水罐中的鋼液經(jīng)過中間罐注入水冷銅板結(jié)晶器內(nèi)，結(jié)晶器的底部由引錠頭承托，使引錠頭與結(jié)晶器壁密封后便可開始澆注。注入結(jié)晶器的鋼水受到水冷銅模的強烈冷卻，迅速成為具有一定厚度坯殼的鑄坯。當鋼液澆至規(guī)定高度時，開動拉矯機，拉錕夾住引錠桿以一定速度把鑄坯連續(xù)拉出結(jié)晶器。為了防止鑄坯坯殼被拉斷，并減少結(jié)晶器內(nèi)的拉坯阻力，在澆注過程中，結(jié)晶器始終要進行往復振動。鑄坯拉出結(jié)晶器以后，進入二次噴水冷卻區(qū)，直到凝固。當鑄坯拉出拉矯機后，脫去引錠裝置，鑄坯經(jīng)過矯直，再經(jīng)過割機切成定尺長度，由輸送錕道運走，這一整個過程是連續(xù)進行的。

　　鑄坯切割裝置處于整個連鑄裝置的末端，也是整個連鑄流程的結(jié)尾部分，負責把連鑄坯按照軋鋼機的要求切割成定尺或倍尺長度。鑄坯是在連續(xù)運行中完成切割，因此切割裝置必須與鑄坯同步運動。

　　1.7切割設備的技術(shù)要求

　　1．把被矯直的鑄坯，按要求切割成一定長度。

　　2．鑄坯切口應與鑄坯長度方向垂直，切面平整，切頭不應有大于原鑄坯斷面的變形。

　　3．切割能力應適應鑄坯溫度的變化。

　　1.8切割設備的類型及特點

　　1.8.1 種類

　　小方坯連鑄機采用的切割設備種類較多，有電動機械剪，液壓剪，火焰切割機等。

　　1.8.2火焰切割機原理

　　火焰切割機是利用燃氣和氧氣將鑄坯快速燃燒，達到切斷鑄坯的目的，其優(yōu)點是在線設備輕，一次性投資省，適應鑄坯的溫度寬；缺點是切割渣不易處理，金屬損耗大，但當鑄坯定尺較長時，金屬損耗則較少，因而目前有些中、小企業(yè)又趨向建火焰切割機。

　　1.8.3 火焰切割機的種類

　　火焰切割機用于小方坯鑄機的機型目前有三種：其一自動化程度較高，投資也較大的為全自動化的火焰切割機，切割槍的擺動，切割小車的隨動及返回，以及自動計數(shù)定尺，都由微機控制。電動或氣壓做動力源。

　　另兩種近來較流行的經(jīng)濟型的火焰切割機：一種稱無動力型火焰切割機，另一種稱夾坯型火焰切割機。

　?。?）無動力型火焰切割機

　　這種火焰切割機不同于全自動的火焰切割機，除切割小車返回使用液壓缸外，其余全無動力源，是靠鑄坯帶動產(chǎn)生各種動作，當撞頭落在錕道線上，鑄坯運行一個定尺長度至撞頭處，則頂動撞頭并帶著切割小車前進，切割小車上裝切割槍，切割槍的擺動運動來源于擺動機構(gòu)上有一個導輪，當切割小車被鑄坯帶動

　　前進時，此導輪將沿著一個固定的靠模曲線前進，因曲線的起伏使導輪帶動切割槍，產(chǎn)生切割擺動運動。定尺撞頭的上部裝在定尺導桿上，由于定尺不同，撞頭在定尺導桿上的位置可以通過調(diào)節(jié)裝置進行調(diào)節(jié)，導桿的末端有釋放導模，當撞頭走到導桿末端時，完成尺切割后，撞頭將因?qū)５淖饔?，自動釋放抬起。則被切斷的鑄坯經(jīng)錕道送出。撞頭及切割小車又被液壓缸帶動返回原處，而撞頭落下成等待位置，全部切割過程結(jié)束。

　　該切割機的動力來源是鑄坯，鑄坯不頂?shù)阶差^，則切割小車不會行走，切割槍不會擺動，無法進行切割，顯然該機不能進行非定尺的切割，如切頭、切尾，或事故切割，這是該機的大弱點。

　?。?）夾坯型火焰切割機

　　為了克服上述切割機的缺點，一種新型的切割機對隨動運動作了改進，不用被動的頂坯方式，而改為主動的夾坯隨動方式，并用汽缸作動力，解決了不能切頭、切尾的問題。

　　夾坯型火焰切割機，切割機前設置里夾坯錕，夾坯夾頭，火焰切割槍的擺動仍是由擺動機構(gòu)和靠模完成，切割小車返回用液壓缸或用氣動馬達，夾坯夾頭杠桿通過轉(zhuǎn)軸，靠汽缸傳動，產(chǎn)生夾緊或放松的動作，而氣缸的進排氣則由工人遙控，或由定尺裝置發(fā)出信號，顯然該機應另配備定尺發(fā)信號裝置。目前小方坯連鑄機采用這種帶有主動夾坯機構(gòu)的火焰切割機日漸增多。

　　1.8.4 切割槍

　　割炬又稱為切割槍，是火焰切割機的重要部件。切割槍是由槍體和切割嘴組成。而切割嘴是它的核心部件。

　　外混式切割槍，它形成的火焰焰心為白色長線狀，切割嘴可距鑄坯50～100mm內(nèi)切割；外混式切割有鑄坯熱清理效率高，切縫小，切割槍壽命長等優(yōu)點。切割槍是用銅合金制造，并通水冷卻。

　　一般當鑄坯寬度小于600mm時，用單槍切割；寬度大于600mm的鑄坯，用雙槍切割。但要求兩支切割槍在同一條直線上移動，以防切縫不齊。切割時割槍應能橫向運動和升降運動。當鑄坯寬大于300mm時，切割槍可以平移，見圖a，當坯寬小于300mm時，割槍可做平移或扇形運動，見圖b，割槍的扇形運動的一個優(yōu)點是切割先從鑄坯角部開始，使角部得到預熱有利于縮短切割時間，同時在板坯切割時先做約 5°的扇形運動，割槍轉(zhuǎn)到垂直位置后，再做快速平移運動，見圖C。

　　1.2 割槍運動

　　1.8.5 鑄坯自動定尺裝置

　　錕子通過氣缸與鑄坯接觸，鑄坯帶動錕子轉(zhuǎn)動并發(fā)出脈沖信號，由計數(shù)器按定尺發(fā)出信號開始切割。

　　1.9 切割機的選用

　　火焰切割機，在線設備簡單,一次性投資低，切頭比較平整，不受鑄坯溫度的限制，但金屬損耗高,有煙塵和切割渣的污染，需要增加額外的投資。這里選用了夾坯型火焰切割機。

　　1.3 火焰切割裝置

　　1.4 夾鉗式同步機構(gòu)簡圖

　　1.10 課題關(guān)鍵問題及難點

　　這次課題關(guān)鍵問題及主要難點有：

　　1.工作環(huán)境溫度高,零部件的選用與保護。

　　2.變頻器的參數(shù)設置。

　　3. 電氣元件的選用。

　　4．火焰切割機機械部件與PLC控制系統(tǒng)的搭配。

　　5.電氣圖主要技術(shù)參數(shù)的計算。

　　6.STEP 7的編程。

　　2 火焰切割機機械控制

　　2．1 切割機機架

　　由軌道和軌道梁、走行和檢查平臺、橫梁和立柱、能介管道和電纜等組成。

　　1．軌道采用高架形式，每流兩根。安裝軌道的軌道梁斷面為“日"字形，內(nèi)部通有冷卻水，火切機軌道梁公用一個大機架。

　　2．行和檢修平臺。平臺蓋板上部為鋼制花紋板，下部為鋼板。

　　3．分布在鑄流兩側(cè)，為了保證切割操作工有良好的操作視線，橫梁采用下置式安放。

　　4．機能介管道和電纜設置在遠離拉矯機一側(cè)，如配置測量輥裝置空氣管和電纜設置靠拉矯機一側(cè)。

　　2．2 車體

　　由下箱體、安裝板、上箱體、箱蓋和前箱體組成。

　　1．箱體和上箱體是一個箱形雙壁構(gòu)件，通有冷水，可保護安裝在其中的各部件，防止機下鑄流熱輻射的損害。

　　2．安裝板在上、下箱體之間，火切機的各部件都裝在此板上。

　　3．箱蓋在上箱體上方，是一可折的輕型蓋子，便于安裝和維修。

　　4．前箱體是單壁箱體，用來保護切割槍、夾鉗裝置。

　　2．3 傳動裝置

　　兩傳動火焰切割機的傳動裝置由三相交流電機、兩極蝸輪減速器、齒輪傳動副、切割車行走和割槍驅(qū)動等部件組成。

　　1．電機：火焰切割機上，采用8極交流電機加變頻器調(diào)速，使割槍在起切速度時，電機不會在低頻帶工作。

　　2．減速器組件：火焰切割機的減速器是本廠自制件，有兩極蝸輪減速。在級蝸輪出軸上，裝有開式傳動齒輪，與帶有電磁離合器（A）。在第二級蝸輪出軸上裝有電磁離合器（B）。

　　3．切割車行走：切割車行走由傳動部件與車輪組成，車輪安裝在水冷箱體兩側(cè)，前端兩個從動輪，后端兩個主動輪，一側(cè)車輪為槽型導向輪，另一側(cè)車輪為平輪。傳動部分安裝在水冷箱體的中部，通過小車傳動電機，帶動自動車輪，來完成切割機到滬運動。

　　4．割槍驅(qū)動：火焰切割機的割槍驅(qū)動由割槍傳動電機來控制。

　　2．4 同步機構(gòu)

　　火焰切割機的同步機構(gòu)由帶閥氣缸、上夾臂、旋轉(zhuǎn)軸和夾鉗組成，氣缸安裝在水冷箱體內(nèi)，通過電磁閥的換向帶動上夾臂，再由旋轉(zhuǎn)軸帶動安裝在前箱體的通有冷卻水的夾鉗作夾緊和松開動作,來實現(xiàn)對鑄坯的夾緊和切割機的同步運行。

　　工作程序:待機時,電磁閥失電,夾緊松開,處于極限待機位置(大開口)。當鑄坯運行到切割定尺時，氣缸換向閥得電，氣缸使夾鉗夾緊鑄坯，同時切割車傳動電機失電，切割車即隨鑄坯同步運行。當切割完畢時，氣缸換向閥失電，夾鉗松開，氣缸縮回限待機位置，夾緊極限位置接近開關(guān)發(fā)訊，機器處于待機位置。

　　2．5 邊緣探測裝置

　　方坯火焰切割機在邊緣探測方面作了很大改進。割槍對鑄坯邊緣的定位是通過夾鉗對鑄坯的夾緊將割槍邊緣（不同的鑄坯需要調(diào)整在夾緊時夾鉗和割槍的相對位置，這樣解決了鑄坯跑偏時，割槍的預熱點偏差大的問題。

　　工作原理：待機時，切割機傳動電機均失電，割槍停留在原位。當鑄坯運行到切割定尺時，氣缸換向閥得電。夾鉗帶動割槍，迅速達到鑄坯邊緣位置，對鑄坯進行預熱。

　　2．6 管路

　　由車間氧氣、燃氣、壓縮空氣、冷卻水等管道供應的各種介質(zhì)經(jīng)過能源介質(zhì)箱后，通過機外配管、機內(nèi)配管送到機上各使用點。

　　1.路。氧氣進入能源介質(zhì)箱，在箱內(nèi)經(jīng)過濾器后分成割槍預熱氧、切割氧二路，分別減壓至設定壓力，由電磁閥控制出能源介質(zhì)箱后，經(jīng)硬管送至拖鏈上的軟管再接到主、副割槍上，高溫區(qū)割槍的連接采用不銹鋼波紋軟管，預熱氧管道進入割槍前裝有氧氣回火防止器。

　　2.燃氣管路。燃氣進入能源介質(zhì)箱，在箱內(nèi)經(jīng)過濾器并減壓至設定壓力，由電磁閥控制出能源介質(zhì)箱后，經(jīng)硬管送至拖鏈上的軟管再接到主、副割槍上，高溫區(qū)割槍的連接采用不銹鋼波紋軟管。燃氣進入割槍前需裝有回火防止器。