案例分享 | REXA電液執行器在鋼鐵行業熱風溫度控制中的應用

案例分享 | REXA電液執行器在鋼鐵行業熱風溫度控制中的應用

鋼鐵作為工業發展的基石，對于建筑、機械制造、汽車、船舶及運輸等行業至關重要。為了滿足全球高需求，鋼鐵生產不僅需要高效，還需確保質量。特別是在經濟增長期間，對高質量鋼鐵的需求尤為顯著。

在綜合鋼廠中，高爐是核心設施之一，負責通過化學還原過程將氧化鐵轉化為生鐵——一種含有碳和硫等雜質的鐵。此過程產生的生鐵隨后會經歷進一步的加工，以制備成各種商業用途的鋼鐵產品。

在印度尼西亞，一家主要的鋼鐵制造商在其高爐操作中采用了 REXA執行器 ，用于 精確定位冷風混合閥 。該閥門的作用是將冷風與主風流中的熱風混合，從而維持進料空氣溫度的穩定。這種 恒定的溫度和空氣流量 對于保證高爐內的化學反應按照預期進行至關重要，進而確保了生鐵生產的穩定性與可靠性。圖 1 為簡化的流程圖。

為了達到大約 1200°C (2190°F)的預熱溫度 ，通常會使用兩到三個預熱爐。這些預熱爐是圓柱形結構，內部覆蓋有隔熱材料，并裝填了格子磚以儲存熱量。通過鼓風機 輸送的200°C (392°F)空 氣 ，在預熱爐中被加熱至更高溫度后，再與冷風混合。

預熱爐在預熱空氣和再次加熱的模式間交替工作，確保了持續穩定的高溫空氣供應。圖 2 顯示了三個爐子的復雜順序，即切換模式。 執行器需要毫不延遲地定位混合閥，以便混合空氣具有恒定的溫度。

圖2

過去七年里，該煉鐵 工廠 依賴于氣動執行器來控制混合閥。盡管這類氣動執行器成本較低且能提供1%～2%的控制范圍，但在準確性和可靠性方面存在明顯不足。常見問題包括 活塞卡滯、精度不足以及響應遲緩 等。

鑒于這些限制，操作團隊最終選擇了 REXA Electraulic™執行器 。這款執行器以其精確的位置精度和可靠性著稱，能夠有效支持高爐的穩定運行和高質量生鐵的生產。

圖3

見圖 3 所示的 REXA 執行器和控制面板安裝在冷風混合閥上，安裝于36英寸蝶閥上的REXA執行器，展現了其70毫秒死區時間和小于0.15%的定位精度，確保了混合閥的精確控制，實現了風溫的一致性。

圖4

圖 4 的圖表顯示了使用氣動執行器和REXA執行器的氣體流量差異。

與傳統的氣動執行器相比，REXA執行器不僅反應更快、更精準，而且不會超出設定的控制范圍。這一技術進步極大地提高了生產效率和產品質量，得到了工廠運營團隊的高度評價。

什么是 Electraulic™ 執行器？

Electraulic™ 執行器是 KOSO集團旗下REXA公司開發的一種獨特的電動液壓執行器 。它巧妙地融合了電動操作的簡便性、液壓系統的強大驅動力、固態電子的高可靠性以及用戶自定義控制的靈活性。

Electraulic™ 執行器主要由兩大部分構成：機械子系統和電氣子系統。這兩部分共同作用，集成了氣動、電動和液壓執行器的優勢，同時克服了各自技術的局限性。

Electraulic™ 核心技術

Electraulic™ 執行器的核心技術在于其專利的液壓回路設計——流量匹配閥（Flow Matching Valve, FMV）系統。這一系統與雙向齒輪泵相結合，通過直流步進電機或交流伺服電機的驅動，能夠高效地將液壓油從雙作用缸的一邊移動到另一邊。這種設計不僅提高了能源利用效率，還增強了系統的響應速度和精度。

Electraulic™ 工作原理

目標位置確定 ：在初始校準過程中設定的行程和信號范圍內，中央處理單元（CPU）接收來自控制器的輸入信號，并將其轉換為執行器的目標位置。

位置反饋 ：一個直接安裝在氣缸輸出軸末端的活動反饋傳感器實時監測執行器的實際位置。

誤差檢測與修正 ：CPU比較目標位置與實際位置，計算出兩者之間的差異（即誤差或偏差）。如果這個誤差超過了用戶預設的死區范圍，CPU將激活電機，開始執行修正動作。

壓力生成 ：電機驅動的雙向齒輪泵產生必要的壓力，以克服工藝過程中的阻力。系統油液通過一系列先導式單向閥（即流量匹配閥FMV）流動。

油液轉移 ：FMV負責管理油液從氣缸一側向另一側的轉移，推動執行器向目標位置移動。一旦到達目標位置，電機和泵會停止運行，FMV關閉，形成密封狀態，將執行器鎖定在目標位置。

靜態保持 ：在沒有外部控制信號變化的情況下，執行器的位置由液壓鎖緊機制保持不變，無需電機持續運作。

REXA提供的Electraulic™ 執行器不僅適用于直行程運動，也支持角行程和阻尼器驅動應用，廣泛應用于需要高精度、快速響應和高可靠性的工業場合。