摘要：本文以高炉料流调节阀典型故障为例，详述料流调节阀的控制原理及故障分析处理过程，以期为设备维护提供参考。

    某高炉采用串罐无料钟炉顶，通过料流调节阀加布料溜槽的控制方式实现炉内的精确布料。高炉炉料经槽下配料工艺后进人炉顶的上料罐和下料罐。在高炉接到布料指令后，下料罐的料流调节阀按工艺要求开到给定角度（即Y角），炉料随即按一定流量流到布料溜槽；此时布料溜槽已按工艺要求升到一定倾动角度（即α角），并在水平面方向上匀速旋转（即β角）。这样，炉料就能按要求布到高炉内。由此可见，只要控制好α、β、γ角，就可把炉料按工艺需要的任意形式布到炉内。在炉顶布料控制中，只有精准控制γ角，才能有效控制炉料流量，进而更准确地控制布料厚度、环数及起点、终点，以得到需要的炉内煤气流分布。为此，要求准确、迅速判断处理料流调节阀的故障。

    1 控制原理
    1.1控制流程
    为实现精确控制布料精度，料流调节阀采用比例控制技术。控制系统框图如图1所示。PLC控制系统接收炉顶控制系统发出的γ角值和动作指令并采集炉顶料流调节阀的实际开度值，给定值与反馈实际值比较后经CPU分析处理输出4～20mA的电信号开度指令给比例放大器，由比例放大器经功率放大后输出至比例电磁铁线圈，线圈得电，比例换向阀动作，油压驱动油缸完成对料流调节阀的开度控制。

    鉴于料流调节阀的重要性，控制流程中编码器、译码器、相关液压阀均为冗余设计。除此之外，因控制需要，料流调节阀还设计有关到位、全开到位接近开关反馈信号。程序中，若关到位接近开关信号到，且编码器反馈值在偏差允许范围（0. 5°）内，则编码器反馈给上位机的显示值自动置零。
    1.2液压控制原理
    料流调节阀控制液压原理如图2所示。要使料流调节阀油缸动作，单向电磁铁作为电磁锁需首先得电，相应油路打开，一旦单向电磁铁失电，油路便截止。在电气控制上，由PLC输出开关量信号控制该电磁铁得失电。而比例电磁铁的理想控制状态是由PLC输出变化的模拟量信号至比例放大器，控制通过比例电磁铁线圈的电流，从而调节料流调节阀的开关动作速度，在开度反馈值不断接近设定值的过程中，开关动作速度不断降低，直至PLC输出模拟量信号为零，比例电磁铁完全失电。为保证控制的精确性，PLC同时控制单向电磁铁失电，油路完全截止。

    1.3料流调节阀开度设定计算方法
    料流调节阀开度设定有给定时间法和计算时间法。给定时间法是指用给定时间布完一定数量的炉料来确定料流调节阀的开度；而计算时间法是指用矩阵（矩阵中包含了一批料的总环数及每档布料的环数）给出的时间布完一定数量的炉料来确定料流调节阀的开度，即高炉常用的重量法，与料罐称重值相关。
    1.4与其它设备的联锁要求
    料流调节阀开关动作的直接联锁只与下密封阀和下罐料空信号相关。打开下密封阀，将料流调节阀调到所需开度，同时测量放料时间，并与计算值比较。若放料时间大于计算时间，则适当加大下批料开度设定值，反之则减小。料罐发出料空信号后，将料流调节阀开到最大开度，并延时关闭料流调节阀和下密封阀。

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