案例分享 | REXA电液执行器在钢铁行业热风温度控制中的应用

案例分享 | REXA电液执行器在钢铁行业热风温度控制中的应用

钢铁作为工业发展的基石，对于建筑、机械制造、汽车、船舶及运输等行业至关重要。为了满足全球高需求，钢铁生产不仅需要高效，还需确保质量。特别是在经济增长期间，对高质量钢铁的需求尤为显著。

在综合钢厂中，高炉是核心设施之一，负责通过化学还原过程将氧化铁转化为生铁——一种含有碳和硫等杂质的铁。此过程产生的生铁随后会经历进一步的加工，以制备成各种商业用途的钢铁产品。

在印度尼西亚，一家主要的钢铁制造商在其高炉操作中采用了 REXA执行器 ，用于 精确定位冷风混合阀 。该阀门的作用是将冷风与主风流中的热风混合，从而维持进料空气温度的稳定。这种 恒定的温度和空气流量 对于保证高炉内的化学反应按照预期进行至关重要，进而确保了生铁生产的稳定性与可靠性。图 1 为简化的流程图。

为了达到大约 1200°C (2190°F)的预热温度 ，通常会使用两到三个预热炉。这些预热炉是圆柱形结构，内部覆盖有隔热材料，并装填了格子砖以储存热量。通过鼓风机 输送的200°C (392°F)空 气 ，在预热炉中被加热至更高温度后，再与冷风混合。

预热炉在预热空气和再次加热的模式间交替工作，确保了持续稳定的高温空气供应。图 2 显示了三个炉子的复杂顺序，即切换模式。 执行器需要毫不延迟地定位混合阀，以便混合空气具有恒定的温度。

图2

过去七年里，该炼铁 工厂 依赖于气动执行器来控制混合阀。尽管这类气动执行器成本较低且能提供1%～2%的控制范围，但在准确性和可靠性方面存在明显不足。常见问题包括 活塞卡滞、精度不足以及响应迟缓 等。

鉴于这些限制，操作团队最终选择了 REXA Electraulic™执行器 。这款执行器以其精确的位置精度和可靠性著称，能够有效支持高炉的稳定运行和高质量生铁的生产。

图3

见图 3 所示的 REXA 执行器和控制面板安装在冷风混合阀上，安装于36英寸蝶阀上的REXA执行器，展现了其70毫秒死区时间和小于0.15%的定位精度，确保了混合阀的精确控制，实现了风温的一致性。

图4

图 4 的图表显示了使用气动执行器和REXA执行器的气体流量差异。

与传统的气动执行器相比，REXA执行器不仅反应更快、更精准，而且不会超出设定的控制范围。这一技术进步极大地提高了生产效率和产品质量，得到了工厂运营团队的高度评价。

什么是 Electraulic™ 执行器？

Electraulic™ 执行器是 KOSO集团旗下REXA公司开发的一种独特的电动液压执行器 。它巧妙地融合了电动操作的简便性、液压系统的强大驱动力、固态电子的高可靠性以及用户自定义控制的灵活性。

Electraulic™ 执行器主要由两大部分构成：机械子系统和电气子系统。这两部分共同作用，集成了气动、电动和液压执行器的优势，同时克服了各自技术的局限性。

Electraulic™ 核心技术

Electraulic™ 执行器的核心技术在于其专利的液压回路设计——流量匹配阀（Flow Matching Valve, FMV）系统。这一系统与双向齿轮泵相结合，通过直流步进电机或交流伺服电机的驱动，能够高效地将液压油从双作用缸的一边移动到另一边。这种设计不仅提高了能源利用效率，还增强了系统的响应速度和精度。

Electraulic™ 工作原理

目标位置确定 ：在初始校准过程中设定的行程和信号范围内，中央处理单元（CPU）接收来自控制器的输入信号，并将其转换为执行器的目标位置。

位置反馈 ：一个直接安装在气缸输出轴末端的活动反馈传感器实时监测执行器的实际位置。

误差检测与修正 ：CPU比较目标位置与实际位置，计算出两者之间的差异（即误差或偏差）。如果这个误差超过了用户预设的死区范围，CPU将激活电机，开始执行修正动作。

压力生成 ：电机驱动的双向齿轮泵产生必要的压力，以克服工艺过程中的阻力。系统油液通过一系列先导式单向阀（即流量匹配阀FMV）流动。

油液转移 ：FMV负责管理油液从气缸一侧向另一侧的转移，推动执行器向目标位置移动。一旦到达目标位置，电机和泵会停止运行，FMV关闭，形成密封状态，将执行器锁定在目标位置。

静态保持 ：在没有外部控制信号变化的情况下，执行器的位置由液压锁紧机制保持不变，无需电机持续运作。

REXA提供的Electraulic™ 执行器不仅适用于直行程运动，也支持角行程和阻尼器驱动应用，广泛应用于需要高精度、快速响应和高可靠性的工业场合。

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