高炉炉前设备一般是指泥炮、开口机和揭盖机，其基本功能是及时开、堵铁口，满足高炉炼铁与出铁要求。随着高炉容积的不断扩大、炉顶压力的提高，液压泥炮、液压开铁口机和液压揭盖机在高炉冶炼中已取代了传统的高炉炉前设备成为高炉炉前液压配套设备。由于高炉炉前液压设备在不同工序中需要的流量不同，从而使液压设备在设计时，是以工作循环中所需的最大功率来选择液压泵和电机，但液压设备在实际运行时，大部分时间都是欠负载运行，因而液压设备的效率不高。本文从系统的角度综合考虑液压设备的节能问题，将变频控制技术与液压技术结合起来，构成一种新型节能传动方式，从而实现高炉炉前液压设备的最佳功率匹配。
1利用变频器控制液压泵电机，实现变量泵的功能，可减少甚至消除溢流损失，达到很好的节能效果；而且可克服传统上的变量泵电气自动控制复杂的缺点。本文在变频控制系统中，用带PID控制模块的PLC自动控制变频器根据系统需求改变液压泵输出流量。
2高炉炉前液压设备中的变频控制系统
21高炉炉前液压设备泥炮液压系统工作原理
高炉炉前液压设备一般由液压泥炮、液压开口机和液压揭盖机3部分组成，液压泥炮是高炉出铁后，将炮泥压出堵住出铁口的设备，主要完成转炮、压炮和打泥动作。
泥炮液压系统主要由主泵3、打泥液压缸9、压炮液压缸12和转炮液压缸14组成。系统中各个执行元件均采用手动换向阀控制与节流调速，压炮动作保压由液控单向阀控制完成。为了避免液压冲击，系统各动作压力值分级监控，降低动作压力（压炮动作和打泥退动作的压力均由减压阀或溢流阀降低）。在转炮回路中设置了平衡阀，用来避免泥炮旋转过程中间停车引起的液压冲击。这种泥炮液压系统动作可靠，安全性也较高。但各液压缸的流量相差较大，难以与主泵的额定流量相匹配，溢流量过大造成系统较大的能量损失，同时引起油液温升。
22高炉炉前液压设备的变频控制原理
由于高炉炉前液压设备各执行元件所需的流量和液压泵的输出流量不匹配，存在很大的溢流损失。研究把变频驱动技术用于高炉炉前液压设备，用变频器控制液压泵电机可以从根本上克服高炉炉前液压设备能量浪费的弊病，同时还可以解决由于定量泵长期以系统所需最大流量流动，而引起的噪声与温升问题以及溢流引起的油液温升问题，从而延长机器寿命。
高炉炉前液压设备液压系统的变频控制改造，包括液压设备的液压系统和电控系统两部分。对液压系统进行集成简化处理，在执行元件进油路上设置节流阀，并在节流阀进出口加上压力传感器采样节流阀进出口压差。把压力传感器的输出信号传给带PID控制模块的PLC，PLC用PID控制方法控制变频器的输出频率，改变液压泵电机的转速，使液压泵输出流量等于节流阀所调整的流量，实现液压系统的流量匹配，此时节流阀前后压力差值和设定压力差值（根据工作循环中不同工序速度情况设定）相等，从而自动控制工作循环中不同工序时执行元件的运行速度。应用变频调控电动机转速来控制液压泵输出流量，可简化系统调速回路，取消溢流阀溢流回路，同时泵的输出压力自动与各执行元件所需压力相适应，取消了降低动作压力的减压阀和溢流阀，从而使系统降低了功率损失和油液温升，实现了节能传动与控制。
本变频控制液压系统实质是利用容积节流式调速原理进行调速，通过对节流阀的开口调整来改变流入液压缸的流量，监控节流阀的进出口压差来保证通过节流阀的流量为设定值，同时将其进出口压差作为反馈信号，通过变频器控制液压泵电机的转速，使液压泵的输出流量自动地与液压缸所需流量相适应。这种回路虽仍存在一定的节流损失，但无溢流损失，效率高、速度负载特性好、运动平稳、调速范围宽。
同时系统还可采用触摸屏技术，实现控制系统的无机械按钮化，设备状态的可视化，使得液压系统控制更加明了，操作简便。触摸屏可根据需要编辑出各种画面，实时显示系统的操作指