2500m^3高炉泥炮液压系统故障解析.pdf

第 3 5卷第 3期 2 0 1 5年 6月 黑 龙 江 冶 金 He i l o n g j i a n g Me t a l l u r g y Vo 1 ． 3 5 N o ． 3 J u n e 2 0 1 5 2 5 0 0 m 3高炉 泥炮液压 系统故 障解 析 刘 文 江 宝钢集团八一钢铁股份有限公司，乌鲁木齐8 3 0 0 2 2 摘要 泥炮是高炉系统关键设备， 泥炮运行故障将导致高炉停产或产生安全事故。本文主要对泥炮液压系统 控制方式及现场故障进行分析 ， 并给予解决措施和建议。 关键词 液压系统； 油温 ； 控制方式； 顺序阀 Fa ul t Ana l y s i s o f Cl a y Gun Hy d r a ul i c S y s t e m o f 2 5 0 0m BF L i u W e n j i a n g B a o s t e e l g r o u p ， B a y i i r o ns t e e l C o ． ， L t d ． ， Wu l u m u q i 8 3 0 0 2 2 C h i n a Abs t r a c t Cl a y g u n i s t h e ke y e q u i p me n t i n BF s y s t e m ，a n d f a ul t o f c l a y g u n wi l l l e a d t o b l a s t f u r n a c e s h u t d o w n o r p r o d u c t i o n s a f e t y a c c i d e n t s ．T h i s p a p e r a n a l y z e s t h e c o n t r o l mo d e i n h y d r a u l i c s y s t e m o f c l a y gu n a n d f i e l d f a i l u r e，a n d g i v e s s o l u t i o n s a n d s u g g e s t i o n s ． Ke y W or ds Hy d r a ul i c s y s t e m ；Te mp e r a t u r e c o nt r o l ；Se q u e n c e v a l v e 泥炮是 高炉出铁结束后 ， 完成 铁 口封堵 的炉 前设备 。该设备液压执行机构主要 由旋转缸和打 泥缸两部分组成 。打泥机构 由旋转缸驱动至铁 口 压紧后 ， 完成打泥动作。2 5 0 0 m 高炉一般有三个 铁 口， 铁 口设备有三套相 同的液压控制系统 ， 和三 套执行机构 ， 其 中包含三台泥炮和相关液压系统 。 图 1 泥炮示 意图 1 ． 泥炮 ； 2 ． 吊挂装置 ； 3 ． 连杆机构 ； 4 ． 旋转机构 1 控 制 原 理 以下简介我公司三座 2 5 0 0 m 高炉泥炮液压 系统控制原理及差别。三座高炉以下分别简称为 A高炉 、 B高炉、 C高炉 。 1 ． 1 A、 B高炉泥炮液压控制原理 图2 A高炉泥炮控制液压原理图 从以上两图可看 出 A高炉泥炮采用手动换 向 阀控制方式 ， B高炉泥炮采用 电液换向阀控制方式。 1 ． 2 C高炉泥炮液压控 制原理 c高炉也采用电液控制方式 ， 但控制原理与 B 高炉略有不 同， 旋转机构旋转缸采用 了外控顺序 阀控制旋转机构铁 口压紧力的方式。 1 ． 3 控制原理区别及相同点 从 以上三图可看出除手动控制与电液控制的 典型区别之外 ， 三种液压 系统还是 有共性 的。如 收稿 日期 2 0 1 5 0 51 2 作者简介 刘文江 1 9 7 4一 ， 男， 现从事设备管理工作， 机械助理工程师。 4 第 3期 刘文江 2 5 0 0 m 高炉泥炮液压系统故 障解析 图 3 B高炉 泥炮控制液压原理 图 图4 C高炉泥炮控制液压原理 图 打泥缸控制阀均为三位 四通 O型换 向阀， 旋转缸 换向阀均为 Y型三位四通换 向阀等等。本文 内容 不讨论差动回路对控制的影响。 2 案例分析 泥炮在炉前运行环境较为恶劣 ， 处 于粉尘 及 高温辐射之中。较常出现故障有泥炮打不动泥、 打泥时跑泥 、 泥炮 自动打泥 、 泥炮在铁 口压紧时反 弹等现象 。本文在此对 泥炮 自动打泥、 泥炮在铁 口压紧时反弹做简要分析和提 出建议 。 2 ． 1 泥炮自动打泥现象 B高炉 1 出铁场泥炮夏季在加完炮泥 ， 压实 炮泥过程中经常 出现炉前工停止打泥后 ， 泥炮仍 然执行打泥动作 ， 直到油缸打泥行程完毕。拆除 电液换 向阀电气控制插头后 ， 手动捅 电液换 向阀 打泥 ， 手动动作停止后 ， 泥炮依然 自动打泥。 分析 1 征询高炉炉前操作人员及检修维护 人员 ， 得知此类事件夏季发生频率较高 ， 冬季从未 发生此类事件。由此判断此事件与温度相关 。 2 类比 B高炉 2 ， 3 出铁场泥炮液压系统。 发现 1 液压站油箱温度及阀台温度均比 2 ， 3 高 。 由此判断此事件与温度相关 。 3 类比 A高炉及 C高炉炉前泥炮液压 系统 控制模式及相关因素。 ①A高炉泥炮手动换向阀控制， 可强制回中 位 ， 无泥炮 自动打泥现象。 ②c高炉泥炮液压站温度控制较好， 基本无 自动打泥现象。 由此判断此事件与液压阀控制方式及温度有关。 4 液压维护人员按操作规范操作 ， 无法消除 泥炮 自动打泥现象。由此判断此事件与操作方式 无关 。 从以上分析推断 B高炉 1 出铁场泥炮 自动打 泥 ， 是因为油温高造成 电液换 向阀先 导阀或主 阀 阀芯热膨胀 ， 电液换 向阀换 向后 ， 阀芯卡在换 向后 的位置不能 回中位 ， 造成打泥动作持续 。高油温 导致液压油析出的胶质物也是阻碍换 向阀芯回中 位的原 因。经查找 ， 发现液压站冷却油泵故障发 热 ， 导致液压站油温升高至 5 5 。 到 6 0 。 之 间。更换 冷却油泵 ， 油温逐渐下降后 ， 泥炮 自动打泥现象 消 失 。 2 ． 2 泥炮在铁 口压紧时反弹 C高炉泥炮 出现泥炮 在铁 口上无法压 紧 ， 并 会有一定程度的反弹现象 。 分析 1 液压系统压力不够， 导致旋转机构压 向铁 口时无力。经观察 ， 系统压力在额定压力时， 该现象依然存在。 2 先导外控顺序 阀在泥炮压紧铁 口后不能 卸荷 。经检测 ， 发现泥炮压在铁 口上后 ， 旋转缸有 杆腔压力依然存在 。 从以上分析推断， 因外控顺序阀故障， 造成旋 转缸有杆腔压力 ， 在泥炮旋 转至铁 口压住后不能 卸荷 ， 抵消了旋转缸大部分压紧力 ， 并时有反弹现 象 。拆除先导顺序 阀， 发现顺 序阀 内控制油路被 铁屑堵塞 ， 导致先导阀阀芯不能开启 ， 最终导致 主 阀芯不能开启卸荷。更换顺序阀后 ， 故障消除。 3 结 语 从故障的发生状况来看 ， 手动控制的 系统最 为简单可靠 ， 可在一定程度上降低油温高等不利 因素造成 的影响。缺点是操作室离铁 口较近 ， 安 全风险较大。电液控制有远程优势 ， 安全风险小 ， 但对油液温度及杂 质较为敏感 ， 建议设计单位做 炉前液压系统设计时， 打泥机构电液换向阀选用 液压对中方式。 5