天铁热轧180t转炉除尘液压冷却系统改造.pdf

天铁热轧 1 8 0 t 转炉除尘液压冷却系统改造 天铁热轧 1 8 O t ‘ 转炉除尘液压冷却系统改造 董海川 李文涛 天津天铁冶金集团热轧板有限公司， 河北涉县 0 5 6 4 0 4 [ 摘要】 为解决天铁热轧 1 8 0 t 转炉除尘液压系统油温过高的的问题， 对其进行技术改造。分析了油温过高的原因， 通过 选择合适的冷却器、 解决水质问题、 调整系统压力等措施， 对油温实现了自动控制， 延长了液压设备的使用寿命， 大幅降低了各 ～ 方面的成本。 关键词除尘 液压 系统油液冷却器功率损失改造 1 前言 向、 压力阀调压失灵、 流量阀流量不稳定等诸多液压 天铁热轧有两座 1 8 0 t 转炉 ，也就有相配套的两 故障。 套转炉除尘系统。转炉烟气主要成分是 C O 、 O 、 c O 、 2 ． 5 液压油温度升高 ， 油的空气分离压降低， 溶解的 N 和 s O ， 其中c O含量高达 8 0 ％。 对此需要对转炉煤 空气从油中逸出， 产生气穴， 致使液压系统振动大、 噪 气绝大部分进行 回收， 回收完后对管道内的煤气进行 音大、 工作性能下降。 放散处理。转炉煤气回收、 放散是由两道阀进行控制 综上所述， 根据现场情况 ， 油温过高影响最大主 灞 的， 这两道阀又是由液压系统驱动控制。自2 0 0 7 年转 要有 液压泵磨损严重， 使用寿命下降， 平均 2年更换 炉投产以来 ，除尘液压系统的油温一直持续较高 ， 先 一次泵 ； 液压油氧化变质快 ， 平均每 8 个月更换一次 后进行 了一些处理 ， 但是效果一直不算好 ， 于是液压 液压油；夏天还会出现油温高于 6 5℃，电机跳闸停 技术人员对此问题的原因进行彻底分析， 提出改造方 泵 ， 影响转炉煤气回收等。 案。 3 造成油温高原因分析 l 2 主要问题 3 ． 1 冷却系统设计不合理 两套除尘液压系统冬天油温一直在 5 0℃左右 ， 由于此液压系统属于闭环系统 ， 油箱容积 1 0 0 0 到夏天温度时常高达 6 0 o C 。油温过高常会产生以下 L ， 液压站通风效果不佳， 所以油箱的自身散热不好 。 故障和不良影响。 系统一直处在长时间运行状态下 ， 根据热平衡公式 2 ． 1 使液压油的粘度下降， 从而系统内泄漏增大， 主H 2 H - H ， 泵 的容积效率和整个液压系统的效率也会显著下 式中 日系统总发热功率， W； 降。另外 ， 由于液压油的粘度降低 ， 阀芯在阀体 内移 油箱散热功率， 取 0 ， W； 动， 润滑部位的油膜会变薄甚至会被破坏 ， 移动副之 1 - 1 2 冷却器散热功率， w。 间的摩擦阻力增大 ， 导致阀内零件磨损加剧 ， 系统内 其中， 系统发热的功率损耗总量 H一般占驱动功 泄增大， 大量的压力能转化为热能， 给系统带来更高 率 H H - H , 的 1 5 ％ 3 0 ％， 取的 2 0 ％， 为电机输出功率 的升温。4 5 k w 。则 2 ． 2 使液压系统中液压元件过热 ，阀内零件受热产 H， H 2 0 ％ 4 5 1 0 9 1 0 。 W 生热变形 ， 即使各个液压元件热膨胀系数不同， 也会 冷却器的散热面积 使各运动部件之间的配合间隙变小 ， 从而发生卡死现 玎 象， 引起阀动作失灵。同时又影响液压执行元件动作 一 K A t 一 蓁 变 封 仕 式 中 平 均 温 2 一 盟 2 cI 2 ．3 使 各 液 压 元 件 内 橡 胶 密 封 件 变 形 ，加速密封件 一 一 ～ 一 一 的老化而失灵。各密封件的使用寿命降低， 密封性能K 一散热系数，用循环水冷却，取K 1 4 0 W／ 下降， 造成泄漏， 而内泄又会进一步加剧油温的升高。 m 。 C ； 2 ． 4 加速液压油氧化变质 ， 析出沥青状物质 ， 降低液 液压油进 口温度 ， 取 5 5℃； 压油的润滑效果和使用寿命。 析出的粘稠物质也会堵t 2 液压油出口温度 ， 取 2 5℃； 塞阀体内阻尼小孔和缝隙，导致方向阀卡死不能换t ．冷却水进 口温度 ， 取 1 7 o C； 技 术 改 造 一 1 9 天舜法分 t 一冷却水出口温度， 取 4 7 o 【 。 则 盟 一 8℃ A 8 ． 0 4 m2 一1 4 0 x8 一 。 考虑到冷却器在使用过程中由于水垢和铁锈的 存在 ， 导致实际散热面积减小 ， 因此 ， 在选择冷却器 时， 一般将计算出来的散热面积增大 2 0 ％～ 3 0 ％。 经过 计算应该选择散热面积大的冷却器。 而现场液压系统 的冷却器散热面积只有 8 m z ， 所以设计的冷却器散热 面积不够， 导致油温升高。 3 ． 2 冷却水质有问题 由于工程建设时，在 6 4 6区域没有设计净环水， 所以液压站的冷却水一直使用消防用的浊环水。 浊环 水质较硬 ， 容易在冷却器和水管内结垢。板式冷却器 内表面水垢结多了， 堵塞了水流通道， 致使冷却水流 量降低 ， 使冷却器散热、 换热功能降低 ， 这也是导致油 温升高的原因之一。 3 ． 3 主 泵溢 流 大 由于此液压系统属于恒压定量泵供油系统， 系统 中没有设计卸荷回路。液压缸停止工作时主泵不卸 荷， 溢流阀调定压力较低 ， 泵的全部流量在高压下溢 流， 产生溢流损失发热。同时， 液压系统中混入 的空 气 ， 液压油中的空气从低压区逸出形成气泡， 当气泡 运动到高压区时被高压油击碎， 液压油受到急剧压缩 而放出大量的热量 ， 这也是液压系统最主要的热量来 源。 4 解决方法 4 ． 1 选择合适的冷却器 原来液压系统冷却器散热面积较小，只有 8 m z ， 以 更 3 2 水 消 安 电 4 _ 3 调整 系统压 力 对于恒压定量泵供油系统 ，系统设计工作压力 为 1 7 M P a 。先将溢流阀的溢流压力调至 1 8 MP a ， 再 将泵的出口压力调至工作压力 1 7 MP a ， 然后再调高 溢流阀安全压力 ， 调到溢流阀不溢流为止。目的是保 证液压缸不动作时， 系统油液从泵溢流 ， 泵会 自动调 整斜盘角度 ， 使泵溢流小 ， 功率损失小 ， 热损失降到 最小 。 5 改造后效果 5 ． 1 安装电磁水阀， 对油温实现了 自动控制 ， 液压系 统油温控制在 4 2 左右 ，解除了因油温高而停泵影 响生产的顾虑。 5 ． 2 减缓了油液氧化变质的速度 ， 以前每 8 个月更换 一 次液压油 ，现在可以根据油质的情况 ， 2年内不需 更换液压油。2个液压站更换一次油液需要 1 6 桶 ， 两 年可以节省 3 2 桶油， 降低了成本。 5 -3 延长了泵的使用寿命。以前由于油温高， 泵内磨 损严重 ， 泄漏增大， 效率降低 ， 2 年需更换一次泵。现 在 5 年内不需更主泵，也大幅度地降低了备件成本。 其它液压元件也延长了使用寿命 ， 同时也减少了漏油 故障。 6 结束语 通过对热轧两座 1 8 0 t 转炉煤气 回收、放散液压 冷却系统的改造 ， 彻底地分析了液压站油温升高的原 因， 对具体原因也提出了解决方法。最重要的是通过 改造 ， 延长了各个液压设备的使用寿命 ， 大幅度地降 低了各方面的成本。对生产最终起到降本增效， 节能 降耗的重要作用。 收稿2 0 1 1 1 0 0 8 责编崔建华 参考文献 川 1 雷 天觉 ． 新 编液压 工程 手册 [ M] ． 北京 北 京 理工 大学 出版社 ， 2 0 0 0 ． [ 2 】 李新德． 液压系统故障诊断与维修技术手册【 M ] ． 北京 中国电力 出版社 ， 2 0 0 9 ． [ 3 】 黎启柏．液压元件手册【 M 】 ．北京 冶金工业出版社， 1 9 9 9 ． 作者简介 董海川 ， 2 0 0 6 年毕业于吉林北华大学机械设计制造及 自动化 专业 ， 现在天铁热轧板公司设备检修作业部从事炼钢车间液压设备 维护与检修工作。 一 2 O 一 技 术 改 造