炼铁厂高炉液压系统技术创新.pdf

总第 1 5 9期 2 0 1 6 年 第1 期 山西冶金 S HANXI ME TA L L URGY 生产实践t 应用技术 D O I 1 0 。1 6 5 2 5 。 c n k i ． c n l 4 - 1 1 6 7 ／ t f ． 2 0 1 6 ． O 1 ． 2 1 炼铁厂高炉液压系统技术创新★ 李克新 河北钢铁集团宣钢公司检修公司， 河北宣化0 7 5 1 0 0 摘要 介绍宣钢炼铁厂 1 号、 3号、 4号高炉液压 系统存在的缺陷及改进措施以及公共部分的研发和技术创新 点， 比较讨论改进措施实施后的效果。经计算， 改造后年可创效 5 3 8 ． 7 2万元。 关键词 液压传动回转速度简易维修 阀 中图分类号 T F 3 2 1 ． 5 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 2 1 1 5 2 2 0 1 6 0 1 0 0 5 7 0 3 宣钢炼铁厂现有 4座高炉 ，分别是 1 号高炉 2 5 0 0 m ’ 、 2号高炉 2 5 0 0 m 。 、 3号高炉 2 0 0 0 m 、 4号高炉 1 8 0 0 m ， 高炉炉顶 、 炉前和热风炉 均采用液压传动及液压控制。液压系统具有传动平 稳 、 承载能力大、 易实现自动化等优点， 但也存在对 阀件精度要求高、 故障不易检查和排除等缺点。 同时 各高炉液压系统在生产过程中暴露出一些设计不合 理或使用性能缺陷， 制约了高炉的生产顺行。 为保证 高炉炉顶、 炉前、 热风设备的稳定运行， 宣钢炼铁厂 和检修公司在炼铁厂原液压攻关组的基础上成立技 术创新项目组，对高炉主要设备的液压及其执行机 构进行不问断跟踪和研究，不断摸索更加适合高炉 生产的液压传动方式。 1 液压设备存在的问题及改进措施 1 ． 1 1 号高炉液压系统 由于炉前液压站的冷却泵电机控制电源跳闸， 导 致油温上升至 1 0 0 o C以上， 过滤小车的循环管老化破 裂、 接头处的密封损坏， 造成满箱油液外溢， 主油泵在 没有油液的情况下长时间空转损坏。 严重时造成炉前 液压系统瘫痪 ， 高炉生产处于停滞状态。 经过分析， 决 定对炉前液压站进行改造。 在三个操作室分别安装声 光报警器 ，同时在三个液压站内安装热电偶及仪表， 并将温度和液位调整到一个规定值， 当温度或液位超 出规定值时， 声光报警仪将报警。改造后液压站再无 因漏油导致油泵缺油现象发生。 高炉泥炮挤泥、 翻泥既影响高炉的铁口深度 ， 又 收稿 日期 2 0 1 5 - 1 2 0 7 ★专 利号 Z L2 0 1 4 2 0 4 0 8 3 8 0 ； Z L2 0 1 4 2 0 4 0 8 3 2 0 ． 6 作者简介 李克新 1 9 6 5 一 ， 男， 就职于河钢宣钢公司检修公 司， 工程 师。 严重制约了高炉的稳产、 高产。 通过一段时间的观察 分析发现，造成这些现象的原因为泥炮回转油路上 起缓冲作用的阀件内泄。 经重新设计液压阀台， 取掉 一 些作用不大的阀件， 减少了泄漏点， 减少了挤泥、 翻泥的次数， 保证了铁口的深度。 1 ．2 3 号高炉液压系统 对于挤泥和翻泥的现象，经过分析发现 3 号高 炉与 1 号高炉情况基本相似。主要原因是泥炮回转 速度慢。在液压泵的流量足够的情况下 ，对操作 阀 台、 液压 阀、 泥炮分配阀块、 液压油管等进行排查 ， 通 过加粗变径以增加流量 ， 提高泥炮 回转速度。 1 ． 3 4 号高炉液压系统 原设计的开口机上的旋转接头常因润滑效果不 好造成旋转接头抱死， 轻则造成油管路的损坏变形， 重则造成油管路断裂， 迫使高炉减风或休风， 尽管采 用了膨淋冷却水的办法， 但效果还是不佳。另外， 由 于原分配器内部采用的是格来圈的密封装置 ，且分 配器靠近铁沟， 密封极易老化 ， 常造成分配器内泄， 满足不了使用要求。 采用自行设计的旋转装置 该装 置已获得国家实用新型专利 替代原旋转接头后， 在 满足使用要求的前提下，杜绝了以前的润滑跟不上 的现象。 4号高炉出现了挤泥和翻泥次数增多的现象 ， 经过分析判断仍然是泥炮回转速度慢， 不能很好地 清除炉门渣铁 ， 造成炮嘴与炉门贴合不紧密 ， 不能 把泥全部打进铁口内。 在液压系统中速度主要决定 于流量 ， 通过计算 ， 是液压泵 流量不足造成的 ， 于是 在高炉定修的时候 ， 在原主油路上并接一台小流量 泵， 使泥炮回转时间由原来的 1 2 S 缩短到 9 ．5 S ， 满 足了宣钢的出铁模式。 5 8 山西冶金 E - ma i l s x y j b j b 1 2 6 ．e o m 第 3 9 卷 对于开口机没有备用泵的缺陷，同样是借助给 泥炮主油泵并接小流量泵，并接到开口机的主油路 上， 并分别用高压球阀予以控制。 当需要时打开相应 的高压球阀就可满足需要。对于开口机回转缸在运 行过程中出现冲击大的问题，采取的措施是在油缸 的后端盖内安装一个特制的缓冲套，使得开口机的 回转速度得到了很好的控制， 延长了部件使用寿命 ， 降低了故障率。 针对炉顶液压站单阀单控的问题，采取的措施 是重新设计液压原理图，并委托厂家制作备用阀 台， 借助高炉检修的机会， 将备用阀台与现用阀台一 一 对应钩结 ， 并配置配 电箱 ， 用转换开关控制现用阀 台与备用阀台的切换。 另外借助高炉定修的机会， 在 均压、 均放管路上分别安装了一套备用均压、 均放阀 体， 给高炉的安全生产提供支持。 2 公共部分的研发和技术创新 2 ． 1 简易维修阀的改造 主要设计增加了自助设计的简易维修阀，该简 易维修阀获得 了专利 Z L 2 0 1 4 2 0 4 0 8 3 8 0 。 改造后的 简易维修阀见图 l 。图 2 为该阀的液压职能符号。 1 单向阀； 2 一简易液压维修阀块体； 3 一简易液压维修阀过 渡块体 ； 4 一板式截止阀； 5 一集成块； 6 一电磁换向阀； 7 一板 式截止阀的职能符号； 8 单向阀的职能符号 图 1 简易维修阀 图2 维修阀职能符号 2 ．2 开口机油路分配器的改造 宣钢自主研发了新型油路分配器。该油路分配 器可实现油管路的紧凑连接， 克服高温的影响， 免除 加注润滑油，杜绝原密封 由于老化造成 的内泄 。图 3 、 图4 分别为改进前后的油路分配器。该设计获得 国家实用新型专利 Z L 2 0 1 4 2 0 4 0 8 3 2 0 ． 6 。 2 - 3 炉顶放散阀液压系统的改造 原炉顶放散液压系统安装有两件单项节流阀、 一 件两位换向阀。 该系统控制油缸的程序为 通过液 1 一顶盖 ； 2 轴承； 3 一外套； 4 一密封； 5 一油道； 6 一底座 图 3 改造前的油路分配器 1 一管卡； 2 一槽钢； 3 一碟簧； 4 一上旋板； 5 一活动支撑板； 6 一 底板； 7 一螺栓孔 ； 8 一专用螺栓 图 4 改造后的油路分配器 压控制打开，通过配重将放散关闭。通过长时间使 用，发现该套液压系统经常发生不能自动打开的现 象， 需要以手工捅阀芯的方式才能打开， 给检修带来 诸多不变。 针对这一故障对其实施改造。 改造前后的 液压原理如下页图 5 、 图 6所示 。 3 实施后的效果 比较 3 ． 1 1 号高炉改造前后效果比较 见表 1 表 1 1号高炉改造前后效果比较 液压站 阀台 泥炮 回转油缸 项 目 炉前液压站溢油次数 漏 油次数 更换时间 改造前 每月 1 次 每月 1 次 8 h 改造后 无 每年 1 次 4 h 3 ．2 3 号高炉改造前后效果比较 泥炮回转时间由原来的 1 3 ． 9 S 缩短到 l 0 ．4 s ， 满 足了宣钢的出铁模式，彻底解决了设备原因造成的 挤泥翻泥现象。 3 ． 3 4 号高炉改造前后效果比较 开口机、 泥炮旋转接头经过改型， 在满足使用的前 2 0 1 6年第 1 期 李克新 炼铁厂高炉液压系统技术创新 图 5 改造前的原 理图 图 6 改造后 的原理 图 提下， 降低了故障率的同时也大大降低了备件费用。 并接小流量泵组 ，彻底解决 了由于速度慢造成 的挤泥、 翻泥现象。 同时给开口机主油路也并接小流 量泵， 彻底结束了开口机没有备用泵的历史， 达到了 安全生产的 目的。 为开口机油缸安装缓冲套， 在速度得到控制的同 时， 稳定了设备的运行， 降低了 故障率及备件费的消耗。 炉顶液压站备用阀台的安装保证了高炉的正 常上料程序 ， 杜绝了亏尺、 减风、 休风的故障。备用 均压、 均放阀的安装最大限度地保证了炉顶设备的 稳定运行 ， 避免 了更大事故的出现。 改进后的油路分配器开 口机既可实现油管路的 紧凑连接 ， 又克服了高温对它的影响 ， 既免除了加注 润滑油 、 杜绝 了原密封的老化造成 的内泄现象 ， 更是 降低了成本 原开口机控制器的价格每台为 7 万多 元， 而本实用新型油路分析器成本仅为几百元 。 4 效益分析 改造制作液压站阀台投资 1 万元； 3 号高炉炉 前投人 1 2 万元； 4 号高炉投入改造 2 5 万元。合计投 入 3 8万元 。 经计算 炉台液压站系统改造后， 四座高炉创效 益合计 4 8 ． 4万 元 ； 3号 高炉 改造 后 ，年 可创 效益 2 8 7 ．5 2 万元 ； 4 号高炉改造后，年可创效益 2 4 0 ．8 万 元。合计创效 5 7 6 ．7 2 万元。 改造后产生的总效益为 5 7 6 ．7 2 3 8 5 3 8 ．7 2 万元。 参考文献 [ 1 ] 王文斌， 林忠钦 ， 李奇， 等． 机械设计手册 第四卷 新版 [ M ] ． 北 京 机械工业出 版社， 2 0 0 4 2 9 5 3 0 3 ． 编辑 胡玉香 Bl a s t F u r n a c e Hy d r a u l i c S y s t e m Te c h n i q u e I n n o v a t i o n o f I r o n F a c t o r y LI Ke x i n 【 X u a n h u a I i r o n a n d S t e e l C o mp a n y ， He b e i I r o n a n d S t e e l Gr o u p Co ． ， L t d ． ， X u a n h u a He b e i 0 7 5 1 0 0 Ab s t r a c t T h i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e h y d r a u l i c s y s t e m d e f e c t s a n d i mp r o v e me n t me a s u r e s o f Xu a n h u a i r o n w o r k s N o ． 1 ， 3 ， 4 b l a s t f u r n a c e as w e l l a s t h e r e s e a r c h a n d d e v e l o p me n t and t e c h n o l o g i c a l i n n o v a t i o n o f p u b l i c s e c t o r ， d i s c u s s e s t h e e ff e c t o f t h e i mp rov e me n t me asu r e s a f t e r i mp l e me n t a t i o n ．B y t h e c alc u l a ti o n ．t h e a n n u al r e v e n u e c an b e 5 ． 3 8 7 2 mi l l i o n y u a n a f t e r i mp l e me n t a t i o n ． Ke y wo r d s h y d r a u l i c t r an s mi s s i o n，rot a t i n g s p e e d，s i mp l e ma i n t a i n i n g v alv e 上接第 1 1页 S t u d y o n El e c t r i c a l Co n d u c t i v i t y o f Na NO2 - - KN03 - Na NO3 M o l t e n S a l t s W ANG Xi a o g e 【 S h a n x i E n g i n e e r i n g Vo c a t i o n a l C o l l e g e ， T a i y u a n S h a n x i 0 3 0 0 0 9 Ab s t r a c t T h e e l e c t r i c al c o n d u c t i v i t y o f t h e mo l t e n s alt s o f N a NO2 一 KNO3 一 Na NO3 i s e s t i ma t e d b y t h e s e ri e s mo d e l an d the p a r a l l e l mode l s e p a r a t e l y ， t h e n t h e c al c u l a t e d v alu e i s c o mp a r e d w i t h t h e e x p e ri me n t al v alu e ． T h e r e s u l ts s h o w t h a t a t l o we r t e mp e r a t u r e s ，t h e e x p e ri me n t d a t a o f b i n a r y a n d t e rna r y mo l t e n s alt are c o r r e s p o n d i n g t o pa r all e l mode l and t h e e l e c t ri c a l c o n d u c t i v i t y e x h i b i t e d g o o d a d d i fi v i t y ． Wi th the i n c r e ase o f t e mp e r a t u re，the e x pe r i me n t al d a t a i s g r a d u all y c l o s e t o the s e ri e s mode l Ab o v e 5 5 0℃， t h e e l e c t r i c al c o n d u c t i v i t y o f N a N O3 -N A N02 i s f a r f r o m t h e t w o i d e a l mo d e l s ． Ke y wo r d s Na NO 2 - KNO3 - Na NO3 ，c o n d u c t i v i t y，s e ri e s mod e ，p a r a l l e l mod e l