炉前液压泥炮常见故障分析.pdf

第 3 2卷第 3期 2 0 I 2年 9月 黑 龙 江 冶 金 H e i l o n g j i a n g Me t a l l u r g y Vo 1 ． 3 2 No ． 3 S e p t e mb e r 2 01 2 炉前液压 泥炮 常见故 障分析 刘 文 江 宝钢集团新疆J r ． --钢铁有限公司，新疆乌鲁木齐8 3 0 0 2 2 摘要 液压泥炮是维系高炉生产的重要设备， 对新疆八钢高炉分厂液压炮不同故障情况进行分析， 并制定相 应故障解决对策． 从而有效地保证了液压泥炮稳定运行， 保证了高炉的正常生产。 关键词 高炉；液压炮 ； 故障分析 Tr o u b l e An a l y s i s a n d S t r a t e g y o f BF Hy d r a u l i c Cl a y Gu n L i u W e n j i a n g B a y i I r o n S t e e l C o ． ， B a o S t e e l G r o u p Wu l u m u q i ， X i n j i a n g ， 8 3 0 0 2 2 C h i n a Ab s t r a c t Hy d r a u l i c c l a y g u n i s i mp o r t a n t e q u i p me n t t o p r o du c t i o n o f BF，t h e d i f f e r e n t t r o u b l e s o f BF wa s a na l y z e d i n Ba g a n g， a n d me a s u r e s o f t r o u b l e wa s g i v e n，S O t h a t t h e s t e a d y o pe r a t i o n o f h y d r a u l i c c l a y g un wa s g u a r a n t e e d e f f i c i e n t l y． Ke y W or ds BF；h y d r a u l i c c l a y gu n；t r o ub l e a n aly z i n g 液压泥炮是堵 铁 口的专用设备 ， 是高炉重要 的组成部分。在生产过程 中液压泥炮发生故障会 产生高炉慢风、 休风现象。这种现象一但发生必 须迅速排除 ， 否则将会对高炉生产造成重大影响。 因此 ， 如何正确分析快速排除液压泥炮 的故障 ， 是 高炉稳定运行的重要条件 。本文在实践和总结经 验 的基础上 ， 就液压泥炮 常见故 障进行分析并给 予解决办法 。 1 泥炮液压 系统常见故障分析 高炉炼铁时要定 时 出铁 ， 出完铁 后要将 高炉 铁 口堵住 ， 液压泥炮就是炼铁 厂堵铁 口的专用设 备 。液压泥炮可 由打泥机构 、 压 紧送进机构及 回 转机构等组成。在现代高炉上常将旋转压炮 动作 依次完成 ， 配套液压系统通常都是 选用较成熟 的 手动换 向控制系统。 1 ． 1 构成 液压泥炮主要由打泥机构 、 吊挂机构、 控制连 杆 、 回转机构 、 斜底座 、 机上配管 、 液压站及控制阀 台等组成。 收稿 日期 2 0 1 1 1 2 2 0 作者简介 刘文江 ， 本科， 研究方向 冶金机械。 1 ． 2 工作 原理 回转油缸驱动悬臂 ， 悬臂带动打泥机构 ， 当打 泥机构运行到铁 口时， 打泥机构开始打泥 。打泥 完成后焖 炮 ， 待炮 泥变 干后 ， 回转油缸 有杆 腔进 油 ， 悬臂带 动打泥机构退 回到装泥位置 。液压泥 炮 的优点主要有 打泥机构采用活塞杆 固定 ， 油缸 缸体带动泥塞运动 ， 油缸活塞杆工作条件好 ， 寿命 长， 泥塞更换方便 ； 采 用两套连杆机构 ， 使炮 嘴在 接近铁 口时的运动轨迹为近似直线运动 ， 比较好 地满足了堵铁 口的工艺条件 ； 液压 泥炮 自身高度 低 ， 结构紧凑 ， 维护方便。 2 存在问题与原因 当打泥装 置前进 时 ， 转炮装置会发生后 退现 象 ， 并且系统运行 时会 出现 动作保压不正常 、 冲 击过大、 流量不稳定等现象 ， 从而影响打泥质量。 由泥炮 的工作 原理上可以看 出系统 的转炮 、 打泥时的保压问题是 由液控单向阀控制完成 。工 况上要求保压控制在内应力变化， 锁紧精度很高， 但 由于回油背压无法排除 ， 以及液压缸 内泄漏影 响了液控单向阀的有效保压。 l 9 黑龙江冶金 第 3 2卷 “ 液压 冲击” 是由于系统管道 中的液体突然改 变流速或流向时所引起的液体压力突然急剧增高 的现象。直动式手动换 向阀， 对液压冲击 的防范 能力较差。转炮的平衡阀由于装在液压缸 的有杆 腔无法控制退炮时的液压冲击。系统单泵作业转 炮时速过慢会造成泥炮过铁沟 时烧炮嘴 ， 如双泵 作业系统动力源无备用 ， 速度匹配又过大。 3 改进措施 改进后的液压系统为了解决转炮时速过慢问 题设计了差动回路以增加进入转炮缸无杆腔 的流 量， 当出铁完毕需要堵铁 口时， 推动先导换 向阀， 控制油经先导换向阀进入液控比例换 向阀。换 向 阀换向， 转炮缸无杆腔进油 ， 有杆腔的油经溢流 阀 和单向阀补油至无杆腔形成差动使转炮缸快速前 进 。泥炮转至工作 位对 准铁 口后有杆 腔压力 升 高， 将顺序阀打开泄压 。推动先导换 向阀 ， 控制油 经先导换向阀进入液控比例换向阀， 换 向阀换 向， 打泥缸无杆腔进油， 活塞伸出完成打泥动作。 4 泥炮结构常见故障及对策 4 ． 1 泥炮 曲臂断裂故障 液压泥炮的曲臂 因为需要承受大的冲击力 ， 因 此为满足其强度要达到要求 ， 其曲臂不可以太薄。 液压泥炮曲臂断裂故障首先发生在 1 高炉 ， 液压泥炮曲臂断裂严重 ， 高炉慢风 ， 现场加 固后运 行 l 0天左右又发生断裂 ， 重新加固后隔 日高炉休 风整体更换液压泥炮。但新液压泥炮使用不到半 月又发生曲臂断裂故障 ； 其次又发生在 3 高炉液 压泥炮。分析故 障原 因有二 一是高炉液压泥炮 曲臂要求整体铸造 ， 但发现断裂曲臂为铆焊件 ， 折 点处焊接不牢 ， 导致从 折点处断裂。二是高炉液 压泥炮设定压力过高， 致使高炉连续发生液压泥 炮曲臂断裂故障。 针对故障原因， 制定下列对策 1 重新设定液压泥炮液压站极限压力 ， 安排 检修工不间断检查 ， 严防液压泥炮超压运行。 2 对现有曲臂备件进行彻底加固， 使 曲臂板 厚度达到设计以上， 增强其承载能力。 4 ． 2 打泥机构本体 1 对泥缸变形采取防护措施 ， 泥缸底部加隔 热罩 ， 罩 内铺黄沙 ， 并要求每炉铁后都向隔热罩里 通水冷却泥缸 ， 从而有效防止泥缸变形 ， 延长其使 用寿命 ， 减少打不动泥次数。 2 0 2 根据泥缸变形情况及时更换打泥机构 ， 减 少因泥缸变形而增加的倒泥。 3 根据倒泥情况及 时更换磨损 的泥饼 ， 减少 倒泥 。 4 定期清理泥缸干泥 ， 尤其是加泥孔后部干 泥 ， 做到每炉铁清 理 3次 ， 减少 干泥造 成 的摩 擦 力 ， 减少打不动泥的次数。 4 ． 3 泥炮的操作 操作人员在听到泥炮撞击铁 口的声音并 观察 到压力表迅速上升后 ， 即停止 回转操作 ， 然后进行 打泥 。由于在 泥炮 的 回转油 路上没有缓 冲装置 ， 因此在泥炮与铁 口撞击 时， 经常会造成铁 口损伤 和泥炮地脚螺栓松动。这种撞击对泥炮 的机械结 构冲击很大 ， 在 回转 速度较 大时 ， 其 冲击 力会更 大。对此 ， 将 泥炮 液压 回转 油路进行了改造。在 原回转油路上添加了溢流桥 制动 回路 ， 此 回路可 实现油缸制动。当换向阀 回中位时 ， 液压泥炮在 惯性作用下有继续前进或后退 的趋势 ， 此 时所排 出的高压油经单 向阀由溢流 阀限压 ， 另一侧靠单 向阀吸油 ， 该 回路 中的溢流 阀既限制 了换 向阀 回 中位时引起 的液压冲击 ， 又可使旋转油缸平 稳制 动， 避免了撞击时泥炮对铁 口的损伤 ， 也减弱 了泥 炮地脚螺栓的松动。 4 ． 4泥炮液压系统压力下降较快 导致铁 口出现堵不上或是跑泥现象 。一般情 况下 ， 堵铁 口后 泥炮 液压 系统 的压力下降较快 的 主要原因是油缸 内漏。针对此 问题 ， 在原液压站 增加一台补压泵。当堵铁 口过程中出现泥炮液压 系统的压力下降较快 时， 即启动补压泵对系统进 行补压操作。 5 结语 1 用液控 比例换 向阀及先导手动换 向阀控 制泥炮转动彻底消除了因为泥炮转动时产生的巨 大转动惯量造成的液压冲击。 2 只要将 回油路背压腔压力消除干净 ， 平衡 阀就能满足生产要求。 3 差动回路的应用可 以保证在无需更换泵 源的情况下解决 了转炮速度过慢的问题。 4 液压泥炮的曲臂 因为需要承受大 的冲击 力 ， 因此为满足其强度要达到要求 ， 其 曲臂不可 以 太薄。 5 要保证 打泥机构正 常工作 ， 防止泥 缸变 形 ， 延长其使用寿命 ， 需要定期维护清理泥缸。