高炉炉前液压炮系统的改进

沈文卫，余其军

（武钢股份设备维修总厂，湖北 武汉 430080）

液压炮是炉前的重要设备，其作用是高炉出铁后迅速用耐火泥将出铁口堵住。对炉前液压炮的基本要求包括：一是泥炮的泥缸应具有足够的容量，保证供应足够的堵铁炮泥，确保一次堵住铁口。二是打泥活塞应具有足够的推力，用以克服较密实的炮泥的最大运动阻力，并将炮泥分布在炉缸内壁上。三是工作可靠，能够进行远距离操作。

一、改造前存在的问题

武汉钢铁集团公司炼铁厂八号高炉使用的是TMT液压炮，在设备的调试和实际生产中，发现液压炮及其液压系统存在如下一些问题。

1.胶圈寿命短

炉前高温粉尘大，环境恶劣，密封胶圈长时间与高温、高压的液压油接触，会发生老化腐蚀、粘合的现象，从而失去密封的作用，如果发生喷油的事故，将严重的影响高炉的生产。

2.泥炮调整杆设计不合理

调整杆的作用是调整泥炮与铁口的左右偏差，但在生产中发生了连杆断裂的事故。影响了生产。分析事故原因为调整杆过细所致。

3.水箱设计不合理

泥炮堵口后要在铁水沟上保持20min左右，铁沟中近2000℃的铁水产生的高温直接作用在泥炮底部，原有的冷却水箱用的是无缝钢管排列成水循环的冷却器，这种水箱降温效果不理想，比较容易漏水。而且长时间的高温会使液压炮活塞上下受热不均，导致活塞或缸壁变形，损坏了液压炮，增加了生产成本。

4.泥炮打泥油缸软管接头使用的是H型接头

该管接头是依靠内螺纹24°锥来密封的。使用中它的密封面容易磨损，经常发生漏油现象，严重时会使打泥这一动作过程不能够完成，影响高炉铁口正常堵口。

5.液压炮打泥的液压控制系统有缺陷

见图1，该液压系统压力为28MPa，每天90%的时间液压炮处于退炮状态，退炮后，双液控单向阀起锁压作用，液压炮有杆腔的压力为28MPa，液压炮又处于高温环境中，有杆腔的液压油受热膨胀，压力增大，高压长时间的存在于有杆腔软管内，使得软管使用寿命大大降低。

二、改进方案

1.用紫铜垫代替胶圈

紫铜垫具有良好的耐腐蚀性、耐磨性和抗压性，其良好的延展性使其具有较好的密封性。利用检修时间对密封胶圈进行测绘，并用合适的紫铜垫替换，至今未发生一起喷油事故。

2.加粗调整杆

在现场对原有调整杆进行测绘，通过计算，加大调整杆直径20mm后未发生断裂。

3.重新设计水箱

重新设计的水箱为隔板式水箱，箱内焊接钢板隔成水道，水箱内充满水，冷却水在里面螺旋流动。

该水箱的优点是铁水高温作用在整个水箱的下盖板，热量通过下盖板传递到水箱内部，由于水箱内部充满了水，水的沸点是100℃，因此上盖板的最高温度也只有100℃左右，由于水箱中的水一直处于循环状态，因此温度还会低点。原来到达泥炮下的水的温度高达400℃左右，改型后温度降低了300℃左右，泥炮的使用寿命也大大延长。

4.用D型接头代替H型接头

根据现场的试验及各种接头的比较，选用D型管接头，这种管接头是依靠球面密封的，不容易磨损，而且D型接头比H型接头更容易安装。

5.对液压控制系统进行改进

如图2所示，把无杆腔与有杆腔的软管交叉安装，此时有杆腔一侧旁接一个溢流阀C，将该阀另一段与油箱相连，调定溢流阀C的溢流值后，保持有杆腔软管油压不能大于此值，从而延长了软管的使用寿命。

三、结束语

通过上述改造，液压炮的工作性能大大增强，故障率降低很多。在炼铁厂的其他液压炮上进行同样的改造，效果明显，节约了成本，带来了可观的经济效益。

[1]王宏启，王明海.高炉炼铁设备[M].北京：冶金工业出版社，2008.

[2]管忠范.液压传动系统[M].北京：机械工业出版社，2006.