高炉开口机液压系统优化

白耀欢

(山钢集团莱芜分公司 炼铁厂，山东 莱芜 271104)

高炉开口机液压系统优化

白耀欢

(山钢集团莱芜分公司 炼铁厂，山东 莱芜 271104)

摘要：介绍了炼铁厂高炉开口机液压系统的结构特点，以及存在的压力偏高、结构不完善等问题，分析了炉前开口机液压系统存在的各种设备问题。针对液压系统存在的问题，提出了解决措施，确保了高炉开口机液压系统正常运行，为高炉的稳定顺行创造了良好的条件。

关键词：高炉；开口机；液压系统

炉前开口机是高炉炉前的三大重点设备之一[1]，其能否正常工作，直接关系到高炉的生产能否顺行。开口机常年在高温、高负荷的环境下运行，造成开口机的相关设备极易损坏[2]。液压站采用的液压油均为46#抗磨液压油，液压站油品可以相互共用。在原设计过程中，对液压站的系统压力和管路布置，主要依据理论实施，而在安装和使用过程中，发现存在很多弊端，制约着生产，造成了很大的成本浪费，因此对该系统的改造势在必行。

本文主要分析炉前开口机液压系统存在的系统压力偏高、系统不完善以及易泄油等问题，对液压系统进行改造，确保高炉开口机液压系统正常运行，为高炉的稳定顺行创造良好的条件。

1液压系统存在的问题

山东莱芜钢铁股份炼铁厂开口机液压系统电动机采用AC380 V/50 Hz电源，电磁阀采用DC24 V电源。开口机液压系统主要存在如下问题。

1)液压站系统压力设计偏高。系统压力为21 MPa，造成管路冲击大，经常出现跑冒滴漏的现象，造成油脂的浪费和设备的损坏。在冷床系统中采用的榆次调速阀(FCG-06-250)，最高允许工作压力为21 MPa，因而造成工作性能不稳定。通过对执行元件作用力进行核算，系统压力为16 MPa，完全具备工作要求。

2)部分液压系统设计不完善。如横移链臂提升液压缸，一个区的2个液压缸无任何同步装置和安全保护装置，仅靠提升链臂的强制同步，造成液压缸的使用寿命降低。通过对液压系统泵站和支路的压力重新调整,不仅可以延长液压系统各元件的使用寿命，减少备件消耗，达到降低成本的目的；同时，还可以减少由于振动和冲击引起的冲击而造成的油脂泄漏，降低职工的劳动强度。

3)高压球阀漏油是由于O型圈出现间隙咬伤造成。间隙咬伤主要是由于O型圈的材质较软，密封间隙又较大，在高压油的压力作用下，O型圈的一部分被挤入间隙中去，引起O型圈的局部应力集中，以致在运动过程中被切掉，造成O型圈的间隙咬伤，从而引发油脂泄漏。

2优化措施

为保证液压系统的安全稳定运行，实现延长液压系统各元件的使用寿命，减少备件消耗，降低油脂消耗和职工劳动强度的目的，对液压系统泵站和支路的压力重新校核和调整，对设计不完善的系统进行优化。

在不影响正常生产的前提下，按照下列步骤进行液压系统的优化。

1)针对液压泵站系统压力的重新校核。首先对设备完成正常动作所需作用力进行计算，根据设备完成动作所需作用力和液压缸的尺寸推算出液压缸所需作用力，乘以安全系数，可以确定出每个执行元件所需最高工作压力；然后调整液压泵站的工作压力，进行手动动作测试，测试正常后，确定泵站工作压力，对各安全参数进行调整；安全参数调整完毕后，进行自动测试，同时进行系统延时、比例调速和支路安全保护参数的调整。针对液压系统设计压力 16 MPa，通过对执行元件液压缸的压力校核，只需4 MPa就可满足工作正常需求情况，采用在支路上增加减压阀，降低支路液压压力的方案。安装完减压阀后，结合作用力的计算，调整支路的液压系统压力。

2)针对部分液压系统设计不完善，如横移台架链臂提升液压缸，一个区的2个液压缸无任何同步装置和安全保护装置，靠提升链臂的强制同步，造成液压缸的使用寿命降低的情况，制作安全阀块，安装分流阀，通过调整使2个液压缸流量一致，实现2个液压缸速度的同步，同时在2个液压缸之间增加安全溢流阀，实现良好的安全保护，达到延长设备使用寿命的目的。对需要更换滤芯的过滤器，在液面上部通以压缩空气，使滤筒内的油液在此压力下经滤筒下部放油口排出，并流回油箱，等过滤器内油液自动排到油箱内即可进行滤芯的更换。这种操作过程可实现如下预期目的：a.油液是在受压情况下流动，流速大大加快，节省了时间；b.排油过程是在封闭环境中自动完成，避免了对环境的污染；c.过滤器内的残留油液，经过滤芯过滤后直接流回油箱，避免了油液浪费。

3)通过测量，发现O型圈沟槽的尺寸为宽4.7 mm,深2.5 mm。球阀采用φ2.65 mm的O型圈。通过测量确认造成O型圈咬伤的原因是由于沟槽较宽(一般槽宽应为O型圈截面直径的1.1～1.5倍)，O型圈游动的范围很大，易磨损；再加上作为静密封，受工作压力的脉动，静密封不静止，加剧O型圈的磨损；同时由于内压较高，极易将O型圈挤入间隙中，引发咬伤。

针对上述原因，采用在沟槽中加设聚四氟乙烯的挡圈，以防止O型圈间隙咬伤现象的发生。安装挡圈的O型圈在高压作用下向挡圈靠拢，O型圈与挡圈相互挤压，由于它们都是弹性体，两者同时发生变形，此变形首先向它们的上、下两角扩展，而不至出现O型圈的咬伤现象。这样不仅消除了O型圈咬伤现象的发生，还大大提高了O型圈的耐压能力，并有助于O型圈的良好润滑。为了保证球阀密封的可靠性，还在联接螺纹处涂抹管螺纹密封胶，在密封圈后再加一道防护，以进一步缩小发生泄漏的概率。

3结语

本文主要分析了炉前开口机液压系统存在的液压站系统压力设计偏高，造成管路冲击大，油脂的浪费和设备的损坏，系统不完善易漏油等问题。针对上述问题，对液压系统进行了改造，确保了高炉开口机液压系统的正常运行，为高炉的稳定顺行创造了良好的条件。

参考文献

[1] 刘文贤.2800m3高炉开口机改造[J].设备管理与维修,2014(2):54-56.

[2] 龙飚.开口机液压系统技术改造[J].液压气动与密封,2012(2):21-23.

责任编辑彭光宇

沈阳自动化所激光冲击强化研究重大突破

中国科学院沈阳自动化研究所装备制造技术研究室在激光冲击强化研究取得了重多突破。如已解决激光冲击强化加工质量稳定性问题，实现了精准控制，团队还揭示了激光冲击强化机理，掌握了激光冲击作用下的微结构及残余应力演变规律。其新近发展的激光冲击强化是利用强激光束产生的等离子体冲击波以高强度瞬间应力的方式作用在金属零件表面，导致零件表层发生位错、孪晶、晶粒细化等微结构组织演变，形成>1 mm厚的残余压应力层，从而大幅提高零件在恶劣苛刻使役条件下的硬度、强度、疲劳性能、耐磨性能和抗蚀性能。

——摘自机电商情网

Transformation of Hydraulic System for Blast Furnace Tapping Machine

BAI Yaohuan

(Ironmaking Plant Running the Workshop of Laiwu Iron and Steel Group Corporation, Laiwu 271104, China)

Abstract：Introduce the structural characteristic of the hydraulic system of the blast furnace in the iron making plant, and the problems such as the high pressure and the imperfect structure are also preseinted.Various equipment problems before furnace opening machine hydraulic system are mainly analyzed. Put forward the solving measures, and ensure the normal operation of blast furnace tapping machine hydraulic system, then creat good conditions for the stable operation of blast furnace.

Key words:blast furnace，tapping machine，hydraulic system

收稿日期：2015-01-06

作者简介：白耀欢(1979-)，男，工程师，大学本科，主要从事冶金设备管理等方面的研究。

中图分类号：TG 162.4

文献标志码:A