胡春暉

（寶武集團廣東韶關鋼鐵有限公司，廣東 韶關 512123）

在高爐的爐前有兩件最為重要的設備，其中之一便是泥炮。當高爐進行出鐵流程時，它則要在出鐵結束后將高爐的出鐵口堵住。因此，泥炮能否正常進行運作，會對高爐的正常工作直接產生較大影響。與傳統(tǒng)不同的是，新型高爐泥炮全部采用液壓泥炮，另外不同高爐設備應用的液壓泥炮的型號也有所差異，但此設備的工作原理是相同的。高爐泥炮包括三個重要組成部分即：壓緊結構、打泥結構和回轉結構。若設備發(fā)生故障，高爐內部會出現(xiàn)休風、慢風狀況，對高爐設備持續(xù)作業(yè)造成影響，一些設備故障會引起生產事故。由于液壓泥炮出現(xiàn)故障的原因較多，因此本文將對泥炮液壓系統(tǒng)中所出現(xiàn)的故障盡心分析，并通過這些問題提出相應解決對策。

1 分析泥炮液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)方式

典型的泥炮液壓系統(tǒng)工作循環(huán)方式是：回轉缸快速前行頂住出鐵口→保壓延時→打泥缸前進→保壓延時→打泥缸退回→回轉缸退回，完成一次工作循環(huán)。詳見圖1。

圖1 典型泥炮液壓系統(tǒng)

1.1 回轉缸運作方式

迅速進入泥炮，將液壓泵進行啟動，使用5YA進行通電吸合，向蓄能器15充壓；使用2YA進行通電吸合，換向閥1切換至右側，壓力油通過單向節(jié)流閥5到平衡閥2左側，進入回轉缸7無桿腔，使回轉缸向前運動；回轉缸7有桿腔壓力達到順序閥3調定壓力時，進行差動連接，使回轉缸快速進炮。保壓出現(xiàn)延遲：高爐回轉缸運行到出鐵口，未出現(xiàn)無桿腔壓力升高情況下，將換向閥進行調節(jié)，油箱會充滿液壓油；將2YA設置為斷電狀態(tài)，將換向閥歸位；將5YA設置為斷電狀態(tài)，蓄能器連接到回轉缸7，泥炮液壓系統(tǒng)完成保壓。

1.2 打泥缸運作方式

打泥缸運行過程中，通過回轉油缸進行保壓，4YA進行吸合，換向閥8移動到最右位，壓力油通過節(jié)流閥9、液控單向閥11最后流入無桿腔，打泥缸進行運作，單向節(jié)流閥10可用于控制打泥缸的運行速度。打泥缸退回，保壓完畢，3YA得電，換向閥回歸到左側位置，壓力油流向單向節(jié)流閥10進入打泥缸有桿腔，完成整個退回過程。

1.3 電磁鐵動作順序表

表1 打泥缸在不同狀態(tài)下的運行順序

2 分析液壓泥炮系統(tǒng)出現(xiàn)的常見故障

2.1 液壓泥炮系統(tǒng)的常見故障

在高爐泥炮的液壓系統(tǒng)進行工作時，會出現(xiàn)一些常見類型的故障問題，比如：①無法建立系統(tǒng)壓力，該故障表現(xiàn)為在進行保壓工況時，泥炮液壓系統(tǒng)的下降壓力達不到保壓工況的標準；②設計要求與實際泥炮液壓系統(tǒng)運動的速度不相符，該故障表現(xiàn)在回缸快速運行環(huán)節(jié)，系統(tǒng)的運行速度達不到設計上的要求，導致不能完全退回；③在泥炮液壓系統(tǒng)進行運作時，有震動及沖擊的現(xiàn)象伴隨。

2.2 常見故障發(fā)生的原因

（1）泥炮液壓系統(tǒng)的設計存在缺陷問題。由于高爐的泥炮液壓系統(tǒng)實際上是高壓系統(tǒng)的一部分，因此對其進行設計時對回轉缸的運轉速度及平穩(wěn)性的控制是使用進油節(jié)流調速及順序閥3、平衡閥2，但并沒有將對控制回油系統(tǒng)及泥炮自身重量的作用沒有納入考慮范圍；當節(jié)流閥的流量被調節(jié)到過大范圍時，會導致回轉缸的運行速度過快；但節(jié)流閥的流量被調節(jié)到過小范圍時，會使其在慣性和自重的共同作用下發(fā)生下滑現(xiàn)象，當回轉缸的運行速度不能被節(jié)流閥的流量所滿足時，會出現(xiàn)爬行的現(xiàn)象。當高爐的保壓工作完成時，液壓油進入有桿腔要先經過換向閥1的左側，無桿腔的高壓油經過平衡閥2的右側位置回流到油箱，設備研發(fā)階段未將高壓油的能量輸出考慮進去，導致高壓油直接回油箱，能量一起釋放對泥炮液壓系統(tǒng)造成不良沖擊。

（2）系統(tǒng)原件的失效和泄漏。回轉缸在采取保壓過程是使用蓄能器15，一旦換向閥存在泄漏問題，保壓時間會受到影響，保壓時間大大縮短；回轉缸是使用差動連接回路的高速運轉推動設備運行，若單向順序閥4無法復位，有桿腔液壓油經過閥4回到油箱，系統(tǒng)的差動連接會失敗，回轉缸前進緩慢，打泥缸的保壓是使用液控單向閥，若安全閥13不能正常工作或發(fā)生泄漏，保壓過程無法進行。

3 系統(tǒng)故障的應對策略

對上述液壓系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障進行分析，可以實施以下對策進行故障的應對及系統(tǒng)的改進：①將原有的回轉缸進油節(jié)流調速改進為回油節(jié)流調速，進行這一改進之后可以將爬行現(xiàn)象出現(xiàn)的情況進行避免，讓系統(tǒng)平穩(wěn)的運行；②使用限壓式變量泵進行保壓操作，降低系統(tǒng)的功率損失，讓其能夠將輸出流量隨這泄漏量的變化而自動調整，提升工作效率；③可以在閥4、3之間加設一個兩位三通電磁換向閥；④由于系統(tǒng)的泄露是不可避免的，因此密封件要使用密封性好且耐高溫的；元件要選用經濟實用的。

圖2 改造后的液壓系統(tǒng)

4 總結

綜上所述，本文對高爐泥炮液壓系統(tǒng)中出現(xiàn)的相關問題進行分析并簡述，通過這些故障問題擬提出了相關的應對策略及實施方法。在對高爐泥炮液壓系統(tǒng)實施以上改進對策后，液壓系統(tǒng)的運行平穩(wěn)，回轉缸與打泥崗保壓穩(wěn)定，能夠滿足企業(yè)的工況要求。