羅南金

（福建三鋼閩光股份有限公司煉鐵廠 365000）

1 概述

隨著電動泥炮和氣動開口機逐步被液壓泥炮和液壓開口機取代，煉鐵廠5#高爐爐前目前采用YYZ3020T 液壓開口機和FT3080 液壓泥炮設備，兩種設備共用一套液壓控制系統(tǒng)（詳見圖1）進行控制，通過手動換向閥既可以完成泥炮的打泥和回轉動作，也可完成開口機的振打、旋轉、進給及回轉動作。

2 改造前爐前液壓控制系統(tǒng)存在問題

圖1 為改造前爐前液壓控制系統(tǒng)原理圖，該系統(tǒng)由三臺（兩用一備）斜軸式手動變量柱塞泵供油，通過溢流插裝閥調節(jié)系統(tǒng)壓力，經方向插裝閥流至開口機泥炮切換閥。通過開口機泥炮切換閥將壓力油液送至泥炮閥臺或開口機閥臺，完成泥炮和開口機各項動作。改造前開口機、泥炮及液壓動力站使用過程中存在以下問題：

開口機液壓控制系統(tǒng)存在的問題：因開口機液壓系統(tǒng)中開口機的振打、小車后退及開口機后退壓力無法根據(jù)現(xiàn)場實際使用情況單獨可調，時常造成①開口機開完鐵口后無法及時退出，導致開口機前掛板燒損嚴重；②小車后退時，對開口機機架上的后緩沖裝置沖擊較大，時常造成開口機后緩沖裝置被撞壞等問題。

泥炮液壓控制系統(tǒng)存在的問題：①泥缸填裝炮泥過程、鐵口校對修復過程及堵鐵口作業(yè)時需兩人或兩人以上協(xié)同配合完成操作，存在操作不便及安全隱患等問題；②泥炮安全閥設置于打泥回路之后，當打泥壓力過高（超安全閥壓力）時，安全閥無法起到卸荷保護作用，易引起油管或閥門爆裂等安全隱患。

液壓動力站存在的問題：當開口機泥炮切換閥處在“開口機工作位”時，如啟動油泵會造成主油泵帶載啟泵，大大縮短了主油泵使用壽命。

3 爐前液壓控制系統(tǒng)優(yōu)化改造

本次爐前液壓控制系統(tǒng)改造根據(jù)爐前泥炮自動控制要求，對泥炮打泥和轉炮的換向閥進行重新選型和控制回路進行改進；另對動力站溢流插裝閥、開口機液壓控制閥臺等進行優(yōu)化改進，具體改造內容如下：

3.1 泥炮打泥和轉炮的換向閥改型實現(xiàn)遙控功能

原泥炮轉炮的手動換向閥（型號DMG-06-3C60-50）的中位機能為M 型，泥炮堵口保壓效果差。將原泥炮操作閥臺液壓控制系統(tǒng)的手動換向閥更換成電液動手動換向閥（原理圖見圖2），實現(xiàn)遙控和手動操作（備用）泥炮。該電液動手動換向閥的選型具體如下：①保持原泵站不變，即提供油液的壓力與流量不變，選取與原DMG-06 系列手動換向閥壓降特性曲線相同的換向閥，且其閥體上部預留有先導控制油路，可供加裝電磁換向閥完善先導控制油路，完成電液控和手動操作換向，經查閱資料進行選型對比，選擇H-4WMM25 系列手動換向閥滿足選型要求；②所選H-4WMM25 系列手動換向閥控制和泄漏方式為內控外排式，先導控制油路的壓力控制油由P 口提供，即手動換向閥處中位狀態(tài)時P 口有壓力；③為保證泥炮堵口時的保壓效果，泥炮液壓系統(tǒng)的進炮油路上設置了液控單向閥，要求手動換向閥處中位狀態(tài)時AB 口與T 口相連，達到卸荷作用。

綜上所述，選取由電磁換向閥（型號：4WE6J61B/CG24N9Z5L）和手動換向閥（型號：H-4WMM25J50B）組合而成的電液動手動換向閥替代原手動換向閥（型號：DMG-06-3C60-50），既可以完成手動操作，也可完成電液控操作；同時改善了泥炮堵口時的保壓效果。

3.2 爐前液壓控制系統(tǒng)回路改進

3.2.1 爐前泥炮閥臺控制油路改進

3.2.1.1 改造前（見圖1）泥炮的打泥與轉炮手動換向閥的中位機能均為M 型，打泥與轉炮之間采用串聯(lián)型式回路。改造后（見圖2）泥炮的打泥與轉炮手動換向閥選擇中位機能均為Y 型，打泥與轉炮動作只能采用并聯(lián)型式回路，保證打泥與轉炮的正常動作。

3.2.1.2 因泥炮堵口時需保壓堵住鐵口約20 分鐘（即要求在此期間打泥和轉炮液壓控制回路能保住壓力），因改造后的手動換向閥中位機能為Y 型，原打泥動作的液壓控制回路無法滿足保壓要求，需在打泥液壓控制回路上增設液控單向閥；根據(jù)液控單向閥的壓力流量曲線，通徑30 的液控單向閥滿足爐前液壓控制系統(tǒng)最大流量要求，選取型號為SV30PA1-30B 的液控單向閥。中位機能為Y 型的手動換向閥搭配液控單向閥組合而成的保壓回路，較中位機能為M 型的手動換向閥保壓效果更好。

3.2.1.3 為防止泥炮長時間進行遙控操作（即爐前液壓系統(tǒng)長時間溢流）而造成油溫過高，將原泥炮液壓系統(tǒng)的安全閥（即先導式溢流閥，型號：DB30-2-50B/315）改成先導式電磁溢流閥（型號：DBW32A-3-50B/315Y/6BG24N），選用先導式電磁溢流閥后，有效地解決因長時間操作液壓泥炮導致油溫過高的問題。將該安全閥移位至泥炮液壓控制系統(tǒng)的主油路上（見圖2），使打泥和轉炮動作時，安全閥均能起到卸荷保護作用。

3.2.2 爐前開口機閥臺控制油路改進

為實現(xiàn)開口機振打、進給及回轉壓力均可單獨根據(jù)使用情況進行調節(jié)，在開口機振打、進給及回轉液壓控制油路上分別增設了疊加式減壓閥，詳見圖2。

3.2.3 爐前動力站液壓控制系統(tǒng)改進

為防止主油泵帶載啟泵，將主油泵出口處的溢流插裝閥（見圖1）改成先導式電磁溢流插裝閥（見圖2）。即啟泵時，先導式電磁溢流插裝閥得電卸荷，主油泵空載啟動，3S 后，先導式電磁溢流插裝閥失電，系統(tǒng)升壓。

3.3 改造后爐前液壓控制系統(tǒng)要點

結合以上改進措施，改造后的爐前液壓控制系統(tǒng)原理見圖2，啟泵時先導式電磁溢流插裝閥得電卸荷，主油泵空載啟動，3S 后，先導式電磁溢流插裝閥失電，系統(tǒng)升壓至系統(tǒng)壓力后，通過開口機泥炮切換閥控制開口機或泥炮進行動作。

開口機泥炮切換閥切換至泥炮工作位，機旁控制面板上的“遙控/手動”按鈕切換至遙控工作位，泥炮安全閥（先導式電磁溢流閥）得電卸荷；使用遙控器遠程遙控電磁換向閥對泥炮進行進炮、打泥、退炮或退泥操作時，安全閥失電系統(tǒng)升壓，設備動作。機旁控制面板上的“遙控/手動”按鈕切換至手動工作位時（如遇到遙控器損壞、電磁線圈燒損或電氣系統(tǒng)等電氣故障），泥炮安全閥失電系統(tǒng)升壓，通過閥臺上的手動換向閥可進行手動操作，以保證設備正常運行。

當開口機泥炮切換閥切換至開口機工作位，開口機控制系統(tǒng)的溢流閥將系統(tǒng)壓力降至開口機系統(tǒng)所需壓力（新開口機液壓控制系統(tǒng)調壓至15MPa），調節(jié)開口

機振打、進給、回轉壓力，并通過開口機各動作的手動換向閥完成開口機所需各項動作。

4 結束語

5#高爐爐前液壓控制系統(tǒng)經過本次優(yōu)化改進，并配套電氣自動控制系統(tǒng)投入使用后，操作人員既可在現(xiàn)場攜帶遠程遙控器對爐前泥炮進行操作控制，有效的減少爐前操作人員的工作量，提高工作效率，也可通過泥炮液壓閥臺上的手動換向閥進行手動操作。同時對開口機及動力站的液壓控制系統(tǒng)進行了部分優(yōu)化改進，提高主油泵及開口機設備的使用壽命。