高炉炉顶液压控制系统改进

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1、技术改造与改进第28卷2010年第3期(总第147期)高炉炉顶液压控制系统改进刘汉英白耀欢王宝(莱钢炼铁厂莱芜271104)摘要为提高高炉炉顶液压控制系统运行的稳定性，对液压系统进行了改进，增加了液压控制备用阀台；对柱塞阀油缸进行了改进，并同步对液压系统进行了重新校核和完善。关键词液压故障备用系统改进系统校核莱钢股份炼铁厂3号750m高炉炉顶采用PW算及优化完善，提高了液压系统的运行稳定性。紧凑型串罐式无料钟炉顶，由一套液压控制系统实现炉顶上料柱塞阀、上密封阀、料流调节阀、下1存在问题密封阀、均压阀以及均压放散阀的开关动作‘，完成原炉顶液压系统在实际应用中，暴露出

2、诸多高炉装料作业。但系统在工作中出现的液压故障问题，故障排查时间过长，影响炉顶设备的正常运严重制约了高炉的稳定生产，通过增加备用控制行，造成高炉控风作业甚至休风，严重制约了高炉系统，柱塞阀油缸的改进，液压系统的重新校核验生产的稳定运行。原液压系统原理见图1。图1原液压系统原理液压系统运行中，常发生以下故障：阀故障尤为突出，高炉强化冶炼后生产节奏加快，(1)料流调节阀系统的液控单向阀阀芯断裂；料批重量增加，但柱塞阀油缸提升能力有限，需要(2)液压控制系统电磁换向阀线圈烧坏；增大其提升能力。(3)上密封阀、下密封阀系统的节流阀阀芯弹簧失效，节流阀阀芯断裂；3改进方案(

3、4)柱塞阀多次打不开或关闭动作慢，其中柱3．1增加备用控制阀台塞阀打不开故障表现的相当突出，自2006年以来在炉顶30m液压站增加1套备用控制阀台，备已有36次。用阀台液压阀与原阀台的控制阀规格型号相同，保证备件的统一性、互换性，便于备件管理，减少2改进思路备件储存量。炉顶液压控制阀台1用1备，可实现液压系统故障均发生在阀组在线使用时，故故障状态下的快速切换，满足高炉炉顶正常装料障排查时间是制约生产的关键因素，因此需要考要求，同时为故障排查赢得时间。改进后液压控虑如何实现阀组的离线检修而不影响生产；柱塞制阀台原理见图2。一41—技术改造与改进第28卷2010年第3

4、期(总第147期)柱塞阀开启时，有杆腔受力面积A开原=耵(D原2，4一dJ4)。由F=pA知，要提高柱塞阀提升能力，在系统压力保持不变的情况下，需要有杆腔受力面积增—lIllll大为：A开增=竹(改2／4一d2／4)=1．53A开原。由此得改=0．1459m，取D改=150mm。因柱塞阀油缸受拉，活塞杆d0．5D改，符合JB2348—80的要求，柱塞阀油缸选型为P—Z1103d-702-1lg(150mm／70mm×800mm)。T3．3校核液压元件柱塞阀fI赫IlIJ勰柱塞阀油缸重新选型后，需要对原液压系统关键元件重新校核。3．3．1液压泵的校核液压泵配置为A1

5、0VSO28DFR恒压变量柱塞图2改进后液压控制阀台原理泵2台(1用1备)，排量28mL／r，额定流量26lJ，rain。柱塞阀油缸改进后，开启与关闭流量计算如3．2加大柱塞阀油缸提升能力下：随着高炉冶炼强度的提高，增大了高炉装料设柱塞阀开启与关闭时间不变，柱塞阀开启料批重量，装料批重由设计时的15～17t增至25—时，有杆腔进油，开改／A开原=叮r(D改2／4一d／4)／[叮r(／27t。要提高柱塞阀油缸的提升能力有两个办法。4一d／4)1=1．64。柱塞阀关闭时，无杆腔进油，关改，3．2．1提高系统压力。关原=(竹D改，4)，(仃D原214)：1．44。原炉顶

6、工作压力为I6MPa，提高系统工作压力由’，得：柱塞阀开启所需流量Q~n=I．64可相应提高柱塞阀油缸的提升能力。由于原系统Q开原=133L／min；柱塞阀关闭所需流量Q关改=1．44蚀选用恒压变量柱塞泵A10VSO28DFR1／31R—PPA一=170L／min；柱塞阀油缸连接回路为差动回路，因此12N00，该泵额定压力28MPa。要提高系统压力，Q~=37L／min。按照最大连续工作压力为额定压力的70％考虑，改进前后炉顶各阀启闭时间、流量见表1。系统压力可调整到20MPa。但压力的提高会带来其他方面的问题：管道泄漏及泵自身的泄漏量等表1改进后炉顶各阀启闭时间

7、、流量都有可能增加，高压下泵自身的泄漏会转换为热量，引起油温的升高，降低泵的使用寿命。因此，提高系统压力的方案不足取。3．2．2改进油缸对柱塞阀油缸进行改进，重新选型设计，提高油缸提升能力。原柱塞阀油缸提升能力是按高炉装料料批重15～17t设计的，柱塞阀油缸型号为Z1103d一702—11(125mm／70ram×800ram)。随着高炉冶炼强度的提高，增大了高炉装料料批重量，按批重26t计算，柱塞阀油缸工作情况分析如下。液压泵流量校核。系统中采用蓄能器辅助供柱塞阀开启时油缸活塞杆受拉，提起柱塞阀油，泵的流量为一个工作循环中的平均流量。滑杆下部锥体，打开柱塞阀，受

8、料斗内炉料