高爐爐前液壓炮系統(tǒng)的改進

沈文衛(wèi)，余其軍

（武鋼股份設(shè)備維修總廠，湖北 武漢 430080）

液壓炮是爐前的重要設(shè)備，其作用是高爐出鐵后迅速用耐火泥將出鐵口堵住。對爐前液壓炮的基本要求包括：一是泥炮的泥缸應(yīng)具有足夠的容量，保證供應(yīng)足夠的堵鐵炮泥，確保一次堵住鐵口。二是打泥活塞應(yīng)具有足夠的推力，用以克服較密實的炮泥的最大運動阻力，并將炮泥分布在爐缸內(nèi)壁上。三是工作可靠，能夠進行遠距離操作。

一、改造前存在的問題

武漢鋼鐵集團公司煉鐵廠八號高爐使用的是TMT液壓炮，在設(shè)備的調(diào)試和實際生產(chǎn)中，發(fā)現(xiàn)液壓炮及其液壓系統(tǒng)存在如下一些問題。

1.膠圈壽命短

爐前高溫粉塵大，環(huán)境惡劣，密封膠圈長時間與高溫、高壓的液壓油接觸，會發(fā)生老化腐蝕、粘合的現(xiàn)象，從而失去密封的作用，如果發(fā)生噴油的事故，將嚴重的影響高爐的生產(chǎn)。

2.泥炮調(diào)整桿設(shè)計不合理

調(diào)整桿的作用是調(diào)整泥炮與鐵口的左右偏差，但在生產(chǎn)中發(fā)生了連桿斷裂的事故。影響了生產(chǎn)。分析事故原因為調(diào)整桿過細所致。

3.水箱設(shè)計不合理

泥炮堵口后要在鐵水溝上保持20min左右，鐵溝中近2000℃的鐵水產(chǎn)生的高溫直接作用在泥炮底部，原有的冷卻水箱用的是無縫鋼管排列成水循環(huán)的冷卻器，這種水箱降溫效果不理想，比較容易漏水。而且長時間的高溫會使液壓炮活塞上下受熱不均，導(dǎo)致活塞或缸壁變形，損壞了液壓炮，增加了生產(chǎn)成本。

4.泥炮打泥油缸軟管接頭使用的是H型接頭

該管接頭是依靠內(nèi)螺紋24°錐來密封的。使用中它的密封面容易磨損，經(jīng)常發(fā)生漏油現(xiàn)象，嚴重時會使打泥這一動作過程不能夠完成，影響高爐鐵口正常堵口。

5.液壓炮打泥的液壓控制系統(tǒng)有缺陷

見圖1，該液壓系統(tǒng)壓力為28MPa，每天90%的時間液壓炮處于退炮狀態(tài)，退炮后，雙液控單向閥起鎖壓作用，液壓炮有桿腔的壓力為28MPa，液壓炮又處于高溫環(huán)境中，有桿腔的液壓油受熱膨脹，壓力增大，高壓長時間的存在于有桿腔軟管內(nèi)，使得軟管使用壽命大大降低。

二、改進方案

1.用紫銅墊代替膠圈

紫銅墊具有良好的耐腐蝕性、耐磨性和抗壓性，其良好的延展性使其具有較好的密封性。利用檢修時間對密封膠圈進行測繪，并用合適的紫銅墊替換，至今未發(fā)生一起噴油事故。

2.加粗調(diào)整桿

在現(xiàn)場對原有調(diào)整桿進行測繪，通過計算，加大調(diào)整桿直徑20mm后未發(fā)生斷裂。

3.重新設(shè)計水箱

重新設(shè)計的水箱為隔板式水箱，箱內(nèi)焊接鋼板隔成水道，水箱內(nèi)充滿水，冷卻水在里面螺旋流動。

該水箱的優(yōu)點是鐵水高溫作用在整個水箱的下蓋板，熱量通過下蓋板傳遞到水箱內(nèi)部，由于水箱內(nèi)部充滿了水，水的沸點是100℃，因此上蓋板的最高溫度也只有100℃左右，由于水箱中的水一直處于循環(huán)狀態(tài)，因此溫度還會低點。原來到達泥炮下的水的溫度高達400℃左右，改型后溫度降低了300℃左右，泥炮的使用壽命也大大延長。

4.用D型接頭代替H型接頭

根據(jù)現(xiàn)場的試驗及各種接頭的比較，選用D型管接頭，這種管接頭是依靠球面密封的，不容易磨損，而且D型接頭比H型接頭更容易安裝。

5.對液壓控制系統(tǒng)進行改進

如圖2所示，把無桿腔與有桿腔的軟管交叉安裝，此時有桿腔一側(cè)旁接一個溢流閥C，將該閥另一段與油箱相連，調(diào)定溢流閥C的溢流值后，保持有桿腔軟管油壓不能大于此值，從而延長了軟管的使用壽命。

三、結(jié)束語

通過上述改造，液壓炮的工作性能大大增強，故障率降低很多。在煉鐵廠的其他液壓炮上進行同樣的改造，效果明顯，節(jié)約了成本，帶來了可觀的經(jīng)濟效益。

[1]王宏啟，王明海.高爐煉鐵設(shè)備[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008.

[2]管忠范.液壓傳動系統(tǒng)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.