高爐爐前液壓系統(tǒng)污染分析及控制措施

崔紅偉++邰國軍

摘 要：液壓傳動以其易于實現(xiàn)回轉、直線運動等優(yōu)點在高爐煉鐵中得到廣泛的應用，但是高爐生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境差粉塵多，而液壓系統(tǒng)75%的故障是液壓油污染造成的；本文對爐前液壓系統(tǒng)的污染源及危害進行了分析，并提出了相應的控制措施，提高爐前液壓系統(tǒng)的清潔度為高爐正常生產(chǎn)提供必要保證。

關鍵詞：高爐爐前；液壓系統(tǒng)；污染分析；控制措施

1 引言

液壓系統(tǒng)具有易于實現(xiàn)回轉、直線運動，元件排列布置靈活方便等諸多優(yōu)點，在鋼鐵冶金行業(yè)得到廣泛應用。高爐爐前是出鐵和堵口的作業(yè)場所，具有重載、高溫、粉塵多等特點，極易造成液壓油的污染。液壓系統(tǒng)75%-85%的故障是由于液壓油的污染造成的，如何有效的降低液壓系統(tǒng)的污染，保持油液的清潔度是爐前液壓設備正常運轉的重要保障。下面以日照鋼鐵有限公司煉鐵廠爐前液壓系統(tǒng)為例對液壓系統(tǒng)的污染進行分析并制定相應的控制措施。

2 爐前液壓系統(tǒng)的構成及常見污染源

2.1 爐前液壓系統(tǒng)構成及工作環(huán)境

高爐爐前液壓系統(tǒng)主要由動力系統(tǒng)、控制元件、執(zhí)行元件、輔助元件、液壓油等組成。這些部件長期暴露在爐前大量的粉塵氧化鐵皮環(huán)境中，并且鑿巖機和泥炮打泥油缸工作時處于鐵水溝正上方溫度高，易導致油液變質。

2.2 污染物的種類及危害

液壓系統(tǒng)中的污染物是指包含在油液中的固體顆粒、水、空氣、化學物質、微生物等雜質。固體顆粒會加速液壓元件的磨損，阻塞縫隙及濾油器使泵、閥的性能下降產(chǎn)生噪音卡死等現(xiàn)象。在各種污染物中，固體顆粒分布最廣危害最大， 是引發(fā)系統(tǒng)故障、降低元器件壽命的最主要原因。水的入侵會腐蝕元件表面加速液壓油氧化，并和添加劑起作用產(chǎn)生粘性膠質，堵塞濾芯，低溫環(huán)境下游離水結冰會堵塞小孔、油濾器。空氣的混入引起氣蝕破壞元件材料表面，并引起系統(tǒng)振動和噪音，降低油液的體積彈性模量和剛性，使系統(tǒng)響應特性變差。溶劑及表面化學物質容易使金屬腐蝕。微生物的生成使油液變質，降低潤滑性能，加速元件腐蝕。此外爐前液壓系統(tǒng)長期處于高溫條件下，油液易產(chǎn)生化學質變，腐蝕金屬表面，加速密封元件的老化，產(chǎn)生金屬和非金屬顆粒污染。

2.3 油液污染度等級及污染的判定

污染度等級一般采用美國的NAS1638油液污染度等級，該污染度等級以顆粒濃度為基礎，按100mL油液中在給定的5個顆粒尺寸區(qū)間的最大允許顆粒數(shù)劃分為14個等級，最清潔的為00級，污染最高的為12級。日鋼爐前液壓系統(tǒng)清潔度采用NAS1638，9級。

液壓系統(tǒng)油液在使用過程中品質會逐漸發(fā)生改變，如果變化初期不進行適當?shù)奶幚?，油液的品質會急劇變化，引起液壓系統(tǒng)故障，所以對液壓油必須進行定期的檢查與處理。物理性質實驗判定可準確的分析出油液的污染程度，并根據(jù)檢測結果決定是否需要更換液壓油。

3 液壓油污染的控制措施

3.1 液壓系統(tǒng)的設計安裝

爐前液壓系統(tǒng)油箱采用開式結構，薄板焊接而成，表面涂耐油材料，油箱中間設兩個隔板將進油管與吸油管分離開，阻擋沉淀物及回油管產(chǎn)生的泡沫。頂部安裝板上裝濾油網(wǎng)和防塵蓋，防止異物落入油箱，防塵蓋側面開小孔與大氣相通。液壓管路前設置擋鐵防止渣、鐵直接損害，在執(zhí)行部件上加裝防塵罩，防止粉塵、鐵屑及煙氣、水蒸汽侵害，延長設備使用壽命。

液壓管路的布置應減少彎曲管路和接頭數(shù)量；管道分段采用鋸割，禁用砂輪切割機，防止砂輪粉末殘留在管道內，焊接將不銹鋼管打好坡口，銼去毛刺并吹干凈，采用氬弧焊，防止焊縫熔渣。

液壓過濾元件的選擇，目前控制液壓油潔凈程度最有效的方法就是采用濾油器，選擇濾油器的性能指標有過濾精度、通流能力、壓力損失等，其中過濾精度是主要指標。

液壓管路的清洗，液壓系統(tǒng)在投入使用前必須進行兩次清洗，第一次清洗應保證把大量的明顯的金屬毛刺與粉末、沙粒灰塵、油漆等清洗干凈，否則不允許進行系統(tǒng)的第一次安裝。爐前第一次清洗時間一般為1-2個晝夜，達到預定清洗時間后根據(jù)濾網(wǎng)中雜質的量確定是否結束第一次清洗。第二次清洗是在第一次安裝連成回路后進行的系統(tǒng)內部循環(huán)清洗，清洗選用系統(tǒng)用油L-HM46#抗磨液壓油，用量為油箱的60%-70%。清洗將液壓閥件及油缸進出油口隔開，在主油路上接臨時通路組成獨立的清洗回路，清洗合格后再將油缸閥件等液壓元件連接起來做調整試車準備。

3.2 液壓系統(tǒng)的日常維護

爐前開口機、泥炮回轉油缸活塞桿經(jīng)常裸露在外面，被爐前的灰塵等包圍，活塞在往復運動中不僅受到磨粒的磨損與爐前蒸汽的侵蝕，還有可能從活塞桿與導套間的配合進入油液，污染液壓系統(tǒng)。日常點檢及維護中要做好設備的防塵，保持設備本色，防止產(chǎn)生積灰，爐前液壓站安裝鋼化玻璃提高液壓站的防塵性能。開口機油管更換頻繁，更換過程中極易導致固體顆粒進入液壓系統(tǒng)，拆裝時應將管接頭開口朝上，用堵頭堵住以防止液壓油流失和污染物的侵入，并用清洗劑清洗油口。鑿巖機每隔30分鐘對鐵口開一次，持續(xù)使用在5-20分鐘，爐前溫度200-400℃，濕度大，使用頻繁，故障率高，對鑿巖機的維修要求處于無塵環(huán)境，裝配前對鑿巖機各零部件進行細致的清洗，有劃傷的部分要進行打磨防止使用過程中磨損密封，污染油液。

3.3 液壓系統(tǒng)的定期清理及油液更換

爐前液壓系統(tǒng)應利用高爐定修、爐前修溝等機會定期對油箱進行清理，清除油箱中的雜質，并每隔一段時間應進行抽樣檢查，分析其污染程度是否在該系統(tǒng)容許范圍之內，如不合要求必須高爐爐前液壓系統(tǒng)污染分析及控制措施

崔紅偉，邰國軍

（日照鋼鐵控股集團有限公司，山東 日照 276806）

摘 要：液壓傳動以其易于實現(xiàn)回轉、直線運動等優(yōu)點在高爐煉鐵中得到廣泛的應用，但是高爐生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境差粉塵多，而液壓系統(tǒng)75%的故障是液壓油污染造成的；本文對爐前液壓系統(tǒng)的污染源及危害進行了分析，并提出了相應的控制措施，提高爐前液壓系統(tǒng)的清潔度為高爐正常生產(chǎn)提供必要保證。

關鍵詞：高爐爐前；液壓系統(tǒng)；污染分析；控制措施立即更換，不應在油液臟到使系統(tǒng)工作出現(xiàn)故障時才更換。在更換新油前，整個系統(tǒng)必須先清洗一次并更換濾芯，嚴禁混入不同牌號的液壓油。

4 結語

爐前液壓系統(tǒng)惡劣的環(huán)境是設備維護保養(yǎng)的難點，我們要從系統(tǒng)設計安裝開始考慮盡量減少污染物的入侵，使用中對液壓系統(tǒng)做精心的防護、保養(yǎng)，定期檢測油樣、清洗液壓油箱，以延長系統(tǒng)運行周期，減少設備故障，保證爐前生產(chǎn)穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1]李越.液壓系統(tǒng)故障診斷的基本方法與步驟[J].中國設備工程，2001（11）.

[2]劉永健，胡培金.液壓故障診斷分析[J].北京：人民交通出版社，1998（05）.

作者簡介：崔紅偉（1987-），男，山東日照人，本科，助理工程師，研究方向：液壓設備管理及維護。endprint