探討銅冶煉設(shè)備機(jī)械液壓系統(tǒng)的污染與控制

葉進(jìn)之

（銅陵有色集團(tuán)公司工程技術(shù)分公司，安徽銅陵 244000）

0 引言

伴隨著銅生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，銅冶煉逐漸走進(jìn)工業(yè)市場(chǎng)。銅是在高溫中進(jìn)行，在冶煉中，還需嚴(yán)格控制其中的精度數(shù)值，但是可以改變液壓技術(shù)的生產(chǎn)效率，促進(jìn)了液壓系統(tǒng)的進(jìn)步。在保證了效率提高和成本降低的條件下，推動(dòng)了銅冶煉行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展性。

1 銅冶煉設(shè)備機(jī)械液壓系統(tǒng)概述

在銅冶煉行業(yè)，使用最多的系統(tǒng)主要為銅冶煉設(shè)備機(jī)械液壓系統(tǒng)，是一項(xiàng)主要的系統(tǒng)運(yùn)作方式。該液壓系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)眾多。在功能上可以實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)，在結(jié)構(gòu)上構(gòu)造簡(jiǎn)單靈活。因此。銅冶煉設(shè)備機(jī)械液壓系統(tǒng)被準(zhǔn)確運(yùn)用于銅冶煉技術(shù)中，為銅冶煉行業(yè)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。在液壓系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，高爐爐前作為主要的工作場(chǎng)所，使液壓系統(tǒng)表面吸附大量的碎屑、水汽等物質(zhì)，由于爐內(nèi)溫度較高，會(huì)發(fā)生一定的污染危害，這也是液壓系統(tǒng)在冶煉中的弊端。通過(guò)大量的調(diào)查，專家發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)中85%來(lái)源于污染造成的，由此可以判斷，冶煉過(guò)程中要保持冶煉設(shè)備機(jī)械液壓系統(tǒng)工作環(huán)境的清潔，確保冶煉設(shè)備機(jī)械液壓系統(tǒng)能夠穩(wěn)定地正常運(yùn)行。近年來(lái)，我國(guó)液壓系統(tǒng)在不斷地更新，為冶煉行業(yè)輸送全新的液壓系統(tǒng)。

2 銅冶煉設(shè)備機(jī)械液壓系統(tǒng)污染產(chǎn)生的根源

2.1 從外界進(jìn)入的污染物

在液壓系統(tǒng)的使用過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)一些粉塵，粉塵會(huì)通過(guò)設(shè)備內(nèi)的活塞桿進(jìn)入內(nèi)部，粉塵進(jìn)入后，將會(huì)堵塞油液油箱的氣孔通道，從而導(dǎo)致了整個(gè)冶煉行業(yè)液壓系統(tǒng)受到污染。從另一個(gè)方面來(lái)說(shuō)，污染源不單單是粉塵一種，還有同粉塵類似的外界進(jìn)入的污染物，通過(guò)合理的防治污染的方法來(lái)改善液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境，保證將外界進(jìn)入的污染物阻斷在源頭。除了外界進(jìn)入的污染物會(huì)對(duì)液壓系統(tǒng)造成污染，還有一種原因是人為原因，在保證外界污染的前提下，杜絕后者污染情況的發(fā)生。

2.2 系統(tǒng)自身遺留的污染物

銅冶煉設(shè)備機(jī)械液壓系統(tǒng)是一項(xiàng)內(nèi)部操作極其煩瑣的生產(chǎn)工程。整個(gè)液壓系統(tǒng)的生產(chǎn)流程，主要是從生產(chǎn)到企業(yè)入庫(kù)期間需要經(jīng)歷一系列的流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)。在實(shí)際的操作中，環(huán)境的污染在液壓系統(tǒng)是不可避免的。其中，這些主要污染源包括毛刺、碎屑、沙粒、廢料等常見(jiàn)的污染物。冶煉技術(shù)對(duì)于潔凈程度要求極高，如有發(fā)現(xiàn)哪個(gè)部位出現(xiàn)不干凈的現(xiàn)象，將會(huì)造成整個(gè)液壓系統(tǒng)的污染，從而影響了液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行，降低液壓系統(tǒng)的工作效率，影響了冶煉行業(yè)的發(fā)展。

2.3 系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染物

冶煉工作需在特定的工作區(qū)域完成。其中，冶煉技術(shù)的核心區(qū)域?yàn)殂~冶煉設(shè)備機(jī)械液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)造太多復(fù)雜，給冶煉工作帶來(lái)挑戰(zhàn)。在當(dāng)今的鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)中，大部分的冶煉工作都是在戶外進(jìn)行的，受到戶外環(huán)境的影響，金屬的表面會(huì)發(fā)生部分腐蝕，其中的金屬顆粒和潤(rùn)滑效果如果未按要求完成，將會(huì)產(chǎn)生廢料和磨料等污染物質(zhì)。由于液壓系統(tǒng)中高溫、高壓影響，導(dǎo)致了冶煉材料發(fā)生老化現(xiàn)象，腐蝕程度將會(huì)更加嚴(yán)重，對(duì)冶煉工作的進(jìn)展造成了影響。

3 銅冶煉設(shè)備機(jī)械液壓系統(tǒng)危害的主要原因和表現(xiàn)

銅冶煉設(shè)備機(jī)械液壓系統(tǒng)會(huì)受到不同因素造成的污染，但其中最主要的污染因素來(lái)源于液壓油，然而造成污染的主要物質(zhì)包括：固體顆粒、水分、空氣等。

固體顆粒主要由于液壓系統(tǒng)內(nèi)部的組件在裝配的過(guò)程中發(fā)生了由摩擦造成的損壞，從而導(dǎo)致了其中的固體雜質(zhì)殘留造成的污染。從另一方面來(lái)看，由于特殊的工作環(huán)境或者保養(yǎng)過(guò)程中意外的發(fā)生都會(huì)導(dǎo)致液壓油的污染。

水分是日常生活必需品，但在冶煉領(lǐng)域也同樣至關(guān)重要。在冶煉時(shí)，來(lái)自大氣上空的水汽在液壓油中會(huì)發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象。還會(huì)出現(xiàn)因日常保護(hù)不當(dāng)、使用失誤、運(yùn)輸途中水分地進(jìn)入造成了液壓油的污染。

空氣存在于大氣的上空，由于工作過(guò)程中密封不完整，與設(shè)備內(nèi)物質(zhì)發(fā)生混合，造成了設(shè)備的污染?？諝庵行纬傻臍埩粑?，也是由于設(shè)備在進(jìn)行安裝過(guò)程中并未進(jìn)行徹底的清潔造成污染。

銅冶煉設(shè)備機(jī)械液壓系統(tǒng)因?yàn)樽陨淼墓ぷ髟?，使檢測(cè)數(shù)據(jù)高精細(xì)化。在冶煉過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生油液，油液會(huì)對(duì)銅冶煉設(shè)備形成影響，造成了液壓元件堵塞，并不能正常運(yùn)行。還可能使液壓元件損壞，由于元件的表面被劃傷，破壞了其中的精確度和光潔度迫使液壓系統(tǒng)內(nèi)部失調(diào)，如果長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)這種情況，會(huì)破壞整個(gè)系統(tǒng)。其中油液中會(huì)出現(xiàn)粘著物，使液油器的網(wǎng)眼堵塞，還會(huì)導(dǎo)致泵無(wú)法正常吸油，出現(xiàn)氣蝕和振動(dòng)的現(xiàn)象。當(dāng)油溫突然升高時(shí)，油液內(nèi)部會(huì)發(fā)生反應(yīng)，形成變質(zhì)。自此可知，油液如果造成污染，整個(gè)系統(tǒng)都將會(huì)受到影響，迫使生產(chǎn)效率降低，并產(chǎn)生了高額的維護(hù)費(fèi)用，造成不必要的浪費(fèi)[1]。

4 銅冶煉設(shè)備機(jī)械液壓系統(tǒng)的污染控制策略

4.1 過(guò)濾器的合理選擇

銅冶煉設(shè)備機(jī)械液壓系統(tǒng)由于污染嚴(yán)重，所以需要進(jìn)行防治。合理運(yùn)用過(guò)濾器對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行處理，主要包括了兩個(gè)方面：從一方面來(lái)看，補(bǔ)油系統(tǒng)會(huì)與油箱一起運(yùn)作，通過(guò)液壓設(shè)備內(nèi)油溫的壓力將雜質(zhì)輸入到油箱內(nèi)，會(huì)有部分特殊物質(zhì)的殘留物受重力的影響形成沉淀，設(shè)備內(nèi)也會(huì)存在無(wú)法沉淀的細(xì)微物質(zhì)，隨著液壓油的運(yùn)作進(jìn)入液壓設(shè)備內(nèi)部，因此需要運(yùn)用過(guò)濾技術(shù)將雜質(zhì)去除，達(dá)到最優(yōu)的效果。由此可知，過(guò)濾器是液壓潤(rùn)滑系統(tǒng)的最關(guān)鍵的素材。過(guò)濾器可以過(guò)濾掉多余雜質(zhì)，使設(shè)備保持較高的初始清潔度，提高了液壓系統(tǒng)的工作可靠性和使用壽命，在日常的液壓設(shè)備一般會(huì)采用高精度的過(guò)濾器。具體的過(guò)濾器選擇應(yīng)依據(jù)設(shè)備的具體情況來(lái)決定，一般情況下是根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)中對(duì)過(guò)濾精度有嚴(yán)格要求的元件進(jìn)行選擇。其中過(guò)濾器的材料一般采用于新型高性能的材料，這種材料必須與其中的傳導(dǎo)介質(zhì)相兼容，并能夠解決掉因過(guò)濾精度、壓力耗損造成的問(wèn)題。在過(guò)濾器的選擇過(guò)程中，精度會(huì)作為準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，這種評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)并不科學(xué)，沒(méi)有相應(yīng)的依據(jù)。精度值是根據(jù)生產(chǎn)廠家的要求來(lái)規(guī)定的，數(shù)值僅僅代表所需的精度，并不包括會(huì)產(chǎn)生的過(guò)濾效率，從而導(dǎo)致了產(chǎn)品的精度與預(yù)定數(shù)值出現(xiàn)了偏差，也讓液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定值丟失。因此，現(xiàn)如今國(guó)內(nèi)外的過(guò)濾器根據(jù)銅冶煉生產(chǎn)實(shí)際的過(guò)程中液壓系統(tǒng)對(duì)于雜質(zhì)的過(guò)濾要求，引入了過(guò)濾比β 值這一全新的概念，促進(jìn)了液壓系統(tǒng)對(duì)污染控制的要求[2]。

4.2 提高動(dòng)態(tài)檢測(cè)力度

在液壓系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)作時(shí)，要時(shí)刻對(duì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)力度進(jìn)行查詢。污染源的動(dòng)力檢測(cè)是污染防控的必備前提，同時(shí)也將會(huì)影響系統(tǒng)的維護(hù)。如今，我國(guó)國(guó)家科學(xué)技術(shù)穩(wěn)定發(fā)展，在銅冶煉方面同樣也得到了相關(guān)的技術(shù)支持。國(guó)外已經(jīng)研究出頗爾、英特諾曼等多種數(shù)字檢測(cè)儀，在國(guó)外技術(shù)的促進(jìn)下，中國(guó)也在突飛猛進(jìn)，逐漸研究出超過(guò)國(guó)外設(shè)備的數(shù)字檢測(cè)儀和在線檢測(cè)儀等智能化的設(shè)備。智能化液壓設(shè)備作用很大，不僅可以有效檢測(cè)常規(guī)的固體顆粒物雜質(zhì)，還可以檢測(cè)水和乙醚這類物質(zhì)，這種液壓化的設(shè)備在如今的銅冶煉行業(yè)中用途廣泛，該液壓設(shè)備具備檢測(cè)速度快、精度高的特點(diǎn)，需要按規(guī)定的要求，使其達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，得出準(zhǔn)確的設(shè)備檢查結(jié)果。因此，檢測(cè)人員需合理使用多種液壓檢測(cè)設(shè)備，來(lái)幫助檢測(cè)人員隨時(shí)隨地對(duì)系統(tǒng)開(kāi)展污染情況的調(diào)查結(jié)果的檢測(cè)，根據(jù)實(shí)時(shí)的污染情況來(lái)看，洞察掌握液壓系統(tǒng)的污染趨勢(shì)，并通過(guò)多日的觀察，根據(jù)具體的實(shí)際情況采取針對(duì)性的排污消雜措施，將隱患問(wèn)題及時(shí)的消除，防止問(wèn)題擴(kuò)大化。例如，我國(guó)一些銅冶煉公司，已經(jīng)開(kāi)始慢慢改革，將檢測(cè)重點(diǎn)放在動(dòng)態(tài)液壓設(shè)備的檢測(cè)力度，并安排專業(yè)的人才對(duì)檢測(cè)表定期查看，避免由液態(tài)系統(tǒng)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤而造成環(huán)境污染。在此力度下，我國(guó)的銅冶煉污染問(wèn)題將有效地被改善，我國(guó)因銅冶煉而造成的污染現(xiàn)象也將會(huì)有大幅度緩解，促進(jìn)了我國(guó)污染治理的大環(huán)境的動(dòng)態(tài)檢測(cè)力度[3]。

4.3 做好系統(tǒng)污染防控

由于液壓系統(tǒng)的污染問(wèn)題持續(xù)升溫，因此液壓系統(tǒng)的污染防控工作至關(guān)重要。首先，液壓系統(tǒng)進(jìn)行檢修時(shí)要保持警惕，從以下幾方面加強(qiáng)對(duì)設(shè)備元件的污染損害：要時(shí)刻檢測(cè)液壓系統(tǒng)內(nèi)的污染源，觀察設(shè)備器材內(nèi)是否有遺漏物質(zhì)；在對(duì)液壓系統(tǒng)內(nèi)的元件進(jìn)行修理和拆卸時(shí)，要做好油口的密封工作，防止污染物進(jìn)入其中；在更換設(shè)備元件的時(shí)候，要事先對(duì)新元件進(jìn)行檢測(cè)，保證設(shè)備內(nèi)的環(huán)境衛(wèi)生；在更換油類設(shè)備時(shí)需先進(jìn)行過(guò)濾等。系統(tǒng)日常的維護(hù)和檢修過(guò)程中，相關(guān)管理人員要做好檢測(cè)員的監(jiān)督指導(dǎo)工作，保證做好對(duì)污染源的防護(hù)控制，以一種嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、全面細(xì)致的精神來(lái)規(guī)避污染問(wèn)題。

其次，要每日對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，密封問(wèn)題是一種污染源，因此要加大設(shè)備的各個(gè)密封環(huán)節(jié)的檢查，如果長(zhǎng)時(shí)間未做密封處理，設(shè)備內(nèi)某一環(huán)節(jié)將會(huì)出現(xiàn)一定程度的老化、功能衰減等問(wèn)題，使其失去對(duì)雜質(zhì)的過(guò)濾作用，比較常見(jiàn)的雜質(zhì)會(huì)從密封材質(zhì)不良的位置進(jìn)入液壓系統(tǒng)，尤其是泵的吸入管和軸密封會(huì)出現(xiàn)漏氣的現(xiàn)象。因此，如果日常檢修中發(fā)現(xiàn)了密封位置的出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，要及時(shí)進(jìn)行更換。

最后，液壓系統(tǒng)需要針對(duì)防塵網(wǎng)的除污功能做出全方位的排查，比較常見(jiàn)的是確認(rèn)空氣濾清器要始終保持在運(yùn)行的狀態(tài)。在油箱的油口處做好密封處理，主要保障了油箱與管道的連接位置是完全密封的。針對(duì)了一些易發(fā)生污染的元件，要定期進(jìn)行清洗，并在到達(dá)使用期限之后，及時(shí)更換。如果日常檢測(cè)中整個(gè)液壓系統(tǒng)遭受比較大的污染，就要對(duì)油箱和管道進(jìn)行大清理[4]。

4.4 合理控制冶煉油溫

銅冶煉設(shè)備機(jī)械液壓系統(tǒng)主要是為了提煉出銅油。在煉油的過(guò)程中，要時(shí)刻保持其中的油溫值。液壓系統(tǒng)中的油溫如果過(guò)高，將會(huì)造成液壓系統(tǒng)數(shù)值的紊亂。并且為接下來(lái)的工作帶來(lái)了影響。使油液中的水分和含污量逐漸增大，經(jīng)過(guò)大數(shù)據(jù)的查看可知，液壓中油溫每增加15°，就會(huì)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，其壽命就會(huì)下降10倍，將嚴(yán)重影響了液壓系統(tǒng)的可靠性。相關(guān)人員制定了相關(guān)的計(jì)劃，在油溫的控制方面安排專業(yè)人才，通過(guò)隨時(shí)觀察溫度的變化來(lái)調(diào)節(jié)冷卻水量、溢流閥和泵的流量壓力，確保油溫始終控制在小于60°的范圍內(nèi)。例如，在當(dāng)下的銅冶煉公司，公司會(huì)安排專業(yè)人才對(duì)液壓設(shè)備中的油溫進(jìn)行檢測(cè)，每天定時(shí)上報(bào)給相關(guān)部門(mén)，保證油溫真實(shí)準(zhǔn)確，來(lái)避免因油溫而造成的液壓設(shè)備污染問(wèn)題。公司在油溫方面還專門(mén)設(shè)立了補(bǔ)習(xí)班，主要講油溫在液壓系統(tǒng)中的重要性，相關(guān)人員可以根據(jù)自身的缺陷而適當(dāng)參加，彌補(bǔ)缺失問(wèn)題，其中不理解問(wèn)題將會(huì)一一受到解答。公司還定期開(kāi)設(shè)關(guān)于冶煉中油溫的控制考核，通過(guò)模擬對(duì)油溫的觀測(cè)，來(lái)穩(wěn)定其對(duì)油溫的合理控制。我國(guó)銅冶煉技術(shù)是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，也代表了中國(guó)銅冶煉將穩(wěn)定發(fā)展，拒絕污染[5]。

4.5 加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)工作

液壓系統(tǒng)在控制好前期的污染防治工作，也要加強(qiáng)后期的維護(hù)和保養(yǎng)工作。首先，要控制好新油在注入過(guò)程中所造成的污染。在新油檢測(cè)完畢后發(fā)現(xiàn)，總體污染水平有所下降，低于了NAS10 水平標(biāo)準(zhǔn)，并不能滿足液壓系統(tǒng)對(duì)污染物的管控要求。所以在新油注入之前，通過(guò)一遍又一遍的過(guò)濾系統(tǒng)，有效地降低了新油造成的污染，達(dá)到了液壓系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)要求。通過(guò)減少使用后對(duì)閥門(mén)的更換與清洗頻率，提升了工作效率。離線、在線循環(huán)沖洗是較為重要的養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)。離線循環(huán)沖洗時(shí)，液壓閥會(huì)斷開(kāi)，將其中的軟管和硬管相互連接，新油需用泵過(guò)濾處理。通過(guò)橡膠錘敲擊接頭和焊縫等固體顆粒污染物。在此需要注意的是液壓系統(tǒng)中油液溫度不宜太高，一旦溫度超標(biāo)將會(huì)發(fā)生氧化變質(zhì)反應(yīng)，加速了金屬的磨損變質(zhì)程度，導(dǎo)致液壓機(jī)器設(shè)備的老化，需要將其溫度控制在55℃以下。最后，液壓系統(tǒng)在使用之后，需要定期對(duì)元件進(jìn)行密封處理，包括軸端和活塞的密封，可以大幅度的減少外部的泄露和雜質(zhì)的進(jìn)入。還需定期對(duì)軸箱進(jìn)行清洗，及時(shí)清除掉油箱內(nèi)的污垢，并更換其中過(guò)濾器和空氣過(guò)濾器，都是防止污染物進(jìn)入液壓系統(tǒng)油箱和備用油箱的有效辦法。從而推動(dòng)了液壓系統(tǒng)的快速發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，液壓技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)銅冶煉現(xiàn)代化生產(chǎn)有著十分重要的作用。近年來(lái)，金屬銅的使用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，導(dǎo)致了所需量也在增加。在這種情況下，銅冶煉設(shè)備也需要?jiǎng)?chuàng)新。因此要合理改善其污染問(wèn)題且延長(zhǎng)使用壽命，積極完成污染防控工作。