高爐爐前全液壓開口機技術改進

摘 要：隨著經濟發展速度的不斷加快，我國的城市化水平不斷提高，各種功能的建筑工程大量出現，對于各種建筑材料的需求也越來越多，也對其質量提出了更高的要求。當前的高爐煉鋼技術中，使用的是高爐爐前全液壓開口機，由于技術條件的限制，在使用中存在不少的缺陷，影響了高爐的工作效率和質量。文章結合新鋼2500m3高爐爐前YYG350型全液壓開口機的使用現狀，對設備的液壓控制系統和霧化水系統進行了技術改進和優化，以提高生產效率，保證生產的順利進行。

關鍵詞：高爐；全液壓；開口機；技術改進

前言

濟鋼始建于1958年，其產品以中厚板、線材、螺紋鋼、硅鋼片、圓鋼、鋼管、鋼帶等多為主，位于江西省新余市，北依浙贛鐵路、滬瑞高速公路，東臨贛粵高速公路，東南緊瀕贛江支流袁河，占地面積28508畝。新鋼公司資產總值107.61億元，具有年產生鐵900萬噸、鋼1000萬噸、鋼材410萬噸的生產能力，到2008年，新鋼公司實現銷售收入200億元，利稅總額40億元。原有的爐前開口機采用的是氣液混合式開口機，主要采用液壓為動力，其鑿巖機部分使用高壓氣體作為動力源，無論是開孔的能力、速度、質量等，都無法滿足高爐冶煉的發展需求。因此，企業首先對1號2500m3高爐進行了全液壓開口機技術改進。

1 全液壓開口機概述

1.1 結構

本文提到的新鋼2500m3高爐爐前采用的是YYG350型全液壓開口機，其基本結構主要有三個部分，包括霧化水系統、液壓系統以及機械部分。霧化水系統主要是通過對壓力和水流量的調節，對開口機進行清掃，對鉆桿和鉆頭進行冷卻處理。液壓系統主要是對開口機的回轉動作、傾動動作以及鑿巖機的鉆進、振打等進行控制。機械部分主要由兩個基本構件組成，包括回轉機構和鉆進機構，其中，回轉機構的功能是將開鐵口機送至相應的工作位置或避讓位置，同時將工作時產生的反力傳遞給基礎；而鉆進機構的功能是推進馬達，通過鏈條和行走小車，帶動鑿巖機的運動，同時為其提供工作反力，確保鑿巖機的正常工作。

1.2 性能

YYG350型全液壓開口機屬于新一代的多功能開口機，相比于傳統的氣液開口機，其工作時更加穩定，產生的沖擊力小，易于傳遞較大的扭矩和力；同時，在功率相同的情況下，液壓傳動裝置可以實現過載保護，其調速性能好，動作可靠迅速，操作更加方便。另外，新的設備中機械結構緊湊，體積較小，可以有效節約空間環境，適用范圍約在1000～2700m3高爐。

2 存在的問題以及問題分析

在對1號2500m3高爐全液壓開口機的技術改造和使用過程中，其存在的問題如下：

2.1 設計問題

開口機在使用過程中，會出現旋轉過快的情況，進而對開口機的機械結構部分造成損傷，出現底座螺栓松動，鑿巖機行走大梁變形等問題。雖然可以通過節流閥對控制管路中液壓油的油量進行調節和控制，但是卻無法從根本上解決開口機的緩沖問題。在改造完成應用7個月時，出現了大梁的機械問題，嚴重影響了高爐的正常生產，也在一定程度上增加了成本的支出。

2.2 鑿巖機沖擊頻率較小

在開口機改造完成并應用一段時間后，發現鑿巖機存在沖擊頻率小的問題，開鐵口速度較慢，無法滿足高爐生產的需求。

2.3 液壓站存在一定的局限性

在對1號2500m3高爐全液壓開口機進行改造時，單獨建立了開口機液壓站，因此并沒有發現所有的問題。而在對2號2500m3高爐全液壓開口機進行技術改造時，發現其空間布局存在一定的局限性，如果依然單獨建立開口機液壓站，其費用投入較高，同時也存在著備件不統一的問題。

2.4 加油方式單一

液壓系統通常都存在漏油的現象，需要及時對其進行補油。在技術改造前，主要是使用加油機對其進行補油，但是，由于濾油機的型號種類繁多，操作不方便，加上加油方式單一，使得加油不及時，成本費用有所增加。

2.5 霧化水效果較差

霧化系統優化主要是利用壓縮空氣，帶動水形成霧化，對通道進行清掃，有效降低鉆桿和鉆頭的溫度，從而避免因過熱而造成的鉆頭磨損，延長其使用壽命。但是在使用過程中，霧化效果不夠理想，出現管路結垢、閥芯范卡等問題。

3 相應的技術改進措施

3.1 在油路中添加行程節流閥

可以在開口機旋轉控制液壓回路中添加行程節流閥，利用開口機在旋轉過程中位置不同的特點，對行程節流閥的變化進行控制，利用對節流開度的調節，對旋轉液壓回路中油的流量進行調節，從而從根本上解決開口機的緩沖問題，避免機械部分故障的發生。

3.2 對鑿巖機的液壓沖擊系統進行優化

可以參考鑿巖機的基本結構和液壓沖擊系統，對其沖擊系統進行相應的技術改進，以控制閥組、中空式活塞桿油缸組成新的沖擊系統。其中，控制閥組主要由兩個溢流閥、二位四通電液換向閥、二位二通電磁閥以及節流閥組成。系統定額壓力為12MPa，沖擊液壓缸的實際工作壓力為8MPa，沖擊系統工作時，流量為12～70L/min，沖擊頻率可以進行調節，一般情況下為20～60Hz，液壓缸的理論輸出力為60kN，行程50mm。這樣的改造，可以以一種相對簡單的方式，對系統進行簡化，從而保證了工作效率，降低了成本投入。

3.3 添加切換閥臺

為了解決液壓站的局限性，降低成本投入，可以在液壓炮和開口機的操作室內添加切換閥臺，是開口機和液壓炮共用一個液壓站，在兩者之間進行切換，從而有效解決需要單獨建立液壓站的問題。

3.4 改變加油方式

可以利用循環泵，對液壓系統的加油方式進行改進。其基本原理是：在原有的循環泵吸油口部位添加一個旁通管路，在管路上設置球閥和橡膠軟管，在正常市場進行時，將旁通管路的球閥關閉，保障系統的正常運行。而當需要進行補油時，可以將橡膠軟管插入油桶，同時打開球閥，關閉循環泵與油箱進口的閥門，利用循環泵，對油箱進行加油。與傳統的加油方式比，更加方便快捷，且無需使用加油機，同時，也可以對新投入的液壓油進行過濾，節約了備件的成本費用。

3.5 對霧化水介質進行改善

可以通過對霧化水介質的優化，使用中壓氮氣和軟水代替壓縮空氣與工業水，解決氣體介質壓力不穩以及水質不潔的難題，從而避免霧化水系統出現管路結垢、閥芯范卡等問題，保證系統工作的正常和穩定。

4 結束語

總而言之，對高爐爐前全液壓開口機進行相應的技術改進，是時代發展的要求，同時也是企業擴大生產規模，提高經濟效益的重要手段。相關技術人員要對其進行細致分析，加快技術改造的速度和進程，對改造中發現的問題進行及時處理，促進技術的進步和發展。

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