高爐爐前液壓系統(tǒng)污染分析及控制措施

崔紅偉++邰國(guó)軍

摘 要：液壓傳動(dòng)以其易于實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)、直線運(yùn)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)在高爐煉鐵中得到廣泛的應(yīng)用，但是高爐生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)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(duì)爐前液壓系統(tǒng)的污染源及危害進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)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(guān)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(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)、直線運(yùn)動(dòng)，元件排列布置靈活方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，在鋼鐵冶金行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。高爐爐前是出鐵和堵口的作業(yè)場(chǎng)所，具有重載、高溫、粉塵多等特點(diǎn)，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(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)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(duì)液壓系統(tǒng)的污染進(jìn)行分析并制定相應(yīng)的控制措施。

2 爐前液壓系統(tǒng)的構(gòu)成及常見(jiàn)污染源

2.1 爐前液壓系統(tǒng)構(gòu)成及工作環(huán)境

高爐爐前液壓系統(tǒng)主要由動(dòng)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(zhǎng)期暴露在爐前大量的粉塵氧化鐵皮環(huán)境中，并且鑿巖機(jī)和泥炮打泥油缸工作時(shí)處于鐵水溝正上方溫度高，易導(dǎo)致油液變質(zhì)。

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(xué)物質(zhì)、微生物等雜質(zhì)。固體顆粒會(huì)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(huì)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(zhì)，堵塞濾芯，低溫環(huán)境下游離水結(jié)冰會(huì)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(dòng)和噪音，降低油液的體積彈性模量和剛性，使系統(tǒng)響應(yīng)特性變差。溶劑及表面化學(xué)物質(zhì)容易使金屬腐蝕。微生物的生成使油液變質(zhì)，降低潤(rùn)滑性能，加速元件腐蝕。此外爐前液壓系統(tǒng)長(zhǎng)期處于高溫條件下，油液易產(chǎn)生化學(xué)質(zhì)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(jí)及污染的判定

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

液壓系統(tǒng)油液在使用過(guò)程中品質(zhì)會(huì)逐漸發(fā)生改變，如果變化初期不進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚鸵旱钠焚|(zhì)會(huì)急劇變化，引起液壓系統(tǒng)故障，所以對(duì)液壓油必須進(jìn)行定期的檢查與處理。物理性質(zhì)實(shí)驗(yàn)判定可準(zhǔn)確的分析出油液的污染程度，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)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(shè)計(jì)安裝

爐前液壓系統(tǒng)油箱采用開(kāi)式結(jié)構(gòu)，薄板焊接而成，表面涂耐油材料，油箱中間設(shè)兩個(gè)隔板將進(jìn)油管與吸油管分離開(kāi)，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(cè)面開(kāi)小孔與大氣相通。液壓管路前設(shè)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(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

液壓管路的布置應(yīng)減少?gòu)澢苈泛徒宇^數(shù)量；管道分段采用鋸割，禁用砂輪切割機(jī)，防止砂輪粉末殘留在管道內(nèi)，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(guò)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(biāo)有過(guò)濾精度、通流能力、壓力損失等，其中過(guò)濾精度是主要指標(biāo)。

液壓管路的清洗，液壓系統(tǒng)在投入使用前必須進(jìn)行兩次清洗，第一次清洗應(yīng)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(jìn)行系統(tǒng)的第一次安裝。爐前第一次清洗時(shí)間一般為1-2個(gè)晝夜，達(dá)到預(yù)定清洗時(shí)間后根據(jù)濾網(wǎng)中雜質(zhì)的量確定是否結(jié)束第一次清洗。第二次清洗是在第一次安裝連成回路后進(jìn)行的系統(tǒng)內(nèi)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(jìn)出油口隔開(kāi)，在主油路上接臨時(shí)通路組成獨(dú)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(lái)做調(diào)整試車(chē)準(zhǔn)備。

3.2 液壓系統(tǒng)的日常維護(hù)

爐前開(kāi)口機(jī)、泥炮回轉(zhuǎn)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(fù)運(yùn)動(dòng)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(dǎo)套間的配合進(jìn)入油液，污染液壓系統(tǒng)。日常點(diǎn)檢及維護(hù)中要做好設(shè)備的防塵，保持設(shè)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(kāi)口機(jī)油管更換頻繁，更換過(guò)程中極易導(dǎo)致固體顆粒進(jìn)入液壓系統(tǒng)，拆裝時(shí)應(yīng)將管接頭開(kāi)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(jī)每隔30分鐘對(duì)鐵口開(kāi)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(duì)鑿巖機(jī)的維修要求處于無(wú)塵環(huán)境，裝配前對(duì)鑿巖機(jī)各零部件進(jìn)行細(xì)致的清洗，有劃傷的部分要進(jìn)行打磨防止使用過(guò)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(yīng)利用高爐定修、爐前修溝等機(jī)會(huì)定期對(duì)油箱進(jìn)行清理，清除油箱中的雜質(zhì)，并每隔一段時(shí)間應(yīng)進(jìn)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(nèi)，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(guó)軍

（日照鋼鐵控股集團(tuán)有限公司，山東 日照 276806）

摘 要：液壓傳動(dòng)以其易于實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)、直線運(yùn)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)在高爐煉鐵中得到廣泛的應(yīng)用，但是高爐生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)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(duì)爐前液壓系統(tǒng)的污染源及危害進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)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(guān)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(yīng)在油液臟到使系統(tǒng)工作出現(xiàn)故障時(shí)才更換。在更換新油前，整個(gè)系統(tǒng)必須先清洗一次并更換濾芯，嚴(yán)禁混入不同牌號(hào)的液壓油。

4 結(jié)語(yǔ)

爐前液壓系統(tǒng)惡劣的環(huán)境是設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的難點(diǎn)，我們要從系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝開(kāi)始考慮盡量減少污染物的入侵，使用中對(duì)液壓系統(tǒng)做精心的防護(hù)、保養(yǎng)，定期檢測(cè)油樣、清洗液壓油箱，以延長(zhǎng)系統(tǒng)運(yùn)行周期，減少設(shè)備故障，保證爐前生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]李越.液壓系統(tǒng)故障診斷的基本方法與步驟[J].中國(guó)設(shè)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(jiǎn)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(shè)備管理及維護(hù)。endprint