寧鋼2號高爐爐前液壓系統污染控制實踐

韓云鵬

【摘? 要】論文提出對寧鋼2號高爐爐前液壓系統污染物的控制實踐，提高了爐前液壓系統的工作穩定性。在實踐當中證明了液壓系統工作的穩定性與液壓系統介質的污染情況有著十分緊密的聯系。因此，對液壓油污染進行防控是降低液壓系統故障頻率和提高液壓系統工作穩定性的重要手段。

【Abstract】The paper puts forward that the control practice of pollutants in the No.2 blast furnace stokehole hydraulic system in Ningbo Iron and Steel Company Limited has improved the working stability of the blast furnace stokehole hydraulic system. In practice， it has been proved that the working stability of the hydraulic system is closely related to the pollution situation of the medium in the hydraulic system. Therefore， the prevention and control of hydraulic oil pollution is an important means to reduce the failure frequency and improve the working stability of the hydraulic system.

【關鍵詞】爐前設備;液壓系統;控制方案

1 引言

寧鋼煉鐵廠2號高爐于2008年5月投產，設計爐容2500m2，利用系數2.5t/（m2·d），年產鐵量200萬t。高爐的大型化，對于爐前設備的液壓系統提出了更高的要求。爐前液壓設備工況條件惡劣，在實踐當中證明液壓系統工作的穩定性與介質的污染有著十分緊密的聯系，對此進行分析能夠進一步提升系統工作的可靠性。

2 寧鋼2號高爐爐前液壓系統簡介

①系統用途：爐前液壓系統為泥炮、開口機、揭蓋機提供動力源，完成開口機開口、泥炮堵口、揭蓋機移動A蓋功能。②系統工作原理：爐前液壓系統主要由兩組共計五臺恒壓變量軸向柱塞泵（其中，180r/ml的三臺泵一組，一用兩備控制泥炮、揭蓋機;107r/ml的兩臺泵一組，一用一備控制開口機）、一套循環冷卻系統、各種控制閥、液壓油缸、液壓馬達等組成。液壓油由恒壓變量軸向柱塞泵打出，經各控制閥進入油缸馬達完成各種動作。③性能參數：工作壓力為13～27MPa，使用介質為46#抗磨液壓油。

3 液壓系統的污染分析

研究統計資料表明，液壓系統70%～85%的故障是由顆粒污染物引起的，油液的顆粒污染引起液壓系統中各元件（泵、閥、油缸等）的損壞，造成液壓系統失效，影響高爐正常生產。

①高爐爐前液壓系統工況惡劣，液壓系統原件在現場裝配過程中、檢修過程中以及液壓站補油過程中，爐前粉塵、焊渣、金屬碎屑、纖維等固態顆粒物帶入液壓系統造成污染;②爐前液壓系統的工作壓力為13～27MPa，高壓工作狀態下，液壓系統的金屬軟管、密封圈等原件易損壞，金屬軟管內部膠皮脫落、密封圈損壞后固態顆粒物帶入液壓系統造成污染;③液壓系統在高溫環境下運行，油溫過高催化液壓油的氧化反應，加速液壓油變質，造成污染;④爐前設備運行過程中，強大的沖擊及振動加速了液壓系統的磨損，液壓系統容易產生泄露，污染物極易于漏點侵入。

4 污染對液壓系統的危害

首先，由于污染物參與設備的運行過程致使液壓設備當中的零件存在較大的磨損問題，增加了原件的實際消耗速度以及磨損速度，縮短了零件的實際使用壽命。固體污染物在零件之間進行傳遞，造成零件的大規模磨損。經過對現階段的磨損狀況進行分析可以看出，在磨損當中主要可以分為以下幾種類型，包括切削磨損、疲勞磨損以及沖蝕磨損等。所以固體污染物參與零件的運轉過程會影響系統實際的工作效能。尤其是在機械設備的內部環境當中造成較大的危害時，將會造成難以逆轉的損失。其次，污染物在油液當中進行流動會使得在工作當中引起流量的變化與波動。油液當中的雜質物質會使得液壓閥的實際性能發生較大的變化，導致系統當中的流量出現一定的變化，導致液壓元件及液壓油溫度升高，加速了液壓元件的磨損及催化液壓油的氧化反應，加速液壓油變質，液壓油消耗也隨之增加，使工作的整體過程處于波動的狀態，引起工作狀況的變化。最后，由于受到污染物的影響，在設備的運行當中會導致元件之間的阻塞以及卡緊，導致整個機械設備的運轉不夠靈活，在實際的操作當中帶來較大的阻礙。隨著液壓技術的不斷提升，在液壓零件制造的過程當中其精密度不斷提升，因此，污染物對液壓系統及液壓設備造成更大程度的磨損和消耗，對爐前生產帶來嚴重的損失。在油液的運行過程當中，由于固體顆粒在零件之間運行，導致夾雜在油液當中的污染物會造成零件之間卡緊，導致在運轉過程當中機械設備的運轉不夠靈活，導致閥芯阻塞、動作失靈的狀況發生。如果對于油液的質量把關不夠嚴格，在油液當中混入了污染物，將會導致工作效能降低，造成工作整體失靈。

5 油液污染的控制方案

5.1 開展污染程度評測工作

油液污染物指的是油液當中存在的固體顆粒物的含量，固體污染物的數量可以用相應的方法進行測試，并對其中的數據進行統計和記錄。在污染物的測定過程當中經常會應用到的測量方式主要有兩種，分別是稱重法以及顆粒計數法。稱重法主要是根據單位油液的污染物的質量進行統一測定，通過精密的稱量方式對油液的重量進行測定。這樣的方式能夠反映油液的實際污染程度，但是不能夠精確地反映出油液污染物的實際分布狀況[1]。顆粒計數法主要指的是在單位容積的油液當中對其中的顆粒物濃度進行統計，通過將顯微鏡顆粒計數法以及自動顆粒計數法進行應用從而對污染物進行評測。工作人員在工作的過程當中要合理地使用兩種測評方法，根據實際需求，結合機械的運行狀況精密化地開展油液的評估工作，加強對于油液實際質量的監控，進一步降低油液的污染程度，提升工作的實際質量[2]。

日常工作中可以通過目測油品顏色來基本判斷油液的污染程度，通過手感油液的粘稠度基本判斷油液的污染程度，也可將油樣滴在濾紙上觀察濾紙析出的固體顆粒物來基本判斷油液的污染程度。對油樣進行定期分析，發現污染及時送檢并查出油液污染的具體原因，及時消除污染物。

5.2 液壓系統的污染防控

液壓系統正常工作的首要條件是系統內部必須清潔，備件上機之前或系統檢修之后，液壓系統遭到污染不可避免，新備件可能含有毛刺、切屑、灰塵、焊渣、油漆等污染物;在軟管、管道、管接頭安裝過程中都有可能將污染物帶入系統;液壓站補液過程中污染物也會進入系統。所以提高液壓油的清潔度，保持在系統內關鍵液壓元件的污染耐受度范圍內，保證液壓系統的工作可靠性，延長元件的使用壽命[3]。

①液壓元件無論是保養或更換新件，在安裝前必須清洗干凈，各液壓元件裝配前要用煤油洗刷，禁止使用帶纖維的織物（如棉紗）擦拭，然后用壓縮空氣吹干。②液壓系統定期空循環沖洗，這時系統的其他元件盡可能斷開，以防被管道清除的臟物所污染。③油箱要合理密封，通大氣處要設空氣濾清器。油箱過濾器定期更換，合理選擇濾油器的類型，應從濾油效率、阻擋臟物的能力、允許工作壓力、消除污染是否方便等多方面考慮。④油液即使密封過濾很好，在長期的壓力和溫度反復作用下會逐漸變質、失去應有的性能，所以也需要定期更換。⑤液壓系統中的易損件根據實際工況進行定期更換，避免液壓元件內部損壞污染液壓系統，避免污染物侵入。⑥液壓件裝配時，如需打擊，禁止使用鐵制錘子敲打，可以使用木錘、橡皮錘、銅錘和銅棒。⑦裝配時不能佩戴手套，不能用纖維織品擦拭安裝面，防止纖維類臟物侵入液壓閥。⑧已裝配完的液壓元件、組件暫不進行上機時，應將其所有油口用塑料塞子堵住。

6 結語

綜上所述，在高爐爐前液壓系統污染物的檢測與控制當中，工作人員要查找污染物的實際來源，做好污染物的檢測與評定工作，及時就污染物的狀況進行嚴格審查，進一步確保油液的質量，提升機械運行的整體效率[4]。

【參考文獻】

【1】唐永輝，劉仕虎.全液壓式開口機在大型高爐上的應用[J].冶金工程，2017（1）：43-49.

【2】孫連生，廖尋志.提高1000m3高爐爐頂壓力操作實踐[J].萊鋼科技，2017（2）：20-24.

【3】楊大鵬，張世峰.高爐出鐵口噴濺問題的簡易處理方法[J].河北冶金，2017（4）：35.

【4】居勤章，王超.寶鋼高爐環保改造生產實踐[J].煉鐵，2019（3）：11-15.