炉前液压设备

炉前液压设备（共4篇）

炉前液压设备 篇1

一、概述

武钢炼铁总厂在线生产的7座高炉炉前堵口、开口设备均采用液压系统进行驱动。液压设备具有推力大、结构紧凑、易实现远程操作控制等优点, 已经成熟地应用在高炉炉前区域的设备上。液压系统中的进口压力补偿器及B型半桥回路, 通过稳定控制进入泥炮、开口机回转油缸的流量, 达到稳定执行机构速度的目的。

二、炉前液压系统设备简介

1. 开口机工作原理

高炉炉前开口机是用来开铁口的设备。开铁口时, 由回转臂回转驱动主机到铁口预定位置并采用液压自锁, 然后, 送进马达通过链条带动主机前进直到钻杆头部抵住铁口, 而钻杆则被事先夹持在冲击锤上, 由旋转和振打运动相结合, 达到钻开铁口的目的。

开口机由回转机构、送进机构、钻头旋转机构和冲击机构4部分构成, 均由液压站提供动力进行驱动, 主要讨论开口机回转机构液压回路, 对其他机构液压回路不在此赘述。开口机回转机构液压回路见图1 (以6号高炉为例) 。

2. 泥炮工作原理

泥炮是高炉在出完铁水后, 用来堵铁口的设备。堵铁口时, 回转机构油缸动作, 转动泥炮直到接触到铁口, 然后, 打泥机构油缸动作, 将泥炮中的炮泥推出, 堵住铁口。

泥炮由转炮机构和打泥机构两部分组成, 此处主要讨论泥炮回转机构。泥炮回转机构液压系统见图2 (以6号高炉为例) 。

三、进口压力补偿器

1. 采用进口压力补偿器的原因

比例方向阀的控制阀口属于薄壁节流孔口, 根据节流口流量特性公式 (1) 。

式中K———节流系数A0———节流口的通流面积Δp———节流口前后的压差

A0———节流口的通流面积

Δp———节流口前后的压差

m———由节流口形状和结构决定的指数, 0.5

式 (1) 说明通过节流口的流量与节流口的截面积及节流口两端压力差的m次方成正比。对于已选定的比例方向阀来说, 节流口形状和结构是固定的, m就是一定的。因此, 只要保证Δp不变, 则在电流一定情况下, 通过比例方向阀的流量就为定值。

在开口机和泥炮回转液压回路中, 有一个很重要的阀, 即控制回转油缸动作的电液比例方向阀 (图3) 。电液比例方向阀与输入电信号成比例的输出量是通过阀的工作介质的流量 (流量的大小通过阀芯移动控制阀口大小来实现) , 并且该输出量随着输入信号的正负变化而改变通过阀的工作介质的流动方向, 从而改变执行机构的运动方向, 因此电液比例方向阀也称为比例方向流量控制阀。理论上, 该阀控制的流量与输入电流成比例, 因此可以通过控制电流信号的大小来改变流量大小, 从而来控制油缸转动的速度。实际上, 该阀在控制执行元件运动速度的过程中, 由于开口机和泥炮运动轨迹是弧线, 而且轨迹不水平, 所以转动油缸的负载压力是变化的, 也就造成比例方向阀出口压力的变化, 根据公式 (1) , 其中Δp=pp-pA, pp是不变的系统压力, pA是变化的负载压力。所以Δp是变化的, 所以会造成进入油缸无杆腔的流量也是变化的, 也就造成了泥炮前进过程中速度的不稳定。

因此, 需要对电液比例方向阀进口压力进行补偿, 即出口压力增大时, 进口也增大, 出口压力减小时, 进口也减小, 进出口压差Δp保持一定, 保证了通过电液比例方向阀的流量稳定, 从而保持执行元件速度的稳定。

2. 进口压力补偿的应用

如图3, 在比例方向阀的出油口A、B口之间, 安装一个梭阀, 它的作用是将从比例方向阀出来的高压油引至减压阀与比例方向阀进口压力进行比较, 当引出压力随着负载变化时, 减压阀的阀口也随着这种变化而变化。

图3中, 减压阀芯的右端作用有比例方向阀进口压力p1, 左端 (弹簧腔) 作用有梭阀检测到的比例方向阀A腔或B腔中的较高压力p2, 因此不考虑阀芯受到的液动力 (系统中采用德国REXROTH公司生产的ZDC系列二通进口压力补偿器, 较好的解决了液动力对补偿精度的影响) , 则减压阀阀芯的受力平衡方程见式 (2) 。

式中p1———比例方向阀入口压力 (经减压阀减压得到)

p2———比例方向阀出口压力 (经梭阀检测得到并引回减

压阀弹簧腔)

Ac———减压阀芯面积k———减压阀弹簧刚度

Xv0———减压阀弹簧装配时预压缩量

Xv———减压阀弹簧起减压作用时的位移量

由式 (2) 可以看出, 当弹簧较软, 减压阀调节的位移较小时, Δp=p1-p2=kx0/4近似为常数, 即负载变化时, 压力补偿器的阀芯将重新建立起平衡, 保持电液比例方向阀进出口压差为一定值。此时, 进油节流口开口面积只与比例方向阀输入电流信号有关, 而与负载变化无关。

四、B型半桥回路

实际上, 采用进口压力补偿器的目的不是减小电液比例方向阀阀口上的压差, 而是将阀口上的压差稳定住, 进而达到稳定流量的目的。由于p2的大小随着负载压力的变化可以达到很大, 而p1最大只能达到系统压力ps, 所以为了保证在一定范围之内 (0.5MPa<Δp<0.8MPa) 保持Δp不变, 需要对p2的变化范围进行限制, 即限制其最高压力。

在液压系统中, 多采用B型半桥对所要控制的压力进行调节, 见图4。在梭阀的出口和压力补偿器弹簧腔之间, 增加固定液阻R1和直动式压力阀Y (即可变液阻) , 构成一个B型半桥。调节压力阀Y的值, 即可调节进入补偿器弹簧腔压力的大小。在负载压力没有达到压力阀Y的调定值之前, Y阀口不打开, 回路按图3的原理工作, 当负载压力达到压力阀Y的调定值时, Y阀口打开, 实现溢流, 负载压力就被限制住了。溢流阀Y压力在调试时设定, 一般略小于 (ps-Δp) , 考虑到有管路沿途损失, 溢流阀Y压力在实际设定时会更低一点, 以保持定差减压阀起作用, 但一旦该压力设定后, 就不能随便再动了, 这一点对于设备维护人员查找设备故障非常重要。W12.03-09

摘要：武钢炼铁总厂高炉炉前液压系统进口压力补偿器及B型半桥回路的原理及应用。

关键词：高炉,炉前液压设备,进口压力补偿器,B型半桥回路

炉前加料称量系统分析 篇2

在玻璃生产中, 物料的输送速度及给料的准确对于生产过程的稳定以及产品的质量有着重要的影响。为了解决传统加料机存在的给料不准确、易产生结块等影响加料精度的问题, 本文特在原有的基础上进行了局部改进, 引入高精度的传感器、冷却装置、振打装置、可移动易于维修便于控制的螺旋给料机及优良的控制系统。

1 炉前加料称量系统的组成

炉前加料称量系统的组成:受料斗、受料斗架台、炉前称重仓、称重仓架台、称重传感器、冷风罩、手动插板阀、振动电机、螺旋给料机、除尘器, 热电偶, 上下料位计、移动平台等。其系统组成如图1所示。

2 炉前加料称量系统的基本操作步骤

通过电梯将在配料系统混合机下配好料的料罐运至炉前加料系统的恒温恒湿间, 用电动葫芦将料罐吊至炉前受料斗正上方, 受料斗内中心铁杆将料罐底端打开, 原料通过受料斗进入到称重仓内, 称重仓通过3个称重传感器支撑, 净料的重量传到窑炉控制室, 之后通过减量法加料。

3 炉前加料称量系统的各组成的作用

1) 单元料罐:料罐呈圆柱形, 用来承装混料机混合均匀的混合料, 料罐的底部有个可以启闭的卸料门, 由中心铁杆的上下移动加以控制。卸料时, 铁杆下降, 卸料门打开, 卸料时会引起分层和飞料现象, 因此落差要尽量减小。

2) 收尘器:为了减少料罐卸料时引起的飞料现象, 每个受料斗单独设置一台收尘器, 在卸料时吸收飞料, 之后反吹, 以确保配合料的原料质量及配比准确。

3) 炉前称重仓:为向炉内准确供料, 设置炉前称重仓, 使用减量法进行控制。称重仓放置于称重仓架台上, 用3个称重传感器支撑。因部分原料受高温容易结块, 故称重仓放置在离开窑炉一定距离的位置处, 以减少炉体高温散热的影响。

4) 称重传感器:其结构简单, 体积小, 重量轻, 安装使用方便, 测量可靠, 适用于远距离控制。称量时传感器受重量的作用, 使机械能转化为电能, 经过放大平衡显示出数字, 同时通过比较器与定值点给定的信号比较, 进行自动控制。称重传感器减少了杠杆称重造成的误差, 使计量精度大大提高。称重支架必须有较高的水平度, 传感器垂直安装, 必须保证角度和受力均匀。通常称量误差是设备没有调整好造成的, 因此应当对称重系统定期使用标准砝码进行校正, 并经常维修, 保证正常。

5) 冷风罩:因为窑炉区域的温度过高, 称重仓紧邻窑炉, 为了避免因温度过高使原料结块, 引入冷却装置———冷风罩, 依据温度状况冷风罩通过闸阀来调节风量的大小, 每个冷风罩有4个进气孔, 可同时吹气冷却。

6) 电动振打器:为防止和消除称重仓内的物料起拱等闭塞现象, 每个称重仓下端专设一电动振打装置, 此装置工作时, 振动电机高速转动, 便产生了对料仓壁的周期性高频振动, 一方面使物料与仓壁脱离接触、消除物料与仓壁的摩擦;另一方面使物料受交变速度和加速度的影响, 处于不稳定状态, 从而有效地克服物料的内摩擦力和聚集力, 以消除料仓内物料间的相对稳定性, 使物料从料仓口顺利排出。

7) 手动闸板阀:通常闸板阀处于常开状态, 只有出现异常如维修时, 闸板阀才会关闭, 用以截断原料的流动, 待问题解决后再打开闸板阀。

8) 螺旋给料机:原料经过闸板阀后直接进入螺旋给料机, 给料机的顶端深入窑炉内部。螺旋给料机出口端插入胸墙上部, 为了避免该处受窑炉热量辐射而温度过高, 在给料机前段配有水冷装置, 该装置选用耐高温原料焊接而成, 内通循环冷却水。螺旋给料机可通过变速来调节给料量, 并且能保持持续稳定地投料。在窑炉后墙上开两个进料口, 并排布置两台给料机。正常情况下, 一同供料, 如果其中一台要检修时, 另一台也能满足单独投料的需要。但为了不影响加料精度, 可备用一台, 并可瞬间更换。

9) 热电偶:测量水冷罩伸入窑炉内部端内端面的温度, 避免因温度过高变形而影响加料。

4 炉前加料控制系统

由于人工加料会产生一些不可避免的问题, 如加料时间的准确度、加料数量的精确度、加料分布的均匀度等等, 而这些问题会影响玻璃窑炉的加料量与出料量的平衡关系, 导致液面波动巨大。为更好地解决此问题, 使用了可编程控制器, 以及可编程控制终端, 以伺服系统为主动力, 通过软件与硬件的相互结合、本地连续模式 (手动设定流量) 、远程连续模式 (远程DCS设定流量) 、远程批次模式 (设定流量、批次运行) 、紧急模式 (仪表、变频器故障时使用) 、手动模式 (振动器手动启动、停止) 、报警复位按钮、急停按钮、现场按钮盒、上下料位指示灯等方式实现加料机的控制。自动加料根据液面仪检测提供的加料信号, 自动完成加料和停料的动作, 不需人工干预, 能够保证玻璃液面的波动在正常的范围内。上料位、下料位的信号是由二级螺旋给料机传输过来的, 当上料位信号灯亮时螺旋给料机停止加料, 10s后再自动加料;当下料位信号灯亮时螺旋继续加料, 不会停止, 下料位信号传输给上位DCS处理。

5 结语

炉前液压设备 篇3

龙钢炼铁2#高炉炉前烟气中烟尘浓度波动比较大, 瞬时浓度值可超出3g/Nm3, 且由于出铁口温度高, 会产生大量水蒸气。另外炉顶经常有煤气通过皮带机头收尘罩进入除尘管道, 经监测, CO浓度瞬间可达到2000ppm以上, 给炉前除尘带来很大的挑战和压力。

2炼铁2#高炉炉前基本情况

目前, 高炉炉前除尘采用一台卧式电除尘设备进行除尘, 除尘效果差, 加之烟气中CO含量有瞬时超标现象, 存在安全运行隐患。为了有效回收炉前作业产生的烟尘、粉尘, 改善炉前工作环境, 预防职业尘肺病的发生, 保护员工身体健康, 需对炉前除尘进行改造。

3除尘效果差原因分析

3.1高炉放铁时, 铁口上方温度达600℃以上, 高温气体在除尘进风管道产生大量的冷凝水, 加之炉前工要手动洒水来冷却炉前设备, 产生的大量水蒸气进入除尘进风管道, 致使大量冷凝水进入除尘电场, 造成电场潮湿、绝缘等级降低, 电场内部放电严重, 电场内部某些尖端放电点在潮湿环境下拉弧, 某些绝缘部件爬电, 造成电场瞬间短路。电场电流降低, 阴极线上积尘较多, 电昏闭塞。无法进行除尘作业, 出口含尘量超标。

3.2炉前放铁时炉顶主皮带机头头除尘罩与上料罐是联通的, 炉顶上密打开后, 下料罐内的煤气窜入上料罐, 煤气吸入除尘管道。放铁过程中, 铁口喷出大量的煤气及氧化铁烟气, 进入除尘管道。经监测, 除尘进风管道烟气中的CO含量瞬间可达到2000ppm以上, 与电除尘运行标准CO<1800ppm对比, 不符合电除尘的安全运行。

3.3铁口及罐位上方的烟尘中, 含有大量的Fe2O3及Fe3O4元素, 这些元素致使烟气变为黄色或褐色, 电除尘无处理这种色素的能力, 致使除尘引风机出口烟囱排出空气颜色为黄色或褐色, 远处观望, 烟气弥漫。

3.4烟尘量大, 尘粒细。据有关测定, 高炉出铁场的烟尘量一般为2.5kg/t (铁) , 二次烟尘粒度小于10um的约占到60%。粒径小则粘性强, 给电除尘的捕集和清灰带来了难度。

3.5阵发性。高炉出铁场在每次出铁的开始, 特别是开铁口时, 浓度最大, 大量的烟尘会在此时产生。在出铁时浓度最大时超出3g/Nm3, 浓度的波动范围大, 给电除尘器的高压供电电源提出了新的要求, 供电电源要不能及时的跟踪并做出处理。

4除尘设施的选择与对比

根据目前炉前电除尘的现状, 对布袋除尘器进行了分析, 具体情况如下:

4.1基本情况分析。布袋除尘主要是物理过滤, 什么粉尘都能过滤, 不受粉尘属性影响过滤效率, 布袋除尘投资小, 但维护复杂。布袋除尘的效率远远大于电除尘。

4.2袋式除尘器的优点

4.2.1除尘效率高, 一般在99%以上, 可达到在除尘器出口处气体的含尘浓度为20~30对亚微米粒径的细尘有较高的分级除尘效率。

4.2.2结构比较简单, 操作维护方便。

4.2.3在保证相同的除尘效率的前提下, 其造价和运行费用低于电除尘器。

4.2.4对粉尘特性不敏感, 不受粉尘比电阻的影响。

4.2.5滤料选用聚本硫醚覆膜, 该滤料具有优良的耐化学腐蚀性、抗水解、耐高温, 正常使用温度在180℃, 短时间可承受210℃的高温。

4.2.6处理气体量的范围大, 并可处理非常高浓度的含尘气体, 因此它可用作各种含尘气体的除尘器。其容量可小于至每分钟数立方米、大到每分钟数十万立方米的气流, 在采用高密度的合成纤维滤袋和脉冲反冲清灰方式时, 它能处理粉尘浓度超过700000mg/m3的含尘气体, 它既可用于尘源的通风除尘, 以及对诸如水泥、碳黑、沥青、石灰、石膏、化肥等各种工艺过程中含尘气体的除尘, 以减少粉尘污染物的排放。

4.2.7无火花产生, 烟气中的煤气不会形成爆炸的三要素 (三要素即为:当CO浓度达到一定比例、火花、密闭空间) , 运行安全可靠。

5除尘器的选定

根据以上分析, 布袋除尘器比电除尘器更优于在高炉炉前使用, 可有效回收炉前作业产生的烟尘、粉尘, 改善炉前工作环境, 预防职业尘肺病的发生, 保护职工身体健康。

摘要：本文依据高炉炉前出铁口烟气、烟尘特有的特点, 并经过对现有除尘器的除尘效果的分析, 选定优越的除尘设施, 已达到最佳的除尘效果。

关键词：烟尘,安全,除尘

参考文献

[1]黎在时.静电除尘器[M].冶金工业出版社, 1993.

[2]李永香等.静电除尘器高压供电系统的稳定性分析[C].第十届全国电除尘/第二届脱硫学术会议论文集:327-329.

[3]陈晓明等.从烧结机尾电除尘器高压电控改进看恒流源高压电控[C].第十届全国电除尘/第二届脱硫学术会议论文集:356-359.

高炉炉前作业危害辨识及安全管理 篇4

江苏沙钢集团锡兴特钢有限公司 (以下简称“锡兴特钢”) 炼铁分厂有两座高炉, 有效容积皆为450m3, 年产铁水110万t左右。自2004年两座高炉相继开炉投产以来, 10年间都分别经历过中修和大修, 炼铁安全生产形势总体较为平稳, 但是在高炉炉前作业时易出现事故。

1 炉前作业条件危险源辨识和评价

1.1 炉前主要工艺和设备

该炼铁厂炉前采用贮铁式沟, 水冲渣工艺, 设置3个铁水罐位 (未设置摆动溜嘴) , 正常铁口深度1700mm。

(1) 开铁口机:钻孔直径60mm, 钻机行程3000mm, 钻孔角度4~16°, 钻杆回转速度0~270r/min。

(2) 进给马达功率:3.4k W, 回转速度:1.6r/min, 回转角度:180°;

(3) 液压泥炮:最大转角165°, 活塞推力985k N, 打泥速度0.3m/s, 炮口内径120mm, 压炮力70k N, 转炮时间12 s, 工作油压14 MPa。

1.2危险源辨识和评价

根据《炼铁安全规程》 (AQ2002-2004) [1], 结合锡兴特钢炼铁分厂炉前岗位安全和技术规程, 用LEC评价法对炉前作业条件危险源进行辨识和评价。具体辨识和评价情况如表1所示。

2 炉前安全管理措施

(1) 炉前安全管理工作关键是抓好“落实”, 需要切切实实去执行。锡兴特钢炼铁厂规章制度和安全技术规程齐全, 各环节严格按照现有的规章制度和操作规程执行, 就可以确保高炉炉前运行安全。

(2) 欲抓好炉前安全状况, 需抓好高炉工长之人况。高炉工长全面负责本班的生产管理工作, 负有组织指挥本班各工种人员认真执行《高炉安全和技术操作规程》、严格执行工艺纪律、做好各种事故的预防和处理工作、积极完成各项生产指标的职责。因此, 培养工长过硬的技术素质、生产管理素质、安全管理素质和心里素质显得尤为重要。

(3) 牢固树立高炉长期稳定顺行理念。高炉越稳定顺行, 炉前出铁秩序和任务越稳定轻松, 从而会大大减少因出铁混乱产生的各种生产安全事故。

(4) 高炉炼铁是一个复杂的长工艺生产流程, 要培养团队协作精神、创建和谐班组。班组的每一位职工都要培养良好的自身素质和高尚的道德情操。大家互相关心、互相帮助, 注意和防止人的不安全行为、物的不安全状态和环境的不安全条件, 确保高炉操作安全。

3 结束语

通过对锡兴特钢高炉炉前作业条件危险源的辨识, 结合严格执行规章制度和操作规程, 提升高炉工长能力, 树立高炉长期稳定顺行理念, 培养团队协作精神等措施, 加强对高炉炉前作业的管理, 可以有效减少高炉炉前作业的危害因素。

摘要：结合高炉炉前生产工艺特点, 用LEC评价法对江苏沙钢集团锡兴特钢有限公司炼铁分厂高炉炉前作业条件危害 (不包括机械、电气、起重等通常的人身伤害) 进行了扼要的辨识和评价, 并提出了炉前安全管理的建议。

关键词：高炉,炉前,安全,评价

参考文献

[1]AQ2002-2004.炼铁安全规程[S].北京:国家安监总局, 2004.