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泥炮打泥系統渦輪流量計損壞問題的解決方案

摘要:為了控制泥炮的打泥量,泥炮打泥系統安裝渦輪流量計,由于安裝位置與渦輪流量計的特性相矛盾,造成渦輪流量計損壞。根據渦輪流量計的特性,重新設計渦輪流量計的安裝位置,解決渦輪流量計頻繁損壞的問題。

1、前言:
  隨著鋼鐵企業的不斷發展,針對高爐的冶煉提出了更高的要求,現在的冶煉都在向精細化的管理方向發展,高爐每次開口出完鐵后,泥炮堵口時沿鐵水通道打進去的炮泥量多少,影響到高爐鐵口深淺。根據在高爐爐役不同時期,鐵口的深度有不同的要求,所以打進去的炮泥量要求不同,但是在每一個爐役期,為了達到出鐵的穩定性,其鐵口深度必須處于一個穩定的狀態,對泥炮的打泥量準確性提出更高的要求。
   設計院在高爐的開口機泥炮液壓控制系統設計時,在泥炮的打泥控制回路中設計了流t計(如簡圖1所示),當高爐鐵口需要堵口時,換向閥b端電磁鐵得電,壓力油通過渦輪流量計b口流向a口進而流向A腔,渦輪流量計測出流向A強的壓力油總流量,活塞在壓力的推動下向右側移動,與活塞桿相連接的泥塞同時向右移動,將C腔的炮泥通過炮嘴D口推進高爐鐵口里將鐵口堵住。通過A腔壓力油的流量計計算出油缸活塞以及泥塞的行程,進而計算出有多少炮泥進入鐵口。通過懸掛在出鐵場的操作室外墻上的顯示屏,顯示出精準的數據。此方法比之以前的機械標尺測量法更加準確。
圖1 圖2

2、流量計頻繁出現損壞問題:
   根據設計院的設計選型,我廠液壓泥炮控制系統采用的是德國原裝的hydrotechnik品牌的渦輪流量計。2011年1月15日,經過我廠對液壓泥炮系的流量計調試完畢后,我廠高爐的打泥量清晰準確的顯示在現場顯示屏以及主控的微機上,給高爐的冶煉操作提供了準確的數據(鐵口深度)。
   我廠兩個高爐爐前液壓系統共計安裝使用了8臺流量計,但是經過2個多月的使用后,8臺流量計輪流頻繁的損壞,經過對損壞的流量計的拆解發現,渦輪葉片損壞嚴重,導致讀數波動較大。

3、問題分析:
   開始懷疑液壓油中含有微小顆粒,在渦輪流量計的渦輪葉片高速旋轉時,碰到液壓油中的小顆粒后,將其葉片損壞。經過逐個對系統的液壓油的檢測,系統的液壓油均不大于NASS級,排除油液中小顆粒損壞渦輪葉片的原因。
    排除液壓油的問題后,經過對德國hydrotechnik渦輪流量計的資料查閱,發現設計院對該部位的流量計的選型沒有問題,該流量計完全適應本系統的運行條件(包括介質、壓力、流量等)。但是渦輪流量計的使用只能是單方向使用,當系統中的油液逆向流動時,導致渦輪流量計的進出口壓差增大,渦輪轉動受阻,葉片承受的壓差增大,長時間使用后導致渦輪葉片損壞。
    當泥炮堵完鐵口退回待機狀態,為下一次堵口作裝泥準備時,必須將泥塞3退回到裝泥位置口之前)。壓力油進入B腔,活塞在壓力推動下向左移動,活塞通過活塞桿使泥塞同時向左移動,A腔的液壓油通過流量計以及換向閥流回油箱。此時渦輪流量計內液壓油由a口流向b口屬于逆向流動,與渦輪流量計單向流向相矛盾,是造成渦輪流量計損壞的原因。

4、問題的理論解決:
   分析出渦輪流量計的損壞原因后,針對渦輪流量計不能逆向使用的特性,必須將渦輪流量計的安裝位置重新設計。根據泥炮打泥的原理圖,只能將流量計安裝在換向閥之前的壓力油管路或者回油管路上,由于回油管路內液壓油的壓力小,可以將漏油隱患降到較低。所以渦輪流量計的***佳位置是安裝在換向閥之前的回油管道上(如圖2所示)。
    當高爐鐵口需要堵口時,換向閥b端電磁鐵得電,壓力油進入A腔,活塞在壓力的推動下向右側移動,B腔的油通過渦輪流量計流回油箱,渦輪流量計檢測出B腔流回油箱的液壓油的總流量,與活塞桿相連接的泥塞在活塞的推動下同時向右移動,將C腔的炮泥通過炮嘴D口推進高爐鐵口里將鐵口堵住。通過B腔回油的總流量計算出油缸活塞以及泥塞的行程,進而計算出有多少炮泥進入鐵口。經過調試,流量計運行正常,而且經過半年多的使用沒有發現渦輪葉片損壞的現象。

5、結束語:
   隨著高爐冶煉系統的精細化要求,高爐爐前泥炮的打泥量的精準度越來越高,打泥系統流量計的使用是一個必然的方向。但是,要根據流量計的特性正確安裝使用,不然就會導致影響高爐泥炮打泥量的準確掌握,同時也增加了生產備件費用。

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