摘要：液压元、部件使用性能及常见故障作为依据，结合炼铁厂生产实践，对高炉炼铁液压系统常见故障进行分析，并总结出故障处理方法，提高了液压系统的使用可靠性，为高炉炼铁连续生产提供了必要的保证。
关键词：高炉炼铁液压系统；故障分析；处置方法
随着炼铁设备装备水平的不断提高，液压传动以其功率密度大，工作平稳，可实现大范围无级调速等优点，为炼铁厂设备系统的重要组成部分。液压系统以其功率密度大，传动平稳，可实现大范围无级调速等优点，在很多领域内取代了机械传动。但液压传动也存在一些缺点，如油液容易泄漏，液压元件容易损坏等。即使很先进的液压系统，如果只使用而不进行维护保养，也会发生故障，这样就不得不停机检修。因此，对于液压元件及系统必须加强维护、维修，以保证液压系统具有较高的使用可靠性。
一、高炉炼铁液压系统的应用特点
将液压系统应用到高炉炼铁工艺中能够得到非常广泛的接收，就是因为这种液压系统相比于传统的机械传动系统有着非常显著的优点，进而使高炉炼铁的工艺能够得到更大程度上的提升。从液压系统应用到高炉炼铁工艺当中后所产生的影响这方面来分析，该系统具有以下几方面的应用特点：
1.炼铁效率更高。传统的高炉炼铁工艺中普遍使用的是机械传动的方式，其功率十分有限，从而限制了炼铁的效率。但液压系统本身的功率非常高，能够承受较大的工作压力，因此极大地提升了炼铁效率，使企业的钢铁产量呈现明显的上升趋势，为企业的快速发展带来了很大的帮助。
2.炼铁安全性更高。液压系统具有一个非常明显的特点，那就是传动非常平稳，几乎能够实现匀速传动。而传统的机械传动则很难达到匀速传动的效果，甚至会经常出现异常工作的情况，导致炼铁事故的发生，在安全性能上完全得不到保障。而液压系统传动平稳的特性则可以很好地使炼铁工艺更加具有安全性，保证炼铁过程的正常进行。
3.炼铁成本更低。由于液压系统具有非常高的功率以及稳定性，因此能够保证炼铁过程的平稳快速进行，进而能够减少一些不必要的成本消耗。而传统的机械传动系统正是由于其稳定性不行，从而导致了许多炼铁材料的浪费。从成本上来看，液压系统具有非常明显的优势。
二、高炉炼铁液压系统常见故障及其处置方法
高炉炼铁液压系统在当今的炼铁工艺中具有非常明显的应用优势，能够弥补传统机械传动系统的许多不足，因而得到了广泛的使用。但与此同时，液压系统由于结构比较复杂，所以如果平时的操作不到位或者维护不合理的话，就很容易出现一些故障，导致炼铁工作无法正常进行。比如说液压系统的元件损坏以及油液泄漏等都会使炼铁流程被迫中断，会对炼铁的成本以及效率造成非常严重的影响。因此，液压系统的故障诊断与处理非常重要，快速地处理液压系统中常见的一些故障可以更好地保证炼铁工作的正常进行。按照液压系统的工作元件来进行分析，常见的故障包括以下几类：
1.液压泵上的故障。液压泵是液压系统中非常核心的装置，相当于整个液压系统的动力元件。液压泵上的故障主要表现为液压泵烧毁或者卡死，泵轴完全动不了。拆开液压泵进行观察通常可以发现，其内部的零件很大一部分都出现了非常严重的损坏现象。引起这类故障的原因通常是油液中的杂质或者水分过多，油液的纯度不高。当油液中存在着较多其他成分时，就会引起泵内金属部分油膜的缺乏，从而导致了液压泵在工作中出现了异常的磨损情况。解决这种问题主要是从油液的角度人手，及时更换油液并清洗油箱以及连接管路。同时，为了降低该类故障的发生概率，在平时的维护中还可以经常检查冷却器，及时更换滤芯，保证液压泵的长期正常工作。
2.溢流阀上的故障。溢流阀主要控制着液压系统工作的压力大小，溢流阀发生故障会导致整个液压系统的压力失衡，进而不能进行正常的炼铁工作。溢流阀上的故障主要表现为溢流阀的磨损，从而使其关闭后达不到预期的压力，造成溢流阀磨损的原因非常多，主要包括液压油的摩擦、杂质的侵蚀、阀芯的接触不良，等等。解决这类故障的方法比较简单，但也十分耗成本，那就是直接更换掉磨损严重的元件，并将系统压力值平稳地调到预期压力之上，实现液压系统的正常运转。
3.液压泥炮上的故障。液压泥炮是液压系统中的主要工作装置，相当于系统的直接执行者。液压泥炮的主要故障表现为打泥之后泥炮退不出来，发生坐炮现象以及出现跑泥现象等。引起液压泥炮故障的原因非常多，从内因上来说，密封圈的老化以及内部各元件的磨损会造成泥炮的故障，而从外因上来说，炼铁环境太过于恶劣，外界温度过高也会造成泥炮发生故障。处理这类故障通常是通过打泥试验，逐步分析出现故障的零件部位，进而找出元件，并及时进行更换处理。如图1就是液压泥炮打泥工作的结构示意图。
在图l中，在进行打泥操作时，如果出现压炮液压缸正常，而转炮液压缸保不住压的情况，那么就可以判定为转炮液压缸出现了问题，其他部位的故障分析也可以通过打泥试验来进行。处理这类故障通常是采取更换或者清洗元件的方式，并在平时的工作中加强维护，降低液压泥炮故障的发生频率。另外，液压系统中常见的故障还包括液压缸开关速度不正常、电磁换向阀工作不稳定等情况，在系统发生故障时可以对相应的设备元件进行着重的检查。比如当电磁换向阀出现工作不稳定的现象的时候，就很有可能是线圈的损坏造成的，可以拆开换向阀进行线圈的更换处理。对于另外一些其他的元件故障，也可以用类似的方法进行液压系统的运行试验，找出故障部位，从而采取更换、维修、清洗等处理措施及时使液压系统恢复正常工作。
三、案例分析
1.某1750m3高炉，炉前液压系统参数：①油箱2500L×2；②系统工作压力25MPa4台泵，用2备2。整个系统采用M型串联方式，构成了卸荷回路，这种卸荷方式简单有效，炉前液压系统中采用了手动换向阀的形式。
2.故障现象、分析及处理过程。（1）故障。开口机回转油缸动作时液压炮回转油缸也跟随动作，导致整个炉前系统无法正常工作。（2）原因分析。液压炮回转油缸回路上的手动换向阀未回到中位。当后面的手动换向阀动作时整个系统压力开始上升至18MPa。高压的液压油经未回到中位的液压炮回转油缸手动换向阀AB口进入油缸，从而使两回转油缸同时动作。 造成这种故障的原因有：液压油清洁度太低，甚至有明显的颗粒状物质导致阀芯卡阻。阀芯加工精度或阀芯与阀体的装配精度不合适造成的阀芯卡阻。液压油温度过高或过低，阀芯与阀体变形。间隙过小，导致阀芯卡阻。（3）捧查过程。将手动换向阀的阀芯抽出，仔细观察阀芯表面有无明显的颗粒状物质．有条件的话对液压油进行检测分析。将手动换向阀的阀芯抽出，并用棉纱将其擦干净，仔细观察表面有无明显的毛刺或划痕，若有大量的划痕则表明阀芯与阀体的装配问隙过小，导致阀芯卡阻。检查操作箱温度指示或炉前液压站油箱温度计是否过高或过低。（3）处理方法。更换液压油，并定期更换滤芯，保持液压油的清洁。更换手动换向阀或更换阀芯。检查冷却器供水是否正常，水质是否良好，循环泵是否开启，回油滤芯是否堵塞；在使用过程中曾经发生过由于水质差，水中含有大量杂质将冷却器堵塞，换热效果变差，导致油温急剧上升。针对这一问题，对供水管进行了改造，增加排污阀，定期排污．效果较好，但从根本上要解决水质的问题，防止堵塞和结垢。
高炉炼铁液压系统应用到现代炼铁工艺中具有非常显著的优势，但同时也要注意对液压系统进行定期的维护以及及时的故障排查，减小液压系统故障所带来的影响。提升液压系统在高炉炼铁工艺中的应用水平，这是我国炼铁行业实现巨大飞跃的重要途径，也是我国新时代炼铁行业的主要标志。
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论文作者:刘裕和
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/30
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