高炉泥炮液压系统改进研究

FT3080泥炮液压控制系统优化改进高炉炉前泥炮设备是高炉冶炼的关键设备，因其液压系统控制元件为手动换向阀，在现场实际操作过程存在诸多不便，文章主要介绍为完成5#1050m3高炉炉前泥炮设备的自动控制，对炉前泥炮液压系统及控制回路进行一系列优化改进。

标签：泥炮；液压系统；控制回路1 改造前泥炮液压系统控制原理分析炼铁厂5#高炉炉前FT3080泥炮主要由转炮机构和打泥机构组成，泥炮主要工作原理为：打泥机构经转炮机构旋转至铁口处进行打泥堵口，其中转炮与打泥动作均依靠液压系统进行控制。

图1为改造前炉前泥炮液压系统控制原理，该系统由三台（两用一备）斜轴式手动变量柱塞泵供油，通过时溢流插装阀调节系统压力至22MPa，经方向插装阀和切换阀，将压力油液输送至泥炮阀台（共两组阀台，一组控制泥炮打泥机构、一组控制泥炮转炮机构），两组阀台均采用手动换向阀（型号：DMG-06-3C60-50）进行控制，与打泥机构的阀台工作原理（换向阀直接控制）不同，转炮机构的阀台控制原理主要是采用差动回路和保压回路来控制油缸动作。

2 泥炮液压系统具体改造2.1 换向阀的选择换向阀在液压系统中是一种控制调节元件。

其主要功用是通过改变油流方向进而控制执行元件的运动方向，是液压系统中必不可少的方向控制阀，因此在液压系统设计过程中应充分考虑各类换向阀的功能特点，合理加以选用，这是避免设计缺陷、保证液压系统正常工作的关键。

此次改造的目的主要是将原液压系统的手动换向阀更换成电液换向阀，便于电气进行远程遥控操作泥炮。

该电液换向阀的选择具体如下：（1）因泵站不变，即提供油液的压力与流量不变，且因手动换向阀DMG-06系列与DSHG-06系列换向阀压降特性曲线相同，故选取DSHG-06-3C60系列电液换向阀；（2）由于主油路块及其余各液压阀块利旧，为不影响系统正常工作，电液换向阀需采用内控外泄式；（3）为防止因电液换向阀故障，导致泥炮无法进行堵口作业，所选的电液换向阀需自带应急手柄，方便炉前操作人员在电气故障时，可手动应急操作泥炮；（4）电液换向阀由电磁换向阀和液动换向阀组成，其中电磁换向阀起先导作用，即用来改变液动换向阀控制压力油的方向。

高炉出铁场泥炮打泡设备液压系统设计高炉出铁是冶金工业中重要的生产环节，而泥炮打泡设备液压系统作为高炉出铁场的关键设备之一，其设计和性能直接影响到高炉生产的稳定性和效率。

本文将对高炉出铁场泥炮打泡设备液压系统的设计进行详细的介绍和分析。

一、液压系统的基本原理液压系统是一种利用液体传递能量的动力系统，其基本原理是利用液体在封闭管道中的压力传递力量。

液压系统由液压泵、执行元件、控制元件、液压储能装置和液压传动管路等组成。

在高炉出铁场泥炮打泡设备中，液压系统主要用于控制泥炮的升降、旋转和喷射等动作，以及控制打泡设备的开启和关闭等功能。

二、液压系统的设计要求1. 高可靠性和稳定性：高炉出铁场的工作环境复杂，对设备的可靠性和稳定性要求较高，因此液压系统的设计需要考虑到各种恶劣环境条件下的工作状态，确保系统能够稳定可靠地工作。

2. 高效率和节能：高炉出铁是一个能耗较大的生产过程，液压系统的设计需要考虑到节能和高效率的要求，尽可能减少能量损失，提高系统的工作效率。

3. 精准控制：高炉出铁场的生产对泥炮打泡设备的控制要求较高，液压系统需要具有精准的控制能力，能够实现对泥炮和打泡设备各项动作的精确控制。

4. 安全性和易维护性：液压系统的设计需要考虑到设备的安全性和易维护性，确保在设备发生故障时能够快速排除故障，保障设备和人员的安全。

三、液压系统的设计方案1. 液压泵的选择：在高炉出铁场泥炮打泡设备液压系统中，液压泵是系统的动力源，其选择需要考虑到系统的工作压力和流量要求。

一般情况下，可以选择柱塞泵或齿轮泵作为液压泵，根据实际情况确定泵的型号和参数。

2. 执行元件的选择：执行元件是液压系统的关键部件，其选择需要考虑到泥炮和打泡设备的工作要求，一般情况下，可以选择液压缸、液压马达等作为执行元件，根据实际情况确定元件的型号和参数。

3. 控制元件的选择：控制元件是液压系统的控制中枢，其选择需要考虑到系统的控制要求和精度，一般情况下，可以选择液压阀、液压传动管路等作为控制元件，根据实际情况确定元件的型号和参数。

高炉炉前液压系统节能分析姓名：XXX部门：XXX日期：XXX高炉炉前液压系统节能分析变频调速技术是目前国际上最流行、应用最广泛、最节能的调速技术之一。

对当前的高炉炉前液压设备来说，由于有很大的功率损失，所以如何汲取变频调速技术的优点是极其重要的课题。

本论文研究了高炉炉前液压设备的变频改造，并对其性能进行了分析。

高炉炉前液压系统改造1.1原高炉炉前液压系统分析1.1.1.原高炉炉前液压系统特点原炉前设备采用KD300泥炮及KDIA型开铁口机，液压系统使用节流调速，各液压缸所需流量相差较大，难以与主泵的额定流量相匹配。

由于使用节流调速，泥炮液压系统的溢流阀根据系统所需最大压力设定为25MPa，转炮和打泥两个环节所需要的实际压力均小于18MPa，泥炮回转时的压力则更小，这相对于溢流阀设定压力有较大差距，导致了很大的节流压力损失。

由于各个油缸的流量相差非常大，泥炮旋转前进时要求迅速流量可达371L/min，而后退时则要求慢速平稳，开铁口机冲钻小车前进时仅要求流量4L/min,而后退时则要求90L/min，压炮过程中流量要求更小，这些工况都不能很好地匹配主泵的额定流量，溢流量过大造成系统较大的节流流量损失。

节流压力和流量的损失导致了不必要的能量损失。

因此对原液压系统进行节能改造，减少过度溢流导致的压力和流量损失，可以很大程度提高炉前液压系统的效率。

1.2高炉炉前液压系统的变频改造1.2.1.液压系统的改造分析原炉前液压系统可以得出能源的浪费主要是由于不必要的大第 2 页共 6 页流量造成的，而流量和泵排量及电机转速成正比，炉前液压系统中常用柱塞泵的排量只能采用手动调整变量机构调整，无法实现频繁快速控制，所以此次采用变频控制电机转速来控制流量，由于流量的可控所以原开口机泵站可合并到泥炮泵站中，系统采用3台电机及3台定量泵，两用一备，电机采用变频器控制，泥炮及开铁口机阀台中所有节流阀及调速阀1可以去掉，液压系统中的溢流阀也可以去掉。

高炉泥炮液压系统功率匹配的研究与应用摘要：高炉泥炮是高炉生产的重点设备之一。

泥炮的液压系统中，存在一定的定量泵，而定量泵在运行过程中由于能源利用率偏低，造成管路中出现噪音和管路振动，室油温升高过快，大大缩短了备件的使用寿命，通过改造后，保证了高炉泥炮液压系统正常运行，为高炉的稳定顺行创造了良好的条件。

关键词：高炉泥炮液压系统前言高炉泥炮是高炉生产的重点设备之一[1]，泥炮能否正常工作，直接关系到高炉的生产能否顺行。

传统液压系统的设计主要考虑系统的工作能力、可靠性及成本，不太注意系统的效率[2]。

系统的效率大多在50%左右，造成能量损耗过大，因此其节能的潜力很大。

而造成液压系统效率低的根本原因是功率不匹配。

提高液压系统效率的基本途径，是使系统的输入功率与执行元件的输出功率相匹配，功率匹配程度愈高，系统效率愈高。

本文针对山东钢铁莱芜分公司炼铁厂高炉泥炮液压系统的现状，介绍定量泵液压系统的功率匹配方法与节能途径。

1.液压传动的特点①体积小、重量轻、单位重量输出的功率大；②在大范围内实现无级调速；③操纵控制方便，与微电子技术和计算机技术的结合已成为实现自动化的重要手段；④惯性小、响应快；⑤易实现过载保护，安全性好，采用矿物油作工作介质，自润滑性能好。

2.高炉泥炮液压系统设备简介该液压系统使用40#抗磨液压油。

加油时油液必须超过上部液位计刻度。

运行前应确保液压站与油缸连接的管路经过清洗，以及液压油符合清洁要求。

使用前点动电动机，确定电机旋转方向正确。

本液压站泵组额定压力为20MPa，液压站37KW泵组采用手动变量柱塞泵，如系统需要采用较高压力，可人为调低油泵流量，调高溢流阀压力（最高压力不应超过25MPa），并在调整过程中注意观察电机电流不得超过其额定电流。

3.定量泵液压系统定量泵液压系统是定量泵供油，用节流调速的方法调节执行元件的速度。

其功率损失较大，效率低，但由于结构简单，成本较低，仍被各行业广泛地应用。

2019.14科学技术创新-153-高炉泥炮液压系统改造余堰峰'马莲莲2(1、中冶华天工程技术有限公司，江苏南京2100192、安徽工业大学艺术与设计学院，安徽马鞍山243002)摘要：高炉炉前泥炮设备主要完成旋转和打泥两个动作，泥炮液压阀台有手动操作和电气控制操作两种形式。

本文结合泥炮液压阀台工作原理，分析了两种形式的泥炮操作优缺点，并根据实际使用情况，提出了泥炮液压系统改进方案，实际使用效果较好。

关键词：高炉；泥炮；液压系统；阀台中图分类号:TF573文献标识码：A文章编号:2096-4390(2019)14-0153-02高炉炼铁是现代炼铁的主要方法叫泥炮作为高炉炉前的核心设备，其正常工作与否,将直接关系着高炉整体的安全生产叫高炉出铁场一般布置两套或三套泥炮系统,其作用是能够在高炉正常风压下快速地将炮泥压入出铁口叫迅速完成封堵动作,使高炉快速进入下一周期的作业％炉前液压泥炮主要完成旋转和打泥两个动作。

液压系统由液压泵站、液压阀台、回转油缸、打泥油缸等部分组成。

液压阀台有手动操作和电气控制操作两种形式。

本文分析比较两者的优缺点,并结合实际使用情况，提出了改进方案。

1泥炮手动阀台液压系统泥炮手动液压阀台系统图如图1所示。

1.1泥炮旋转运动泥炮由待机位前进至工作位时，手动换向阀1切换至右位,压力油经单向节流阀3,液控单向阀5,进入旋转油缸无杆腔，推动旋转油缸向前运动，直至工作位，手动换向阀1切换至中位,保压。

1.2泥炮打泥运动图1泥炮手动液压阀台(转下页)执行自检操作,如果检验结果符合运行状态需要，可直接进行提升操作。

但如若出现安全警报提示，则需操作人员进行手动排查，在确定设备恢复正常后，再解除相应的制动控制，并闭合所有回路触点开关,按照相关技术管理流程,执行规范操作。

对于行程位置的控制分析，需借助提升机主轴上的光电编码器.在其产生的信号脉冲中,对应分析执行参数。

在获得具体计算数据后,代入到PLC程序的高速计数系统中，并自动的生成位置数据。