高炉炉前液压系统污染分析及控制措施

崔红伟++邰国军

摘 要：液压传动以其易于实现回转、直线运动等优点在高炉炼铁中得到广泛的应用，但是高炉生产现场作业环境差粉尘多，而液压系统75%的故障是液压油污染造成的；本文对炉前液压系统的污染源及危害进行了分析，并提出了相应的控制措施，提高炉前液压系统的清洁度为高炉正常生产提供必要保证。

关键词：高炉炉前；液压系统；污染分析；控制措施

1 引言

液压系统具有易于实现回转、直线运动，元件排列布置灵活方便等诸多优点，在钢铁冶金行业得到广泛应用。高炉炉前是出铁和堵口的作业场所，具有重载、高温、粉尘多等特点，极易造成液压油的污染。液压系统75%-85%的故障是由于液压油的污染造成的，如何有效的降低液压系统的污染，保持油液的清洁度是炉前液压设备正常运转的重要保障。下面以日照钢铁有限公司炼铁厂炉前液压系统为例对液压系统的污染进行分析并制定相应的控制措施。

2 炉前液压系统的构成及常见污染源

2.1 炉前液压系统构成及工作环境

高炉炉前液压系统主要由动力系统、控制元件、执行元件、辅助元件、液压油等组成。这些部件长期暴露在炉前大量的粉尘氧化铁皮环境中，并且凿岩机和泥炮打泥油缸工作时处于铁水沟正上方温度高，易导致油液变质。

2.2 污染物的种类及危害

液压系统中的污染物是指包含在油液中的固体颗粒、水、空气、化学物质、微生物等杂质。固体颗粒会加速液压元件的磨损，阻塞缝隙及滤油器使泵、阀的性能下降产生噪音卡死等现象。在各种污染物中，固体颗粒分布最广危害最大， 是引发系统故障、降低元器件寿命的最主要原因。水的入侵会腐蚀元件表面加速液压油氧化，并和添加剂起作用产生粘性胶质，堵塞滤芯，低温环境下游离水结冰会堵塞小孔、油滤器。空气的混入引起气蚀破坏元件材料表面，并引起系统振动和噪音，降低油液的体积弹性模量和刚性，使系统响应特性变差。溶剂及表面化学物质容易使金属腐蚀。微生物的生成使油液变质，降低润滑性能，加速元件腐蚀。此外炉前液压系统长期处于高温条件下，油液易产生化学质变，腐蚀金属表面，加速密封元件的老化，产生金属和非金属颗粒污染。

2.3 油液污染度等级及污染的判定

污染度等级一般采用美国的NAS1638油液污染度等级，该污染度等级以颗粒浓度为基础，按100mL油液中在给定的5个颗粒尺寸区间的最大允许颗粒数划分为14个等级，最清洁的为00级，污染最高的为12级。日钢炉前液压系统清洁度采用NAS1638，9级。

液压系统油液在使用过程中品质会逐渐发生改变，如果变化初期不进行适当的处理，油液的品质会急剧变化，引起液压系统故障，所以对液压油必须进行定期的检查与处理。物理性质实验判定可准确的分析出油液的污染程度，并根据检测结果决定是否需要更换液压油。

3 液压油污染的控制措施

3.1 液压系统的设计安装

炉前液压系统油箱采用开式结构，薄板焊接而成，表面涂耐油材料，油箱中间设两个隔板将进油管与吸油管分离开，阻挡沉淀物及回油管产生的泡沫。顶部安装板上装滤油网和防尘盖，防止异物落入油箱，防尘盖侧面开小孔与大气相通。液压管路前设置挡铁防止渣、铁直接损害，在执行部件上加装防尘罩，防止粉尘、铁屑及烟气、水蒸汽侵害，延长设备使用寿命。

液压管路的布置应减少弯曲管路和接头数量；管道分段采用锯割，禁用砂轮切割机，防止砂轮粉末残留在管道内，焊接将不锈钢管打好坡口，锉去毛刺并吹干净，采用氩弧焊，防止焊缝熔渣。

液压过滤元件的选择，目前控制液压油洁净程度最有效的方法就是采用滤油器，选择滤油器的性能指标有过滤精度、通流能力、压力损失等，其中过滤精度是主要指标。

液压管路的清洗，液压系统在投入使用前必须进行两次清洗，第一次清洗应保证把大量的明显的金属毛刺与粉末、沙粒灰尘、油漆等清洗干净，否则不允许进行系统的第一次安装。炉前第一次清洗时间一般为1-2个昼夜，达到预定清洗时间后根据滤网中杂质的量确定是否结束第一次清洗。第二次清洗是在第一次安装连成回路后进行的系统内部循环清洗，清洗选用系统用油L-HM46#抗磨液压油，用量为油箱的60%-70%。清洗将液压阀件及油缸进出油口隔开，在主油路上接临时通路组成独立的清洗回路，清洗合格后再将油缸阀件等液压元件连接起来做调整试车准备。

3.2 液压系统的日常维护

炉前开口机、泥炮回转油缸活塞杆经常裸露在外面，被炉前的灰尘等包围，活塞在往复运动中不仅受到磨粒的磨损与炉前蒸汽的侵蚀，还有可能从活塞杆与导套间的配合进入油液，污染液压系统。日常点检及维护中要做好设备的防尘，保持设备本色，防止产生积灰，炉前液压站安装钢化玻璃提高液压站的防尘性能。开口机油管更换频繁，更换过程中极易导致固体颗粒进入液压系统，拆装时应将管接头开口朝上，用堵头堵住以防止液压油流失和污染物的侵入，并用清洗剂清洗油口。凿岩机每隔30分钟对铁口开一次，持续使用在5-20分钟，炉前温度200-400℃，湿度大，使用频繁，故障率高，对凿岩机的维修要求处于无尘环境，装配前对凿岩机各零部件进行细致的清洗，有划伤的部分要进行打磨防止使用过程中磨损密封，污染油液。

3.3 液压系统的定期清理及油液更换

炉前液压系统应利用高炉定修、炉前修沟等机会定期对油箱进行清理，清除油箱中的杂质，并每隔一段时间应进行抽样检查，分析其污染程度是否在该系统容许范围之内，如不合要求必须高炉炉前液压系统污染分析及控制措施

崔红伟，邰国军

（日照钢铁控股集团有限公司，山东 日照 276806）

摘 要：液压传动以其易于实现回转、直线运动等优点在高炉炼铁中得到广泛的应用，但是高炉生产现场作业环境差粉尘多，而液压系统75%的故障是液压油污染造成的；本文对炉前液压系统的污染源及危害进行了分析，并提出了相应的控制措施，提高炉前液压系统的清洁度为高炉正常生产提供必要保证。

关键词：高炉炉前；液压系统；污染分析；控制措施立即更换，不应在油液脏到使系统工作出现故障时才更换。在更换新油前，整个系统必须先清洗一次并更换滤芯，严禁混入不同牌号的液压油。

4 结语

炉前液压系统恶劣的环境是设备维护保养的难点，我们要从系统设计安装开始考虑尽量减少污染物的入侵，使用中对液压系统做精心的防护、保养，定期检测油样、清洗液压油箱，以延长系统运行周期，减少设备故障，保证炉前生产稳定运行。

参考文献：

[1]李越.液压系统故障诊断的基本方法与步骤[J].中国设备工程，2001（11）.

[2]刘永健，胡培金.液压故障诊断分析[J].北京：人民交通出版社，1998（05）.

作者简介：崔红伟（1987-），男，山东日照人，本科，助理工程师，研究方向：液压设备管理及维护。endprint