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[摘要]对新区2500m3高炉炉顶液压站存在的问题进行考察分析提出改造措施，并实施改造。增设一套控制阀组与管道系统，利用并联的方式共用一个液压站。使得该液压系统可以在高炉正常生产时予以维护、检修，消除影响高炉装料和系统正常工作的隐患，确保高炉正常装料，降低了高炉慢风、休风率，为2500m3高炉增产降耗提供了保障。
[关键词]液压站；维护；检修；增产降耗
中图分类号：TF572 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0042-01
1 问题的提出和重要性
新区2500m3高炉至2008年2月开炉投产以来，随着铁水产量的不断提高，因炉顶设备故障引起高炉休风的次数也不断增加，采用了单一控制阀组的卢森堡串罐式无料钟炉顶设备越来越显得先天不足，只要控制阀组出现问题，就无法在不影响正常生产的情况下进行维护和检修，造成装料系统故障，高炉加不成料。这远远不能满足2500m3高炉生产高位运行的需要。炉顶液压站对高炉装料系统来说就像人的心脏和大脑，大家都知道人的心脏出现问题，人就失去了动力的源泉；而人的大脑异常，人的行为也就失去了控制。炉顶液压站的重要之处也在于此，液压系统的动力源液压泵出现问题，就会导致各个执行元件不动作，也就是高炉装不成料。而液压系统中的执行元件（如液压缸、液压油马达）在工作时，需要经常地启动、制动、换向和调节运动速度及适应外负载的变化，因此就要有一套对机构进行控制和调节的液压元件，通常用控制阀来完成。它对外不做功，仅用于控制执行元件，使其满足主机工作性能要求。也就是说控制阀组一但出现问题就会影响各个上料元件的动作情况，速度的变化可能导致开关超时，方向的变化使得开时关、关时开导致上料系统紊乱，压力变化有可能导致开关无力或者开关时的大冲击损坏设备。总之，控制阀组的每个元件出现问题都可能导致炉顶设备故障，再加上炉顶设备的联动互锁性，就会造成装料系统故障，高炉休风。
2 存在问题及原因分析
新区2500m3高炉采用了卢森堡公司的串罐式无料钟炉顶设备.这些设备主要靠液压系统驱动来完成高炉的装料任务.炉顶液压站位于41m高的第七层平台.液压配管及油缸位于41m至83m之间，在高炉投产不到一年的时间，液压系统故障频繁，特别是液压阀块的卡阻，液压管路的泄露， 加上液压系统故障判断需要一定的时间，而且处理时需要系统压力又因为它们都是单系统工作，直接影响了高炉的正常装料，甚至高炉休风.
经过对几起因炉顶设备故障引起高炉休风的案例进行研究，发现几次休风都是由于液压驱动系统中的液压阀块卡阻，处理时间过长导致。新区2500m3高炉为八钢第一座高炉，检修人员在维护和故障处理上没有太多的经验，而高炉快节奏的生产性质不允许我们有太多的时间诊断和处理，既能处理故障，又不影响高炉加料，就成了本次改进的着眼点。
3 改进措施
通过对生产现场的反复勘查，和对整个液压系统的分析，结合其他钢铁企业的改造经验，确定改进措施：
提高检修人员技能，缩短故障处理时间。确保检修人员在发生故障时，能在高炉允许时间内诊断出故障原因，并及时迅速的处理故障，使设备正常运行。
增设一套控制阀组与管道系统，利用并联的方式共用一个液压站。两套系统都能够通过电气系统实现整体的切换和单个液压控制阀及管道之间的对应切换，使得任何一部位出现故障时都可以在很方便的切换之后.在不影响正常装料的情况下，进行故障处理和日常维护.
前者，提高检修质量、缩短故障处理时间不是解决此问题的根本途径，况且液压系统故障判断的不可确定性，没有谁能保证在20分钟内能够找出故障原因并及时消除故障。由于原有液压系统只有单一的控制阀组与管道系统，而故障经常发生的正好是这一部分，因此.改善的主导思想重点放在控制阀组及现场配管连接上，最终确定了改造方案。
本次改造是在不改变液压系统的基础上增设一套控制阀组，使原来的单系统控制变成可以随意相互切换的双系统控制阀组。原理很简单，但是实际操作起来是有很大难度：
（1）液压站空间不允许单独增设一套控制阀组；
（2）原有控制阀组及管路设计不合理，在原有基础上增设配管都是不可能的；
（3）生产条件没有足够的时间用来管路的现场对接。
（1）、保持液压管道内部清洁，是系统正常运行的必要条件。
（2）、冲洗装置与试压装置准备确认，以及与原有液压系统联网，系统回路进行内部循环等准备工作。
（3）、改造是利用高炉定修时间完成，一定要做好每施工一段管道都须严密包扎管口，以免恶劣的炉顶灰尘环境将造成管内严重积尘，同样难保证液压管道内高清洁度要求。
（4）、减少配管支架间距是减少振动影响的主要因素，高炉炉顶液压系统工作压力为18MPa，各液压执行机构动作频繁，内压冲击厉害.加之环境温差影响是造成液压系统故障，特别是噪音与管道壁裂纹的主要原因之一.按照规范要求，对于25～50的管道为每1.5米至2米一个支架（207—35）就难于保证该液压系统的技术要求，为此我们采用每米一个支架固定管道。
（5）、加大配管弯曲半径是减少管道壁损伤的最优手段，对于液压配管管弯的最小弯曲半径应不小于管外径的3倍（13207—35），其弯管半径较小，适应炉顶设备位置紧凑的要求.虽然配出来的管道很美观、整齐，试压亦能达到要求，但在弯曲部位外侧，管壁受到较大拉伸.事实上，管道壁纵向裂纹发生频率较高的部位正好是弯曲部分的外侧.因此，在工程改善时，我们加大弯管半径，使之达到管外径的5倍上，以最大限度改善弯曲部位质量，减少内应力。
（6）、搞好新、老系统的对接，确保高炉正常生产，工程最大的特点是工程施工，调试与生产同时进行.高炉炉顶设备为高炉的咽喉，来不得半点马虎。新、老系统的对接工作必须和生产方，点检方取得密切联系，利用1次定修时间完成，同时进行电气的搭接工作，并确保准确无误，切换自如。
本次改造准备比较充分，问题分析到位，防范措施得当，从工程施工到结束不到36个小时就顺利完成，并投入使用。
4 改造效果分析
八钢2500m3高炉炉顶液压站从2008年12月份改造后，经过3个月的运行应用效果明显。改造前，从2008年4月到2008年12月9个月里，因炉顶液压系统故障造成的成本损失1累计508.2万元，改造后则为0损失。说明炉顶液压站改造后，因炉顶液压系统故障造成休慢风影响铁水产量的因素已不存在。但是这并不说明炉顶液压系统不存在故障，而是利用改造后的液压系统，利用两套控制阀组的自由切换，避免了故障的扩大化，降低了高炉综合休风率，减少了高炉效益损失，为2500m3高炉增产降耗提供了保障。
5 结束语
通过对八钢2500m3高炉炉顶液压站改造后效果分析，改造后的液压系统能够通过电气系统实现整体的切换和单个液压控制阀及管道之间的对应切换，使得任何一部位出现故障时都可以在很方便的切换之后，在不影响正常装料的情况下，进行故障处理和日常维护.避免了故障的扩大，降低了高炉综合休风率，减少了高炉效益损失，为2500m3高炉增产降耗提供了保障。
1 顶液压系统故障休慢风时间来源于炼铁分公司设备室高炉机械二区设备月报；损失产量是按每分钟出铁量4吨计算；成本损失是根据八钢2500m3高炉吨铁成本值1500元计算。
[关键词]液压站；维护；检修；增产降耗
中图分类号：TF572 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0042-01
1 问题的提出和重要性
新区2500m3高炉至2008年2月开炉投产以来，随着铁水产量的不断提高，因炉顶设备故障引起高炉休风的次数也不断增加，采用了单一控制阀组的卢森堡串罐式无料钟炉顶设备越来越显得先天不足，只要控制阀组出现问题，就无法在不影响正常生产的情况下进行维护和检修，造成装料系统故障，高炉加不成料。这远远不能满足2500m3高炉生产高位运行的需要。炉顶液压站对高炉装料系统来说就像人的心脏和大脑，大家都知道人的心脏出现问题，人就失去了动力的源泉；而人的大脑异常，人的行为也就失去了控制。炉顶液压站的重要之处也在于此，液压系统的动力源液压泵出现问题，就会导致各个执行元件不动作，也就是高炉装不成料。而液压系统中的执行元件（如液压缸、液压油马达）在工作时，需要经常地启动、制动、换向和调节运动速度及适应外负载的变化，因此就要有一套对机构进行控制和调节的液压元件，通常用控制阀来完成。它对外不做功，仅用于控制执行元件，使其满足主机工作性能要求。也就是说控制阀组一但出现问题就会影响各个上料元件的动作情况，速度的变化可能导致开关超时，方向的变化使得开时关、关时开导致上料系统紊乱，压力变化有可能导致开关无力或者开关时的大冲击损坏设备。总之，控制阀组的每个元件出现问题都可能导致炉顶设备故障，再加上炉顶设备的联动互锁性，就会造成装料系统故障，高炉休风。
2 存在问题及原因分析
新区2500m3高炉采用了卢森堡公司的串罐式无料钟炉顶设备.这些设备主要靠液压系统驱动来完成高炉的装料任务.炉顶液压站位于41m高的第七层平台.液压配管及油缸位于41m至83m之间，在高炉投产不到一年的时间，液压系统故障频繁，特别是液压阀块的卡阻，液压管路的泄露， 加上液压系统故障判断需要一定的时间，而且处理时需要系统压力又因为它们都是单系统工作，直接影响了高炉的正常装料，甚至高炉休风.
经过对几起因炉顶设备故障引起高炉休风的案例进行研究，发现几次休风都是由于液压驱动系统中的液压阀块卡阻，处理时间过长导致。新区2500m3高炉为八钢第一座高炉，检修人员在维护和故障处理上没有太多的经验，而高炉快节奏的生产性质不允许我们有太多的时间诊断和处理，既能处理故障，又不影响高炉加料，就成了本次改进的着眼点。
3 改进措施
通过对生产现场的反复勘查，和对整个液压系统的分析，结合其他钢铁企业的改造经验，确定改进措施：
提高检修人员技能，缩短故障处理时间。确保检修人员在发生故障时，能在高炉允许时间内诊断出故障原因，并及时迅速的处理故障，使设备正常运行。
增设一套控制阀组与管道系统，利用并联的方式共用一个液压站。两套系统都能够通过电气系统实现整体的切换和单个液压控制阀及管道之间的对应切换，使得任何一部位出现故障时都可以在很方便的切换之后.在不影响正常装料的情况下，进行故障处理和日常维护.
前者，提高检修质量、缩短故障处理时间不是解决此问题的根本途径，况且液压系统故障判断的不可确定性，没有谁能保证在20分钟内能够找出故障原因并及时消除故障。由于原有液压系统只有单一的控制阀组与管道系统，而故障经常发生的正好是这一部分，因此.改善的主导思想重点放在控制阀组及现场配管连接上，最终确定了改造方案。
本次改造是在不改变液压系统的基础上增设一套控制阀组，使原来的单系统控制变成可以随意相互切换的双系统控制阀组。原理很简单，但是实际操作起来是有很大难度：
（1）液压站空间不允许单独增设一套控制阀组；
（2）原有控制阀组及管路设计不合理，在原有基础上增设配管都是不可能的；
（3）生产条件没有足够的时间用来管路的现场对接。
（1）、保持液压管道内部清洁，是系统正常运行的必要条件。
（2）、冲洗装置与试压装置准备确认，以及与原有液压系统联网，系统回路进行内部循环等准备工作。
（3）、改造是利用高炉定修时间完成，一定要做好每施工一段管道都须严密包扎管口，以免恶劣的炉顶灰尘环境将造成管内严重积尘，同样难保证液压管道内高清洁度要求。
（4）、减少配管支架间距是减少振动影响的主要因素，高炉炉顶液压系统工作压力为18MPa，各液压执行机构动作频繁，内压冲击厉害.加之环境温差影响是造成液压系统故障，特别是噪音与管道壁裂纹的主要原因之一.按照规范要求，对于25～50的管道为每1.5米至2米一个支架（207—35）就难于保证该液压系统的技术要求，为此我们采用每米一个支架固定管道。
（5）、加大配管弯曲半径是减少管道壁损伤的最优手段，对于液压配管管弯的最小弯曲半径应不小于管外径的3倍（13207—35），其弯管半径较小，适应炉顶设备位置紧凑的要求.虽然配出来的管道很美观、整齐，试压亦能达到要求，但在弯曲部位外侧，管壁受到较大拉伸.事实上，管道壁纵向裂纹发生频率较高的部位正好是弯曲部分的外侧.因此，在工程改善时，我们加大弯管半径，使之达到管外径的5倍上，以最大限度改善弯曲部位质量，减少内应力。
（6）、搞好新、老系统的对接，确保高炉正常生产，工程最大的特点是工程施工，调试与生产同时进行.高炉炉顶设备为高炉的咽喉，来不得半点马虎。新、老系统的对接工作必须和生产方，点检方取得密切联系，利用1次定修时间完成，同时进行电气的搭接工作，并确保准确无误，切换自如。
本次改造准备比较充分，问题分析到位，防范措施得当，从工程施工到结束不到36个小时就顺利完成，并投入使用。
4 改造效果分析
八钢2500m3高炉炉顶液压站从2008年12月份改造后，经过3个月的运行应用效果明显。改造前，从2008年4月到2008年12月9个月里，因炉顶液压系统故障造成的成本损失1累计508.2万元，改造后则为0损失。说明炉顶液压站改造后，因炉顶液压系统故障造成休慢风影响铁水产量的因素已不存在。但是这并不说明炉顶液压系统不存在故障，而是利用改造后的液压系统，利用两套控制阀组的自由切换，避免了故障的扩大化，降低了高炉综合休风率，减少了高炉效益损失，为2500m3高炉增产降耗提供了保障。
5 结束语
通过对八钢2500m3高炉炉顶液压站改造后效果分析，改造后的液压系统能够通过电气系统实现整体的切换和单个液压控制阀及管道之间的对应切换，使得任何一部位出现故障时都可以在很方便的切换之后，在不影响正常装料的情况下，进行故障处理和日常维护.避免了故障的扩大，降低了高炉综合休风率，减少了高炉效益损失，为2500m3高炉增产降耗提供了保障。
1 顶液压系统故障休慢风时间来源于炼铁分公司设备室高炉机械二区设备月报；损失产量是按每分钟出铁量4吨计算；成本损失是根据八钢2500m3高炉吨铁成本值1500元计算。