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高爐爐頂液壓故障的判斷及處理措施

文檔作者：陳小忠，鐘偉，楊建紅文檔來源：中天鋼鐵集團有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年11月02日
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第4 1 卷第6 期現(xiàn)代冶金Vo l . 41 No . 6
2 01 3 年1 2 月Moder n Met al l ur g y Dec . 20 13
高爐爐頂液壓故障的判斷及處理措施
??
陳小忠，鐘偉，楊建紅
（中天鋼鐵集團有限公司，江蘇常州213011）
摘要：介紹了PAUL WURTH串罐式的高爐爐頂液壓系統(tǒng)的一系列常見液壓故障現(xiàn)象及判斷、處理方法。
關(guān)鍵詞：高爐；爐頂；液壓；閥臺；故障；判斷；處理
中圖分類號：TF579
??收稿日期： 3 3
作者簡介： 陳小忠， 男， 工程師。電話： 5 33 5 5 5
引言
目前，冶金行業(yè)煉鐵中小高爐都需要配備最基
本的爐頂裝料、布料設(shè)備，它是高爐正常生產(chǎn)的必
須設(shè)備，最常見的為PAUL WURTH緊湊型串罐式無
料鐘爐頂。長期以來，維修人員以為只要在液壓設(shè)
備安裝開始階段做好工作，平時只要換換濾芯、液
壓軟管就可以處理好此類液壓設(shè)備了。事實上，做
好液壓系統(tǒng)的調(diào)試工作，的確可以降低液壓設(shè)備的
故障，但在多變的生產(chǎn)及維修環(huán)境中，在一定的生
產(chǎn)使用周期后，爐頂液壓系統(tǒng)就會產(chǎn)生各種各樣的
液壓故障，當(dāng)然有很多是很簡單就能處理好的小故
障，但也有些是一時半會判斷不了的液壓問題，需
要通過長期的經(jīng)驗積累及現(xiàn)場故障的現(xiàn)象才能找
到真正的解決方法。
1 PAULWURTH 緊湊型串罐式無料鐘
爐頂結(jié)構(gòu)
在國內(nèi)， 高爐爐頂設(shè)備最主要產(chǎn)品為盧森堡
PAUL WURTH的產(chǎn)品，他們的配套液壓設(shè)備系統(tǒng)相
對也是較成熟的。這些主要設(shè)備的各個閥的開度是
通過由中央液壓站的液壓缸的動作實現(xiàn)的。該系統(tǒng)
由油箱、主泵、液壓蓄能器、液壓閥和連接管線組
成。系統(tǒng)工作壓力為1 6-18MPa，液壓介質(zhì)是N46 耐
磨液壓油。液壓站及閥臺放在爐頂液壓站內(nèi)，液壓
站除控制爐頂裝料設(shè)備外， 還控制爐頂放散閥（ 2
個）， 煤氣均壓閥（ 2個）， 氮氣均壓閥（ 2 個）， 均
壓放散閥（ 2個） 的開關(guān)動作， 另外還會有重力除
塵液壓放散閥兩只，或再帶上液壓卸灰閥一只，便
于重力除塵的放灰操作。
在高爐整個裝料過程中，一般是卷揚上料小車
或輸送帶輸料設(shè)備把所需進入高爐的原燃料按工
藝要求配置，首先進入高爐頂部的受料斗，然后通
過料罐均壓放散，先打開上密閥，再打開柱塞閥（或
上料閘）， 料進入料罐后， 按剛才進入時相反的順
序，先后關(guān)閉好柱塞閥及上密閥；接著通過料罐均
壓，先打開下密閥、再打開料流閥，通過旋轉(zhuǎn)溜槽
箱的中心喉管下到布料溜槽，再落到高爐爐頂內(nèi)進
入狀態(tài)。
為保證整個高爐冶煉的進料過程自動有序進
行，與其配套有一套爐頂液壓系統(tǒng)參與控制所有爐
頂閥門的動作，同時便于進行上料的自動控制操作，
為高爐的順行生產(chǎn)提供最有力的保障。
2 常見故障現(xiàn)象
所謂爐頂液壓系統(tǒng)工作不正常，首先反應(yīng)在爐
頂各相關(guān)設(shè)備不協(xié)調(diào)運行上。在生產(chǎn)中碰到的高爐
爐頂設(shè)備液壓故障主要表現(xiàn)為如下幾個方面：
（ 1 ）爐頂均壓或均壓放散閥門不能動作， 導(dǎo)
致高爐無法正常打開上下密閥進行上料操作；
（ 2 ）爐頂上密或下密閥門動作不到位，料罐
漏氣，無開關(guān)到位信號， 上料操作不能自動進行；
（ 3 ）重力除塵閥門鎖不住， 或沒有操作指令
時自動打開，重除出現(xiàn)放散現(xiàn)象，高爐頂壓突然減
2 01 - 0 - 1 8
1 0 1 0 8
3 2 現(xiàn)代冶金第41 卷
小的狀況，造成高爐正常生產(chǎn)過程受到影響；
（4 ） 料流調(diào)節(jié)閥開關(guān)不到位或到位以后會又
自動偏離原位，鎖定不住閥門位置；
（5 ） 柱塞閥（ 或上料閘閥） 不能動作， 或動
作很慢， 影響高爐正常上料；
（6） 所有閥門出現(xiàn)都不能動作的狀況。
3 液壓故障判斷及處理方法
針對以上一系列的爐頂液壓系統(tǒng)故障，為了保
障高爐的正常順行生產(chǎn)，對生產(chǎn)中所出現(xiàn)的液壓故
障， 需要有一個相對穩(wěn)定且成熟的故障判斷方法，
以方便緊急情況時采取相應(yīng)措施進行處理。
一般情況，液壓故障出現(xiàn)時我們液壓維修人員
需要首先對液壓系統(tǒng)的油位、壓力、溫度作迅速的
檢查工作，以確保不是由于漏油造成的事故。然后
再對系統(tǒng)壓力作檢查， 以確定液壓油泵是否完好，
調(diào)壓系統(tǒng)可有問題。待排除這些故障后，才可以針
對出現(xiàn)故障的部位進行診斷故障，先易后難，逐步
進行液壓故障的排除工作。這些工作還可以結(jié)合近
階段的點巡檢工作進行，得出初步判斷，為盡快處
理故障提供幫助。以下就針對高爐爐頂設(shè)備常見液
壓故障處理提供一些判斷處理方法。
（1 ） 出現(xiàn)爐頂均壓或均壓放散閥門不能動作
時，首先按常規(guī)液壓故障檢查一下，分析是系統(tǒng)壓
力引起，還是控制部分造成。參考均壓及均壓放散
液壓控制回路示意圖（見圖1 ）。如果是液壓系統(tǒng)壓
力造成，則檢查是否漏油、油泵工作狀況、調(diào)壓閥
塊等， 處理完好則故障就會排除。如果控制部分，
則需從壓力油進口處檢查至閥門油缸處，即檢查減
壓閥后壓力、換向閥動作性能、球閥開關(guān)位置、管
路、油缸及其安裝狀態(tài)等等，逐一查找到故障點就
解決了問題。
圖均壓及均壓放散液壓控制回路示意圖
（ 2 ）對于爐頂上密或下密閥門不能動作或動
作不到位的液壓故障現(xiàn)象，參見上料控制閥門液壓
控制回路示意圖（ 見圖2），當(dāng)其不能動作時可檢查
液壓壓力是否正常，換向閥可有卡堵現(xiàn)象，油缸是
否有異常，液壓管路是否損壞， 球閥有無開關(guān)到位
等；動作不到位則可能是電氣信號原因造成，否則
需要到爐頂現(xiàn)場查看油缸行程有無達到原來位置，
油缸吊頭有無松動，從這些地方來判斷故障點在那
里，就能迅速解決故障。當(dāng)然， 當(dāng)上下密閥需要打
開時料罐的均壓或放散條件不能滿足的情況下，光
靠液壓動力是無法打開的，這與原來大小鐘式的高
爐裝料形式一樣?，F(xiàn)在對上、下密閥的動作力只夠
低壓狀態(tài)下的驅(qū)動力，在正常生產(chǎn)時的高壓狀態(tài)下，
因料罐與爐頂內(nèi)及料罐與外界大氣的壓差較大，只
有通過均壓或均壓放散后，才能達到閥兩側(cè)的壓力
平衡， 這時才能操作。
圖2 上料控制閥門液壓控制回路示意圖
（ 3 ）如果重力除塵閥門漏氣鎖不住的故障現(xiàn)
象（見圖3），可以先查系統(tǒng)壓力等情況， 除此之外
故障可能主要在控制閥臺進油口的減壓閥處，檢查
壓力正常否，再次會有換向閥動作不能到位的情況
或油缸有外泄現(xiàn)象等。當(dāng)然因其它部位的內(nèi)外泄造
成壓力不夠，才會引起這些現(xiàn)象。
（ 4 ）出現(xiàn)料流調(diào)節(jié)閥開關(guān)不到位或到位以后
會又自動偏離原位的情況時（見圖4 ），按常規(guī)液壓
故障檢查程序查看，然后檢查比例閥動作情況是否
正常，再檢查控制閥臺到執(zhí)行機構(gòu)去的兩路油壓，
如果變化較大，不在正常范圍， 則可能是二位換向
閥出現(xiàn)不到位現(xiàn)象，或是液控單向閥鎖不住， 需要
進行檢查處理。
（ 5 ）如果柱塞閥（ 或上料閘閥） 不能動作，
則需要檢查系統(tǒng)壓力有無外泄現(xiàn)象，再查油路是否1
第6 期陳小忠， 等： 高爐爐頂液壓故障的判斷及處理措施3 3
圖3 重力除塵閥液壓控制閥塊示意圖
圖4 料流調(diào)節(jié)閥液壓控制閥塊示意圖
開關(guān)到位，換向閥有無卡阻， 動作是否正常等。另
外對于插裝式液壓控制閥塊的柱塞閥出現(xiàn)故障時，
參見柱塞閥插裝式液壓閥控制回路示意圖（見圖5 ），
當(dāng)確定沒有系統(tǒng)壓力及外泄故障后，就需要判斷換
向閥是否能正常動作，插裝閥塊控制單元是否完好，
有無密封件損壞等。對于疊加式液壓閥塊的柱塞閥
出現(xiàn)故障時，參見柱塞閥疊加式液壓閥塊控制回路
示意圖（見圖6 ），還要檢查一下減壓閥的功能是否
正常，它有時會影響到對故障判斷方向。其它故障
應(yīng)是比較好判斷出來的。
圖5 柱塞閥插裝式液壓閥控制回路示意圖
圖6 柱塞閥疊加式液壓閥塊控制回路示意圖
當(dāng)然，當(dāng)所有爐頂閥門都不能動作時，最可能
的是液壓系統(tǒng)出現(xiàn)失壓狀態(tài)，可能是由于漏油造成、
也可能是由于液壓泵損壞或調(diào)壓閥不能調(diào)壓。
4 典型液壓故障處理實例
為方便維修人員熟悉爐頂液壓設(shè)備，以以下液
壓故障的處理過程為例加以說明。
3 4 現(xiàn)代冶金第41 卷
4.1 案例一
某公司， 2011 年9 月16 日晚上12 點左右， 上料
操作工向液壓值班工接報稱料流閥關(guān)不上，值班液
壓工及電工趕至現(xiàn)場處理至12：3 0未好。至12： 30
左右時，液壓負責(zé)人接到當(dāng)班液壓工的電話，稱料
流調(diào)節(jié)閥關(guān)不上，就先通知他檢查一下電磁換向閥
是否有問題，等其趕到現(xiàn)場， 仍未查到原因，捅了
一下?lián)Q向閥，閥一點不動，感覺閥芯卡住了，馬上
換了一只新的電磁換向閥，換好以后試了還是不動。
因維修時間較長，高爐準備休風(fēng)操作，這時熱風(fēng)操
作工又反應(yīng)爐頂放散閥打不開，維修液壓工趕緊檢
查液壓系統(tǒng)壓力，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)壓力幾乎為零，把備用
泵打開，還是沒壓力，判斷應(yīng)是油泵正常，判斷應(yīng)
是某個閥內(nèi)泄了，就把料流閥和上下密的進油關(guān)閉
后，仍然不行。待關(guān)閉柱塞閥的進油球閥后，爐頂
放散閥能打開了，系統(tǒng)壓力就明顯升上來了，最后
判斷柱塞閥塊有問題。經(jīng)把插裝閥塊拆開后發(fā)現(xiàn)，
閥芯與閥體之間的高低壓隔離用的密封圈已損壞，
更換新的密封圈以后，重新安裝好后再試液壓系統(tǒng)，
各閥門工作就正常了。參見柱塞閥插裝式液壓閥
塊示意圖（見圖5） 及料流調(diào)節(jié)閥液壓控制閥塊示
意圖（見圖4）。
實際上，當(dāng)班液壓工判斷問題的方法還不恰當(dāng)，
接到問題就應(yīng)該首先查系統(tǒng)液壓壓力是否正常，同
時觀察油位是否有異常，然后就能第一時間發(fā)現(xiàn)故
障產(chǎn)生的根本原因，也就能盡快找到故障目標， 從
而短時間內(nèi)才能解決問題， 保障高爐的正常生產(chǎn)。
此次當(dāng)班液壓工在第一時間只是光憑原來出現(xiàn)故
障的經(jīng)驗去處理故障，以為就是出現(xiàn)原來的故障而
已，說明其處理故障能力不夠，還需全面了解系統(tǒng)
構(gòu)成，熟悉液壓故障處理方法。
圖爐頂大放散閥液壓控制回路示意圖
4 .2 案例二
某公司，20 07年9 月1 4日下午3 點32分左右時，
當(dāng)班液壓工在3#高爐爐頂例行巡檢時， 發(fā)現(xiàn)上密油
缸缸體底部漏油十分嚴重， 馬上聯(lián)系液壓工工長，
同時聯(lián)系另外二名液壓工去3# 爐爐頂液壓站內(nèi)檢
查，發(fā)現(xiàn)油位低并及時加油補充，同時聯(lián)系上料工
告知情況， 要求馬上壓料，又聯(lián)系維修工長、液壓
工程師等人員，請其它高爐液壓工和鉗工來協(xié)助搶
修。液壓工長和維修鉗工帶好工具， 并把新油缸迅
速搬運到爐頂上密閥旁， 在壓料2 5 min后開始更換
新油缸。因新油缸安裝好后出現(xiàn)上密閥不能關(guān)到位，
行程差了1 0 mm左右， 上密閥出現(xiàn)漏氣嚴重現(xiàn)象，
故料罐均不上壓，影響高爐高風(fēng)壓上料操作， 后臨
時把吊頭臨時松10毫米，再用緊固螺絲緊固好吊頭，
到4： 35恢復(fù)正常上料。
此故障說明液壓備件質(zhì)量須有保障，在出現(xiàn)不
能使用的情況下， 維修人員要有臨時應(yīng)變的能力，
盡快找對處理辦法，避免出現(xiàn)高爐需要休風(fēng)處理的
非正常操作狀態(tài)，盡量不影響高爐的順行生產(chǎn)。
4 .3 案例三
某公司煉鐵廠，201 0年11 月5日晚上，3 #高爐當(dāng)
班上料操作工發(fā)現(xiàn)爐頂柱塞閥出現(xiàn)動作過慢現(xiàn)象，
已影響當(dāng)班的正常上料。當(dāng)班液壓維修工接到故障
通知后對液壓系統(tǒng)進行相關(guān)檢查工作，他們當(dāng)時懷
疑插裝式柱閥閥臺有問題。進行拆洗插裝閥芯后，
沒有發(fā)現(xiàn)異常，原來能出現(xiàn)的閥上密封圈或閥芯斷
裂的情況也沒有檢查到，進行測壓后發(fā)現(xiàn)柱塞閥塊
的進出口液壓壓力都還正常，沒有異常， 其它液壓
閥動力都很正常。但再次檢查柱寒閥后發(fā)現(xiàn)就是動
作還是很慢，沒有因拆洗此閥塊而有所改善。同時
還檢查所有液壓管路上的球閥，也沒異樣。高爐只
能降低風(fēng)壓進行非常規(guī)生產(chǎn)，每小時影響一到二批
料。待第二天，液壓班長上班， 一開始也認為夜班
液壓維修人員可能沒處理好柱塞閥塊的清洗，就重
新清洗處理一遍閥臺，試動后沒有轉(zhuǎn)好， 速度仍然
很慢。于是報液壓專業(yè)人員至現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，柱塞
閥其實不是整個動作過程很慢，它只是要關(guān)到位時，
約有10 cm左右， 開始出現(xiàn)動作很慢的現(xiàn)象；而再
次打開時，卻是在打開開始階段出現(xiàn)動力很慢的現(xiàn)
象，過了幾厘米的行程，就能正常動作。結(jié)合現(xiàn)狀，
液壓專業(yè)人員分析認為，應(yīng)是柱塞閥液壓油缸出現(xiàn)
了問7 題，內(nèi)部油路出現(xiàn)了非常規(guī)彎化，導(dǎo)致柱塞閥
第6 期陳小忠， 等： 高爐爐頂液壓故障的判斷及處理措施3 5
關(guān)到位及打開開始階段出現(xiàn)動作過慢的現(xiàn)象。經(jīng)更
換柱塞閥液壓油缸后動作就正常了。后來拆開更換
下的柱塞閥油缸，發(fā)現(xiàn)油缸下部油口緩沖節(jié)流孔被
檢修留下垃圾堵塞了，當(dāng)油缸活塞到達缸體緩沖行
程時，因旁通的節(jié)流油孔流動不暢，液壓油無法回
去或進到缸體內(nèi)部造成這種現(xiàn)象。
這個液壓故障說明，每一次對上報的液壓故障，
在沒有好辦法解決的情況下，還需要進行進一步的
檢查故障現(xiàn)象。如果光憑其它人的上報現(xiàn)象，往往
會有誤判的情況發(fā)生。另外維修人員還要熟悉相關(guān)
液壓設(shè)備組成部分及各液壓元器件的結(jié)構(gòu)，這樣才
能盡快找到故障根本點， 從而排除相關(guān)液壓故障。
4.4 案例四
某公司煉鐵廠， 200 9年7 月17 日晚上， 上料操
作工發(fā)現(xiàn)爐頂料流閥出現(xiàn)動作關(guān)到位后，在沒有任
何操作的情況下，又失去了到位信號，無法保持定
位的情況，造成后續(xù)自動控制失靈，無法正常上料。
當(dāng)班液壓維修工接報后，到爐頂現(xiàn)場查看，沒有發(fā)
現(xiàn)閥門到位接近開關(guān)工作正常，但發(fā)現(xiàn)每次關(guān)到位
后，一會就出現(xiàn)料流閥油缸又會一點點打開。到液
壓站內(nèi)檢查比例閥，沒有給出任何指令信號， 二位
換向閥也沒有控制動作信號得到。最后判斷應(yīng)是板
式液控單向閥有問題，經(jīng)拆檢， 發(fā)現(xiàn)一只單向閥塊
內(nèi)彈簧斷裂，閥芯密封面的受傷的溝槽痕跡。更換
新閥再動作正常， 料流調(diào)節(jié)閥到信就沒出現(xiàn)異樣，
恢復(fù)正常工作。
5 結(jié)束語
任何設(shè)備及備件都是有使用壽命的，在使用到
一定時間后需要逐步更換，不能到設(shè)備老化， 造成
故障才想到。一個合格的液壓維修工，需要對其所
管的設(shè)備非常熟悉，液壓系統(tǒng)流程了解詳細， 在出
現(xiàn)液壓故障時按部就班地去判斷故障，就能解決問
題。
參考文獻：
[1 ] 趙靜一, 王穎. 高爐煉鐵液壓系統(tǒng)故障分析及處置方法[J] .
冶金設(shè)備, 20 05 ,(6 );58 -60

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