高炉矿槽给料闸门液压控制系统研究与应用

摘 要：唐钢炼铁部北区两座高炉矿槽上料系统给料闸门的液压控制系统改进，消除了原电气、机械控制方式存在的弊病，降低了设备的前期投入和后期维护的成本，同时也提高了设备运行的稳定性和可开动性，提高了设备控制的一个台阶，此项改进已在炼铁部北区的推广及应用，在唐钢内部及全国同行业中属于领先水平具有很高的推广价值。

关键词：高炉狂草；液压控制系统；创新

中图分类号：TF321 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）07-0075-01

现今，钢铁行业全面深化改革已经开始，企业面临着不断改革的挑战；钢铁企业盈利状况不容乐观，提高盈利能力迫在眉睫；钢铁行业的产能严重过剩，化解过剩产能的任务任重而道远；钢铁行业的产品结构不合理，有待进一步优化；环保政策日趋严格，倒逼企业增加环保投资、追求环保发展；钢铁行业资金紧张，短期内难以得到有效的缓解，钢铁企业的发展困境已经引起社会和管理层的高度关注。针对高炉矿槽上料系统，常见控制方式为电机、减速机或者电液推杆控制闸门等动作，此驱动方式为当前通用动作形式。

高炉矿槽上料系统是高炉生产运行中至关重要的一个生产环节，矿槽上料系统的主要作用是满足高炉生产、配料和调节的要求。现唐钢北区三座高炉矿槽上料系统各控制闸门全是由电机带动减速机来控制闸门动作，属于早期建炉时期的设计方案，也是现今高炉矿槽上料系统常见的控制方式。而这一执行控制系统在实际使用与现今的铁形式下也暴露出了很大的问题，具体如下：

（1）设备使用场地的要求比较大，电机、减速机的尺寸与合理安装正常投入使用，对具体使用场地有着很大的影响；（2）电机、减速机的控制方式电机是动力输出系统对环境要求比较严格，造成了雨季事故、故障频繁发生，造成了额外设备检修的人力输出，还需要“保驾”；（3）电机、减速机控制系统发生故障或事故需要维修或抢修时维修难度较高，并且对于我们日常保养、点检、维修来说经历、成本投入比较大；（4）电机、减速机控制系统设备运行过程中的成本投入比较大，就现今的钢铁形式是一个很大的缺点。

我们针对生产实际与现今发展要求把矿槽给料闸门液压控制系统的研究与应用作为我们重点攻关的一项课题，旨在通过对控制系统的优化改进消除现今生产实际中存在的各种劣势，提高设备运行工作效率，降低设备保养、维护、维修的人力与资金投入，保证设备低投入顺行。

1 总体思路

针对现今我们在生产实际中设备运行、维护存在的缺点，通过对设备传动方式的分析与各种传动方式发展与应用情况的分析对比，将对现今我单位矿槽上料系统给料闸门的控制方式进行优化与创新，将原电机减速机的控制方式全部进行剔除与淘汰，用液压控制方式来代替原电机、减速机的控制方式，以达到提高设备运行工作效率，降低设备保养、维护、维修的人力与资金投入，保证设备低投入顺行的目的。

2 技术方案与创新成果

高炉矿槽上料系统给料闸门或者说是相关系统给料闸门的动作方式很简单就是一开一关，只需要满足这一动作就能达到为高炉生产进行配料和调节控制料批的要求，而现今我厂所采用的闸门动作控制系统存在能耗好、设备笨重、容易发生设备事故或故障以及难于检修的确定，为消除现有控制机构的缺点对现有的电机、减速机控制系统进行改进、优化。具体实施步骤如下：

（1）根据动作形式确定优化后的执行机构。执行机构确定：原设计闸门动作执行机构为电机减速机控制连杆机构，为优化传动机构达到减低检修难度降低检修成本投入的目的，选用液压控制执行机构。（2）分析动作过程中产生的阻力来确定需要输出的需要的最大作用力。系统作用力确定：首先需要对设备运行中所需要输出动力进行计算。对此选用一需要作用力最大给料闸门进行计算分析。（3）作用力确定之后确定系统压力、流量、油缸、主要液压元件。

根据以上使用备件在实际使用中互换性的要求，将我单位湿改干工程中淘汰下2BF环缝液压系统泵站再次利用，减少了设备费额外投入，达到了废弃物资的优化利用针对矿槽上料系统的具体使用情况将原泵站的系统压力降为9MPa。液压系统泵站及系统的具体压力确定好之后就设计系统的控制部分即控制油路部分，闸门的主要动作就是打开与关闭，此控制系统为典型的换向回路。

3 实施效果

矿槽上料系统给料闸门液压控制的应用，简化了设备的结构、减少了设备的投入数量、提高了设备运行的稳定性，降低了设备运行的维护难度解放了人力投入，同时减速机的取代消除了设备换油造成的油液污染。此项目已经在唐钢炼铁北区二炉、三炉投入使用，取得了良好的使用效果，年可创效124万元。

4 关键技术与创新点

分析生产实际中设备运行的具体参数与实际要求确定了液压系统的的各种参数，以及液压元件的选型，根据生产实际以及设备的工作环境确定好液压系统的安装位置，管路布局和各执行机构的安装形式及连接方式。创新点：

（1）打破了设备的原设计，根据生产实际需求设计液压系统满足设备运行及生产工艺上的使用要求替代原电机、减速机的控制方式。（2）液压控制操控方便，设备运行可以实现无极变速便于应对生产实际中的各种动作要求。（3）液压系统控制元器件重量轻，体积小，便于安装，可以灵活安装布置。（4）液压系统能实现自动过载保护，避免过载时对设备造成损坏，同时可以根据实际工况调整系统输出作用力。