韶钢8#高炉泥炮液压站主油泵改造及优化

摘要：针对8#高炉炉前泥炮液压站进口油泵频繁出现故障，且进口油泵现场工况要求较高的情况。采用国产北京华德生产的A7V117DR1-RPF-00柱塞泵进行代替，同时对使用国产A7V117DR1-RPF-00柱塞泵在使用过程中的问题进行改造及优化工作，保证液压泥炮的正常运行。

关键词：泥炮液压站；柱塞泵；改造及优化

中图分类号：TH3文献标识码：A文章编号：

前言：

液压泥炮，属于冶炼行业必备的炉前设备，是冶炼行业必备的炉前设备，其作用是能够迅速准确堵塞放铁后的出铁口，使高炉快速进入下一循环的作业。在生产过程中液压泥炮发生故障会产生高炉慢风、休风现象，严重时会造成炉前安全事故，给高炉生产带来巨大影响。

液压系统是液压泥炮旋转及打泥的核心系统，主油泵作为动力机构，其性能的优劣好坏直接影响到液压泥炮的动作。8#高炉炉前液压泥炮自2009年10月投产至今，故障频繁，且进口油泵的现场工况要求较高，备件的成本费用较高。通过设计计算，采用国产北京华德生产的A7V117DR1-RPF-00柱塞泵进行代替，并且取得了较好的效果。

1.液压泥炮各机构及工作原理

液压泥炮如由立柱基础、立柱、立柱及悬臂连接、回转旋臂装置、调整装置、炮体与臂架连接装置、打泥机构、管路系统和液压站等组成。

打泥机构采用油缸活塞杆固定，缸体运动，推动泥缸活塞前进，油缸座上装有挡泥环和漏泥孔，泥缸活塞采用涨圈式，可以有效地保证泥缸缸体内表面不被坚硬的泥渣划伤，并尽可能地延长其使用寿命，炮嘴与过渡管的连接采用斜锲式，炮嘴帽的安装用插销式，简单、方便。打泥机构如图1所示。

图1 打泥机构

回转机构采用有两个固定铰支点的六连杆机构形式，使其回转油缸得以设置在旋臂体内，避免了油缸与铁水渣的直接接触，如图2所示。

图2液压泥炮安装示意图

液压泥炮的打泥及回转均通过液压系统来实现，液压泥炮的液压原理图如图3所示。

图38#高炉液压泥炮液压原理图

2.现状分析

8#高炉炉前南、北出铁场各设有一套泥炮液压系统。每套泥炮液压系统主要由1个油箱、主泵组（恒压柱塞变量泵）、活塞式蓄能器组、过滤器、1套循环泵组、电加热器、冷却器及阀台组成，分别控制两台泥炮工作。设计装机主油泵组为进口美国Vikers轴向恒压变量柱塞泵，型号为PVXS-090-M-R-DF-0000-00，公称压力为32MPa，公称排量为90ml/r。每套系统布置三台泵(两用一备)，泥炮工作时启动两台泵；泥炮保压堵口时只有一台泵工作。

由于液压泥炮现场工作状况及环境较差，因液压泥炮管道等检修频繁，杂物、颗粒混入液压油里，导致油液清洁度下降。且美国Vikers轴向恒压变量柱塞泵对液压油清洁度要求达NAS 9级以上，长时间运行，导致油泵故障发生，降低油泵的使用寿命。通过对进口油泵解体检查发现，油泵内部分柱塞及配油盘等部件不同程度地存在轻微的划痕，重则柱塞断裂的情况，使油泵的运行过程中压力异常波动，无法调节，导致油泵运行失效，影响液压泥炮的堵口操作，严重情况下可能导致铁口无法堵住，铁水外溢，造成事故的发生，迫使减风操作，影响高炉炉况，导致炼铁成本的提高。面对如此严峻的形势，迫切地需对8#高炉液压泥炮主油泵这种情况进行改进处理。

3.改进措施

图4 1—主油泵

通过设计计算，采用国产北京华德生产的A7V117DR1-RPF-00，该泵公称压力32MPa，公称排量为117ml/r，代替进口美国Vikers轴向恒压变量柱塞泵，新泵安装如图4，该泵压力及流量均可满足泥炮堵口操作的要求，使用过程中压力调节正常，能保证泥炮的正常工作。

图5强制冷却油路安装图

由于国产力士乐A7V117DR1-RPF-00泵在长期在高压工作环境下，泵体会异常发热至60oC左右，需要对改造后油泵的冷却系统进行优化工作，对泵体进行强制冷却。如图5所示，从循环过滤冷却系统引一条冷却油管，接入泵壳体上方的冷却油入口，同时将泵变量机构下方的泄漏油接回油箱。通过设置强制冷却油路，降低泵体温度同时带走磨损颗粒，延长油泵的使用寿命。

4.实施效果

通过对8#高炉泥炮液压站主油泵的改造、优化后，降低了液压泥炮的故障率，保证液压泥炮堵铁口正常，为高炉的顺行保驾护航。同时降低备件采购成本，为炼铁成本的降低起到了一定的作用，取得了可观的经济效益：首先、避免使用更多进口油泵，按一年更换6台计算，每台油泵的价格为48768.42元，一年可节约备件费用292610.52元；其次、改进后，每年可节约因处理油泵故障而导致的休风时间10小时，按每小时产铁350吨，吨贴利润400元计算，可取得年效益1400000元。

改造后的国产油泵在使用过程中压力调节正常，泥炮的工况稳定。通过国产备件代替进口件，能满足生产的需要，而且相对进口件更易维护和保养，减轻了工人的检修的劳动强度,取得很好的社会效益。

5.结束语

液压泥炮作为高炉炼铁生产的关键设备，其良好的运行状况，在高炉生产顺行中起到了非常重要的作用，同时在保障铁口安全生产中起到很好的防止作用。

通过对8#高炉泥炮液压站主油泵改造，过程油泵代替进口油泵，自改造投入使用至今一年多的时间里，国产油泵运行良好、工作可靠，保证了液压泥炮的正常动作，取得了很好的效果。

由此可见，部分国产备件可以取代进口备件，能够达到同样的使用效果，通过8#高炉泥炮液压站主油泵改造及优化工作的成功实施，为以后类似的改造工作提供强有力的实践和理论依据。

参考文献：

[1]张玉柱.高炉炼铁.冶金工业出版社，1995.12.

[2]人力资源和社会保障部教材办公室. 炼铁设备.中国劳动社会保障出版社，2009.7.

[3]杨家军. 机械原理.华中科技大学出版社.武汉，2009.2.

[4]姜继海. 液压传动（第4版）.哈尔滨工业大学出版社.哈尔滨，2007.7.