PDF《电炉 液压系统 原理分析和故障处 理》

第 2期 总第

1 8 0期2009年4月冶金丛刊METALLURGI CAL COL LECTI ONS Su m .

1 8 O NO.

2 Ap r i l

2 0

0 9 电炉液压 系统原理分析和故 障处理 杨琳珊 陈炽李志伟 ( 太 原钢 铁集 团公 司,山西 太原

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0 3 ) 摘要针对太原钢铁集 团公 司新投产 的电炉在生产过程 中设备 出现 的常见 问题 , 对 电炉液压 系统的原理 进行研 究分析 , 详细讨论可能出现的典型故 障和解 决方 法. 关键词 电炉;

液压系统 ;

故 障处理 ;

比例阀 中图分类号 : T E

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1 .

2 ;

T H

1 3

7 文献标识码 : A 文章编号 :

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0 3 PRI NCI PLE ANALYS I S AND FAULT TREATM ENT OF HYDRAULI C S YSTEM oF ELECTRI C ARC FURNACE Ya n g L i n s h a n Ch e n Chi Li Zh i we i ( T a i y u a n I r o n& S t e e l G r o u p C o . , L t d . ,T a i y u a n

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0 3 , S h a n x i ) Abs t r a c t W he n t h e EAF wa s n e wl y p u t i n t o o pe r a t i o n,t he e qu i p me n t c a me c r o s s s o me c o mmo n p r o b - l e ms .Th e p r i n c i pl e o f t h e h y d r a u l i c s y s t e m o f EAF wa s r e s e a r c he d a nd a n a l y z e d. T he p o s s i b l e t y pi c a l f a u l t s a nd t h e c o r r e s p o n d i n g me a s u r e s we r e d i s c u s s e d i n d e t a i l s . Ke y wo r ds e l e c t r i c a r c f u r na c e;

h y d r a u l i c s y s t e m ;

f a ul t t r e a t me n t ;

pr o p o r t i o n a l v a l v e

1 概述太原钢铁集团公司 ( 以下简称太 钢) 新线两 台160吨交流电炉 , 采用倾动 出钢方式 , 主体动作全部 是液 压驱 动 .电炉 液压 系统 是服 务于电炉 生产 的主 要设备 , 液压系统运行的平稳与否, 故障处理速度的 快慢 , 直 接影 响 到整 个不锈钢产能.本 文对该液压 系统 的典 型故 障 和解决 方法 进行 讨论 .

2 液压传动的优 点液压传 动在冶金 行业 的应 用越来越广泛,得益于液压传动 自身的优势.与其 它传 动方 式相比, 液 压传动具有以下优点 : (

1 )传动功率大.液压传动的传动功率与 自重 之 比值是电机传动的十倍 以上 , 因而可以用相对很 小的传动设备进行 大驱动力、 大扭矩传动 .也就是 说,在传动机构重量、 体积相 同的条件下 , 采取 液压 传动的方式可以获得更大的驱动力和更大扭矩. (

2 )液压传动机构简单.液压传动机构的设计 简单 , 可以大大降低机构的复杂性及设 计失误发生 的概 率.(3)采用液压传动可以大大简化 自动控制系统 的复杂性.如采用液压 比例调速可以轻易地实现大 范 围的无 级调速,与电机 变频调速相比成 本低、可靠、调整方便 、 调速 范 围广 , 特别是对 恶 劣环 境 的适 应性 , 更具有其它传动无法比拟的优势. (

4 )采用液压传动可以大大提高控制系统 的技 术 指标 .如 电炉 的核 心技术就是 电极 调节 系统 , 在没有应 用液压 伺 服控 制技 术前 都是 采用电机 一齿 轮一 齿条 传动进 行伺 服控 制的,其缺点非 常 明显 : 技术指标(频率响应 、 调节 速度 ) 低、机构 复杂、可靠性差 、 故 障率高、 维护 困难.随着液压技术的发展 , 采用液压 伺服控制技术后, 技术指标就有了大幅提高.由于液 压传动有着明显的优势, 近年来在冶金行业中被广泛 地应用 , 成套设备都在追求" 全液压化" .液压技术的 应用程度成了冶金设备先进性的一个指标 .

3 电炉 技术参数 太钢新线的每台电炉设 置单独的液压系统 , 配 置相应的油箱泵 站、 循环冷却泵站、 蓄能器 站、 控制 阀站及各执行机构.全套液压设备为进 口组装件 、 作者简介 : 杨琳珊 (

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7 0一) , 女,工程师 , 大学本科 ,

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9 2年毕业于武汉 钢铁学 院第2期 杨琳珊等 :电炉液压系统 原理分析和故障处理 现场安装 .由于 电炉 为高电流区域 , 为防止放电起 弧烧 坏管道 , 故 电流液 压 系统 的所有 管道 、 接 头及管 支架等全部为 不锈 钢材 质 .太 钢新线 的 电炉液 压系统主要参 数见 表1,主要 动作 功能见 表2.表1液压 系统 主要 参数 项目(誓)主要参数表2液压系统主要动作功能

4 电炉液压 系统 常见 故障及分 析 电炉 自投人 生产以来 , 陆续出现 了一些 常见 故障,影响电炉正常运行 .为了提高生产效率、 减少故 障发生次数 , 必须要做到提前预防, 这样才能够提高 运行时间、 降低生产成本.现 以电炉液压 系统常见 的故障作为参考 , 进行分析.

4 .

1 三相 电极 升 降速度 异常电极升降液压回路原理见图

1 .从图 1中可以 看到 , 电极 的升 降及 速度 由比例 阀1615D来控 制, 电极在任意位置 的停止 由切断 阀1670G完成. 比 例节流阀

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2 1 G只应用于控制电极的快速提升. (

1 )电极提升只有慢速没有快速.则检查比例 节流阀

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2 1 G, 阀输入信号是否正确 , 阀芯是否有卡 阻等 , 此阀使用寿命较长. (

2 )三根电极其 中一根仅速度不 同, 稍快或稍 慢,但可以升降而且可 以停止在任意位置保持不会 下溜.则首先检查 速度不 同的那 根 电极 的比例 阀1615D, 其电气输入信号是否与其它 的不同 , 如果 确 认相同且正确 , 则 考虑更换该 比例阀.因为 比例阀 使用一段时间后 , 其先导部分的阀芯会有少量的磨 损,会出现轻微的卡阻或响应偏差 , 反应出来的速度 图1电极升降液压 回路原理 图会与正常 的有所 不同.(3)电极停止 一段 时 间后会 出现 不 同程 度 的下 溜现象.则有几种可能 : 极少部分的下溜而且下降一 些距离后保持不动, 这种属于正常现象 , 是 由于液压 缸内部油液温度下降收缩体积变小 , 电极架靠 自重会 有部分下降 ;

如果下降距离较大 , 而且一直在下降, 则 要考虑切断阀

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7 0 G上部的电磁 阀1172A.首先检 查其线圈

2 1 4一Y

0 0 5是否正常得、 断电, 如果正常则 考 虑更 换1172A, 可能该 阀阀芯磨损 或卡 阻.

4 .

2 炉 盖不 能正 常升 降炉盖升降原理 见图2.从 图 2中可 以看 出炉 盖 的上下动作和速度调节由电液换向阀

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0 5 F来控制, 切断阀

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7 1 E用来控制炉盖可以停在任意位置. (

1 )炉盖在整个行程 内均不能上下 , 首先检查 切断1671E上部的电磁阀1172A的线圈2136一 Y

0 0 3是 否正 常得 、 断电.如果 正 常则 考 虑更 换 电磁 阀1172A,有可 能 电磁 阀使 用时间长 阀芯 有磨损或卡阻.'(2)检 查 控制 炉盖上下动作的电液换向阀

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0 5 F .检查该阀得 、 断电是否正常 , 节流 阀是否调 速 螺杆 调 至最小 , 导致油流不能通过该阀而 到不了油缸.切记在检查拆卸切断 阀1671E时, 因该 阀是炉 盖提升缸的保压阀, 故一定要将炉盖降至最低处 , 如 果不能降至最低 , 则一定要进行机械支护后才能进 行 拆卸检 查.4.3电炉倾 动不 正常 图3是倾动液压回路原理图.电炉倾动分两种 情况.向出钢侧倾 动时( 柱塞杆 向上伸 出) 只有一 种慢速 , 通过 比例 阀1615F来控 制.炉体 回倾 ( 柱 塞杆往回缩 ) 可 以快速 回倾也 可 以慢 速, 慢速回倾 冶金丛刊总第

1 8 0期图2炉盖 升降原理 图 与向出钢侧倾动相同, 由比例阀

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1 5 F来控制 ;

快速 回倾 侧通过1673E和

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7 3 F来完成.液 压缸 上切断阀

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7 3 G的作用 同炉盖升降, 可以使炉体停止在 任意 位置 . (

1 )出钢侧摇炉不动.依次检查出钢侧锁定是 否打 开,切断阀1673G上的电磁 阀1175A的线圈2111一Y

0 0 3是否得 电, 比例 阀1619F的输入信号是 否正常, 主令开关是否正常操作 , 如果全部正常, 则 考虑 比例阀

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1 9 F阀芯磨损或有异物卡阻, 拆下 比例阀检查更 换.(2)出钢侧摇炉不动, 但 向出渣侧可动, 可以判 断比例阀阀芯是有动作的.则首先检查各种联锁信 图3倾动液压回路 原理图号是否全部解除 , 再检查 比例阀的信 号输入是否正 反向均正常, 最后检查 主令开关操作是否有误. 液压系统出现故障有 时原因 比较 复杂 , 不容易 判断 , 需要一步一步排除.故要求 专业人员必须熟 悉掌握各动作原理 , 出现故障时首先 明确是 压力不 足还是速度不均匀 , 是整体不动作还 是在某 一行程 内没有动作.无论出现任何故障首先要检查的是各 种联锁信号是否全部解除, 检查相应 的油路是否通 畅,所选择 的 控制模 式是 否正 常,管道 是否 泄漏 .

5 结束语 液压传动随着技术的发展和工艺的改进 , 被越 来越广泛地应用 于冶金行业 中.现代设 备 已实现 机、电、 液一体化 , 一旦 出现故障需要各专业互相配 合检查分析 , 因此对电炉液压传动装置 的特点及维 护方法进行深入的研究 , 将有利于促进 电炉生产、 提 高生产效率、 减少事故发生 , 具有重要 的意义 . 参考文献[1]王钰. 电炉电极调节系统原理分 析和故障处理[ J ] . 南钢科技与管理 ,

2 0

0 7 ( 4) . [

2 ] 陈奕.珠钢

2 撑 电炉液压系统 的特点及维 护方法 [ J ] . 冶金 丛刊,

2 0

0 8 (

4 ) . [

3 ] 王春行 编著. 液压控制系统 [ M] . 北京 : 机械工业 出版社 ,

2 0

0 5 . [

4 ] R E X R O T H . 液压传动教程[ D] .第一册( R C O

0 3

0 1 ) . 香港 : 力 士乐 ( 中国) 有限公 司.1

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