馬鋼2500m3高爐料流調節閥故障診斷分析馬鋼2500m3高爐采用了PW型串罐式無料鐘爐頂。采用液壓及計算機自動控制的料流調節閥和水冷齒輪箱帶動的布料溜槽進行靈活、均勻布料，并采用軟硬密封，實現了大型高爐的高壓操作。由于現代化的爐頂設備精密復雜，出現故障有一定的隱蔽性，尤其料流調節閥是正常布料的關鍵設備，而且是全封閉傳動設計，一旦出現故障將導致整個爐頂設備無法正常工作，造成高爐長時間減風或休風。本文根據馬鋼使用無料鐘爐頂設備近9年的經驗，詳細地分析爐頂裝料的工藝流程和每個部件的工作原理，對料流調節閥開關異常進行綜合診斷分析，從外部現象準確地確定故障的部位和發生原因，針對不同的情況采取相應排除措施，以最短的時間、最簡單的處理方法、最少的生產損失，迅速果斷地排除故障。 1 料流調節閥的結構形式與性能參數 料流調節閥的結構如圖1所示。料流調節閥性能參數見表1。 2 常見開關異常故障診斷及排除方法 2.1 因料流調節閥上、下料襯板松動引起的開關異常 料流調節閥上、下閥體表面各襯有6塊高合金鑄鐵襯板，由連接螺栓固定，但通過一段時間的使用，加上長期的爐料沖擊，導致料流調節閥襯板松動，或襯板磨損后螺栓松動離開原始固定位置，產生了上、下料閘之間或上料閘表面與導料管口之間產生卡阻。由于它們之間的設計間隙要求在1O15mm，以防止關閉門后漏料，所以一旦出現上述現象，閘門在閉合時有剛性沖擊，極易造成閘門卡死，料流調節閥無法開關。表1 料流調節閥性能參數項目參數設計壓力，MPa2.7工作壓力，MPa2.45工作溫度，C120180油缸型號，mm100/70470油缸活塞桿直徑，mm70油缸全行程，mm470油缸簡直徑，mm100油缸工作壓力，MPa20旋轉最大角度63o開口精度2o開啟、關閉時間，s6料流調節閥通徑，mmDN750 排除方法：首先判斷有無硬性卡阻的聲音，再查看油缸工作壓力有無升高現象。確定后，采取多次強迫開關料流調節閥，利用上、下料閘之間的沖擊力，振脫松動襯板或撞彎卡阻的螺桿，一般能暫時恢復自由開關。如強迫沖擊10余次無效果，只有休風后迅速拆除更換襯板或更換螺栓以徹底解決。 2.2 剛性異物卡阻料流調節閥只能開但關不到位 高爐上料是由槽下料倉通過上料主皮帶輸送到爐頂，在上料過程中磨損的料倉壁板或圓鋼或角鋼頭，偶然的情況下隨爐料一起裝入爐頂正好卡在料閘之間，導致料閘關不到位和下密封閥夾緊不到位或旋轉不到位。 排除方法：如發現料流調節閥在計算機上的關閉信號無，趕快去現場確定油缸活塞桿位置是否完全壓到位。若沒有完全壓到位，并且開關停止位置比較固定，又有明顯的剛性沖擊，則表明有剛性異物卡阻，這時，無法從外部解決，必須休風進料閘用氣割割除異物，消除隱患，恢復正常上料。 2.3 因液壓系統故障引起的開關動作緩慢 料流調節閥的開關動作是靠液壓油缸執行的，油缸是由爐頂液壓站控制的，所以液壓系統的故障也能引起料流調節閥開關異常。 排除方法：如發現料閘開關動作變慢，但料閘開關平穩且內部沒有沖擊現象，可以排除機械卡阻，把檢查重點放在液壓系統上。這時，因液壓系統問題可能導致油缸活塞桿停止位置不固定，且推行緩慢，從液壓站頂電磁閥試一下，油缸應開關正常。液壓和電氣同時檢查液壓閥臺及電磁閥電控回路，判斷是液壓閥臺系統節流閥口有異物堵塞，還是控制電磁閥輸入電流過小。這時液壓節流閥更換或清洗，電磁閥電氣控制放大板輸入電流適當調大能迅速排除故障。 2.4 因外部四連桿傳動機構故障引起的開關卡阻 料流調節閥的動作由四連桿機構將油缸的直線運動變為旋轉動作，四連桿機構暴露在下部閥箱的外部，較容易檢查，但其故障現象容易同其他故障混淆，所以在判斷其他故障原因時，必須首先排除四連桿機構的異常。 排除方法：在現場仔細檢查四連桿機構的鉸接處和各銷軸，可能產生鉸接處有剛性異物卡阻，要清理異物，吹掃四連桿機構，也可能四連桿的銷軸長期運行產生松動退出，退出部分與其相鄰連桿之間產生卡阻，導致無法正常運動，要將退出的銷軸進行復位并固定，將銷軸注油潤滑保持靈活轉動的狀態。排除上述兩種故障后，四連桿機構仍然運行不靈活，可能是軸承缺油，必須對機構前后軸承強制注油恢復潤滑功能，這樣四連桿機構就可以正常工作，消除卡阻。 2.5 因軸承組件卡阻造成的開關失靈 轉動機構軸承組件卡阻引起的故障是最致命的故障，比較難以處理，就是高爐休風也無法在短時間內恢復設備功能，只有等到高爐20h以上的年修時更換下部閥箱來排除故障，如何維持生產是我們設備工作者探索的目標。先分析故障產生的原因，料流調節閥內側軸承密封裝于下部閥箱內部，經常經受爐頂高溫烘烤，易引起內側軸承密封件老化，降低密封效果，如果外側的密封性能差時，易形成氣流通道，這樣高爐煤氣的灰塵等雜質會粘附在有油脂的軸承滾道上，造成軸承摩擦力增大，引起軸承劣化，逐漸地影響料流調節閥的開關。 料流調節閥轉動軸承異常分別于1998年l1月和2002年l1月出現過2次。開始是料流調節閥外側軸承密封處出現輕微漏氣現象，引起轉動軸承滾道進入煤氣灰塵，隨后幾天，出現油缸工作壓力上升，接近液壓系統壓力(如圖2所示)。料閘關閉角度差7o 8o，并逐步擴大，引起料閘漏料，在開閉料閘時，四連桿機構擺動較大。我們采取對轉動軸承強制加油后，油缸工作壓力又上升到系統壓力，料流調節閥工作到第14天左右時，油缸完全不能動作。 排除方法有二： (1)采用將油缸直徑加大的辦法來增加油缸推力(用2t手拉葫蘆拉在力臂上，發現有轉動跡象)。先計算原油缸的最大推力： F1=P1S1=P1(1/2D1)2=203.14251O-4=15700(N) 然后將油缸的活塞直徑加大到125mm，計算增加的推力： F2/F1=P2S2/P1S1=S2/S1=D22/D12=1252/1002=1.56 F=F2-F1=8792(N) 增大油缸直徑可以增大8792N推力，這時料閘系統又可以靈活轉動了。 (2)采取增加油缸活塞桿頭部連接處力臂長度的方法。因為故障發生時可能沒有現成的加大油缸，如果不及時處理，高爐無法正常生產，所以采取加長力臂長度可非常快捷地排除故障。 B為加長力臂400mm，將力臂A 兩側焊接翼板，并加工銷軸孔C，將油缸通過軸銷同桿B相連，這樣原桿A的長度變為A+B，使旋轉點D的轉矩增大，以克服軸承的卡阻使之重新轉動，這樣在短時間內搶出加大油缸的制作時間，待加長力臂仍無法解決卡阻時，再將加大油缸換上。生產實踐表明，使用這種方法一般能堅持1個月以上，能保證