高爐爐頂加料裝置液壓系統
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       高爐是生產生鐵的大型冶煉設備。精選后的礦石和焦炭等物料在高爐內加熱熔煉后生產出鐵水,同時產生出可燃煤氣。現代高爐容積高達數千立方米,每晝夜生鐵產量可達萬噸。高爐在一個鋼鐵聯合企業中不僅要為煉鐵以后的各道工序(如煉鋼、軋鋼等)提供原料,而且要提供煤氣作為能源。因此,在高爐點火投產后各種設備都應長期保持連續、正常運行。高爐在熔煉過程中,需要定期從爐頂加入礦石和焦炭等物料。由于高爐頂部貯存有一定壓力(0.07~0.25MPa)的可燃煤氣,在加料過程中不允許爐頂氣體與大氣相通。通常是在高爐爐頂加有兩道鐘狀加料門(稱為大鐘和小鐘),以及相應的各種閥門。大鐘、小鐘和閥門采用液壓傳動后可以大大減輕設備重量,使其動作平穩,減少沖擊,適宜頻繁操作。
 
圖4 .10-1高爐爐頂加料裝置原理圖
圖4 .10-1所示為一種雙鐘四閥(閘閥、密封閥各4個)型高爐爐頂加料裝置的原理圖。高爐在生產過程中大鐘1及小鐘2通常是關閉的,在大、小鐘之間形成一個與高爐頂部3和大氣不相通的隔離空間4。加料斗5中的礦石、焦炭等物料經閘閥6和密封閥7由布料器8散布在小鐘上。加料時小鐘下落開啟,物料落到大鐘上,小鐘向大鐘落料數次后關閉,然后大鐘下降開啟將物料加入高爐內。小鐘下降開啟前應使隔離空間4與大氣相通以便小鐘上、下壓力平衡便于開啟;而在大鐘下降開啟前應使隔離空間4與高爐頂部相通以使大鐘上、下壓力平衡便于開啟。用壓力平衡閥可以完成上述壓力平衡功能。圖4 .10.1中的9、10、11和12分別為驅動大鐘、小鐘、閘閥和密封閥的液壓缸。13為平衡重,壓力平衡閥有時也可用液壓傳動。
    圖4 .10—2為高爐爐頂加料裝置液壓系統圖。該系統的主要特點如下:
    1)大、小鐘的自重都很大,大鐘連同其拉桿等運動部件,重量可達百余噸。為了簡化傳動系統及減少液壓缸尺寸,采用了單缸加平衡重的傳動方式,1為驅動大鐘的液壓缸;2為驅動小鐘的液壓缸。
    2)由于高爐爐頂加料裝置液壓系統應該高度可靠,大、小鐘共有4套油路結構完全相同的閥控單元。3、4是大鐘常用的二套閥控單元;5是小鐘常用一套閥控單元,6是大、小鐘共同備用的一套閥控單元。上述各閥控單元中任一套發生故障或處于檢修時,都可用相應的手動截止閥,將備用的閥控單元投入回路工作。大、小鐘還分別裝有油路結構相同的手動閥控單元,如圖中7、8所示,作為停電時應急操作使用。9是驅動密封閥的液壓缸,它有三套油路結構完全相同的閥控單元11、12和13,其中兩套同時工作一套備用。10是驅動閘閥的液壓缸,它也有三套油路結構完全相同的閥控單元14、15和16,其中兩套同時工作一套備用。17、18、19、20和21是一相同的五套液壓動力單元,其中一套備用。蓄能器單元22、23分別作為大、小鐘和密封閥、閘閥的停電應急能源。
    3)在每一個液壓動力單元中,有一臺低壓大流量液壓泵17.1和一臺高壓小流量液壓泵17.2,以保證液壓缸重載時慢速運行,輕載時快速運行。
    4)在液壓油路結構完全相同的大、小鐘閥控單元中,主換向閥3.1是液控型的,為使換向平穩,其換向速度用單向節流閥組3.2調定。為了保持大、小鐘處于停止位置時不因載荷變化而移動,裝有一組液控單向閥3.3。在大、小鐘閥控單元的油路中采用了停電?;ご朧?。系統在正常工作時,大、小鐘的開、閉均首先由液壓動力源和蓄能器同時供油,這時換向閥3.4得電,而換向閥3.6與主換向閥3.1處于相同的換向位置,即3.6和3.1均往同一管道中供油。液壓缸運動到一定位置后,行程開關動作使先導換向閥3.5失電,動力源來油被3.1切斷,改由蓄能器單元22經閥3.4、閥3.6供油,液壓缸慢速運動到位。以上為正常工作狀態,當大、小鐘在運動過程中突然停電時3.1雖然處于斷路但由于換向閥3.6的雙穩態功能,尚可使蓄能器繼續供油,以保證大、小鐘仍可慢速運動到原設定的位置。
    5)停電后,可利用蓄能器單元22的備用能量,分別通過手動閥控單元7、8對大、小鐘進行應急操作。
    6)密封閥液壓缸9的工作壓力低于主油路的壓力,因此在相應的油路上裝有減壓閥24、11.223.1。密封閥的閥控單元11、12和13的油路結構也具有與大、小鐘閥控單元相同的停電?;ご朧?。液控單向閥11.3用以防止密封閥因自重而開啟。減壓閥11.4用以防止密封閥關閉時受力過大。
    7)閘閥的閥控單元14、15和16的油路結構相同,其停電?;ご朧┠鼙Vね5縭筆拐⒎У墓乇斬骷絳瓿?。
    8)驅動大、小鐘,密封閥和閘閥的液壓缸油路上都設有兩組單向節流閥,用以調節開、閉的速度。
9)大、小鐘液壓缸的兩側油路上都裝有安全25、26。特別是當大、小鐘之間隔離空間中的可燃氣體發生偶然性爆炸而使大鐘上表面出現過載情況時,安全閥的?;ぷ饔鎂透匾?。

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分類:液壓行業知識
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