雷小武
新疆中泰矿冶有限公司 新疆阜康市 831500
摘要:本文首先阐述了密闭电石炉优点,分析了液压系统的故障及处理方法,并探讨了密闭电石炉的前景展望。
关键词:电石炉;液压系统;故障;处理方法;前景展望
电石炉属高能耗用电设备,电能的消耗占综合成本相当大的比重。近年来,国家相继出台了《电石行业准入条件》等政策,提高电石化工行业准入门槛,促使电石行业向密闭化、大型化、环保化、自动化方向发展。
一、密闭电石炉优点
电石炉是生产电石的主要设备,在电石炉内由于电弧发出的高温使炉料熔化反应而生成电石。而密闭电石炉能较好的综合利用能源,其烟气产生量比内燃式炉型减少90%以上,从而极大地减少了污染排放。同时,一般密闭电石炉比内燃炉每生产一吨电石可节电400千瓦时左右,从而降低了生产成本。
二、液压系统运转方法
电石炉液压系统由泵站、电极压放盘(阀站)等组成。其中,泵站包括6台液压泵、油箱、压力调节阀组。6台液压泵组中,3台用于三个电极升降,1台用于电极压放,1套备用,1套用于过滤冷却系统。每个电极由两个单作用油缸完成升降动作,当压力油进入油缸有杆腔时,电极上升,电极下降靠电极自重,电极下降速度由调速阀确定(上升速度由泵确定),电极的上升速度和下降速度均为0.5m/min。
1、在确定油泵旋转方向正确后,使油泵处于无负荷状态,反复进行间歇运转,要注意观察压力表的变化和注意油泵和系统的声音,确定泵及卸荷回路正常后开始试运转。
2、若天气寒冷,油温低于10℃时,因油的粘温性,各运转部位不灵活,润滑条件差,因此要注意不能马上投入运行,应起动先转10秒,停10秒,然后运转20秒,停20秒,反复进行,直至泵内各部件充分润滑再连续运转。
3、当油泵正常运转后,就可调节系统工作压力。首先将电磁溢流阀设定在0.5MPa~1.5MPa的压力下,使其连续运转10~30分钟,然后断续增加负荷,充分注意泵的运转声音、压力、温度及各部件和管道的振动、漏油情况,若无异常,方可进行满负荷运转。
4、满负荷调试
1)电极升降调试
①按照1#电机泵的正确运转方向调整转向,使电机油泵正确运行,使其稳压十分钟。
②待电机油泵运行正常后,再把电极升降阀板上的截止阀关闭,调节电磁溢流阀,调电磁溢流阀时先把溢流阀打到关闭状态。然后缓慢调节溢流阀,同时观看相对应的压力表值。每升一段压力时,检查一次压力表显示值是否平稳。最后达到工作压力值。同时给溢流阀断电,打开阀板上的截止阀。
③带动1#电极升降时,首先排净油缸和管路中的空气。每个电极升降有2个执行油缸,当电磁铁YH1、YH3、YH5、(YH8备用)得电时,液压油直接进入油缸的有杆腔,使电极上升,上升速度由泵的排量控制;当电磁铁YH1、YH3、YH5、(YH8备用)失电而电磁铁YH2、YH4、YH6、(YH9备用)得电时电极靠其自重提供驱动力而下降,此时泵卸荷的油和油缸有杆腔通过电磁球阀打开压锁的回油一部分补充进入油缸的无杆腔使无杆腔时刻充满油,另一部分回到油箱中。下降速度由调速阀调节控制。两个大力缸上升不同步时可以调节油缸有杆腔上的单向节流阀,使其同步平稳上升。下降时,靠自重下降。下降靠有杆腔上的单向阀控制流量,保证下降的速度和平稳性。2#、3#电极同上。
电极升降阀板上安装有压力继电器,此继电器设在调速阀的上端,用来控制升降压力管路中的压力,测定可能出现的诸如管路或软管破裂造成的故障,当出现异常低压的情况下,压力继电器将停泵并报警。
2)电极压放调试
①首先调整泵站上控制压放装置的溢流阀,使其达到相应的压力值(参考值11MPa),调整方法同上。
②压力平稳后调整压放盘,压放装置包括6个压放缸和6个夹紧缸,由相应的电磁阀控制其相应的升降和打开,速度由调速阀控制。
③夹紧装置由于是单向控制,故电磁阀是单向的,压放装置是由双向换向控制完成其动作。
试车时控制系统采取先机旁操作,再远程控制操作,确认试车合格后,负荷试车结束,可以投入生产运行。
三、液压系统的故障及处理方法
1、液压系统振动和噪音。振动和噪声直接危机到人的情绪、健康和工作环境,容易使人产生疲倦,造成安全事故。产生这类故障的主要原因是油液中混有较多的空气,零件的磨损造成间隙过大。泵的工作频率与设备固有频率一致产生共振,溢流阀不稳定,换向阀调整不当,零件松动等。产生这类故障的原因及消处理方法为:
1)当吸油路中有气体存在时产生严重的噪音。一方面可能是吸油高度太大,吸油管道太细,阻力太大,油泵转速太高,油箱透气不好,补给油泵供油不够。油液太粘或滤油网堵塞等原因,使油液不能添满油泵的吸油空间,使溶解在油液中的空气分离不出来,产生空蚀现象;另一方面可能是吸油管密封不好,油面太低,滤油网部分外露,使得在吸油的同时吸入大量空气。
2)噪音和振动也可能是油泵质量不好所致。油泵的流量脉动,困油现象未能很好消除,叶片或活塞卡死,都将引起噪音和振动。拆开清洗并检查制造质量(主要是困油卸荷槽尺寸和相对运动零件的配合情况),对于不符合要求的零件,要加以修理或更换。
3)由于滑阀碰撞阀体或阀芯碰撞阀座所产生的撞击声,往往是产生噪音的重要原因。若出现这种情况要注意采取适当的缓冲措施。
2、液压系统泄漏。液压系统泄漏的原因错综复杂,主要与振动、温升、压差、间隙和设计、制造、安装及维护不当有关。泄漏分为外泄漏和内泄漏,其中,外泄漏是指油液从元器件或管件内部向外部泄漏;内泄漏是指元器件内部由于间隙、磨损等原因有少量油液从高压腔流向低压腔。为控制内泄漏,国家颁布了各类元件出厂的试验标准,标准中对元件的泄漏量做出了详细的规定。控制外泄漏,常以提高元器件几何精度、表面粗糙度及合理设计、正确使用密封件来预防和解决漏油问题。
1)在液压系统中使用很多管接头和油塞,这些管接头和油塞部位发生漏油的比例较高,可达30%-40%。管接头漏油大多数发生在与其他零件的连接部位,如阀底座。漏油一般都与加工质量有关,如密封槽加工粗糙、加工精度不够、密封部件的损伤等。
2)元件接合面的泄漏也较常见,接合面的漏油主要是由于与O型圈接触的安装平面加工粗糙、有磕碰划伤现象及O型圈磨损或变形等。
3)轴向滑动表面漏油造成液压缸漏油。主要由轴向机械磨损或油封失效引起,必要时要对机械表面进行修复并更换油封。
4)温升发热往往会造成液压系统较严重的泄漏现象,它可使油液粘度下降或变质,使内泄漏增加,温度继续增高,造成密封材料受热后膨胀摩擦力增大。从而使磨损加快,使轴向转动部件或滑动部件很快发生泄漏。
因此,液压系统治漏措施包括:1)尽量减少油路管接头及法兰的数量。2)将液压系统中的液压阀台安装在与执行元件较近的地方,能减少液压管路的总长度和管接头的数量。3)液压冲击和机械振动直接或间接地造成系统管路接头松动,产生泄漏。所以,液压系统应远离外界振源,管路应合理设置管夹,泵源可采用减振器、高压胶管、补偿接管或脉动吸收器来消除压力脉动,以减少振动。
四、密闭电石炉前景展望
1、大型化电炉。电石炉大型化是发展趋势,且优势很多。但建议采取循序渐进,全方面各领域整体步进的健康发展方式。
2、高科技含量装备。1)高效率自动化装备如炉前自动化出炉、电炉恒功率操作自动控制技术、上配料自动化系统等;2)电炉生产改进装置如波纹管压力环电极等;3)粉末利用综合技术如压球装置、中空电极等;4)电炉补偿技术的应用;5)炭材立式烘干技术(低破碎率);6)电石冷却破碎一体化技术。
3、环保、安全、节能减排装置。1)粉末气力输送装置;2)直流冶炼电炉装置;3)电石尾气综合利用装置;4)闭式循环水冷却塔装置;5)生产管理控制系统;
参考文献:
[1]陈林强.液压系统常见故障原因及处理方法[J].液压与气动,2015(07).
[2]杨沛.液压系统常见故障处理[J].汽轮机技术,2015(01).