泥炮打泥系统涡轮流量计损坏问题的解决方案

摘要:为了控制泥炮的打泥量，泥炮打泥系统安装涡轮流量计，由于安装位置与涡轮流量计的特性相矛盾，造成涡轮流量计损坏。根据涡轮流量计的特性，重新设计涡轮流量计的安装位置，解决涡轮流量计频繁损坏的问题。

1、前言：
  随着钢铁企业的不断发展，针对高炉的冶炼提出了更高的要求，现在的冶炼都在向精细化的管理方向发展，高炉每次开口出完铁后，泥炮堵口时沿铁水通道打进去的炮泥量多少，影响到高炉铁口深浅。根据在高炉炉役不同时期，铁口的深度有不同的要求，所以打进去的炮泥量要求不同，但是在每一个炉役期，为了达到出铁的稳定性，其铁口深度必须处于一个稳定的状态，对泥炮的打泥量准确性提出更高的要求。
   设计院在高炉的开口机泥炮液压控制系统设计时，在泥炮的打泥控制回路中设计了流t计(如简图1所示)，当高炉铁口需要堵口时，换向阀b端电磁铁得电，压力油通过涡轮流量计b口流向a口进而流向A腔，涡轮流量计测出流向A强的压力油总流量，活塞在压力的推动下向右侧移动，与活塞杆相连接的泥塞同时向右移动，将C腔的炮泥通过炮嘴D口推进高炉铁口里将铁口堵住。通过A腔压力油的流量计计算出油缸活塞以及泥塞的行程，进而计算出有多少炮泥进入铁口。通过悬挂在出铁场的操作室外墙上的显示屏，显示出精准的数据。此方法比之以前的机械标尺测量法更加准确。

2、流量计频繁出现损坏问题：
   根据设计院的设计选型，我厂液压泥炮控制系统采用的是德国原装的hydrotechnik品牌的涡轮流量计。2011年1月15日，经过我厂对液压泥炮系的流量计调试完毕后，我厂高炉的打泥量清晰准确的显示在现场显示屏以及主控的微机上，给高炉的冶炼操作提供了准确的数据(铁口深度)。
   我厂两个高炉炉前液压系统共计安装使用了8台流量计，但是经过2个多月的使用后，8台流量计轮流频繁的损坏，经过对损坏的流量计的拆解发现，涡轮叶片损坏严重，导致读数波动较大。

3、问题分析：
   开始怀疑液压油中含有微小颗粒，在涡轮流量计的涡轮叶片高速旋转时，碰到液压油中的小颗粒后，将其叶片损坏。经过逐个对系统的液压油的检测，系统的液压油均不大于NASS级，排除油液中小颗粒损坏涡轮叶片的原因。
    排除液压油的问题后，经过对德国hydrotechnik涡轮流量计的资料查阅，发现设计院对该部位的流量计的选型没有问题，该流量计完全适应本系统的运行条件(包括介质、压力、流量等)。但是涡轮流量计的使用只能是单方向使用，当系统中的油液逆向流动时，导致涡轮流量计的进出口压差增大，涡轮转动受阻，叶片承受的压差增大，长时间使用后导致涡轮叶片损坏。
    当泥炮堵完铁口退回待机状态，为下一次堵口作装泥准备时，必须将泥塞3退回到装泥位置口之前)。压力油进入B腔，活塞在压力推动下向左移动，活塞通过活塞杆使泥塞同时向左移动，A腔的液压油通过流量计以及换向阀流回油箱。此时涡轮流量计内液压油由a口流向b口属于逆向流动，与涡轮流量计单向流向相矛盾，是造成涡轮流量计损坏的原因。

4、问题的理论解决：
   分析出涡轮流量计的损坏原因后，针对涡轮流量计不能逆向使用的特性，必须将涡轮流量计的安装位置重新设计。根据泥炮打泥的原理图，只能将流量计安装在换向阀之前的压力油管路或者回油管路上，由于回油管路内液压油的压力小，可以将漏油隐患降到较低。所以涡轮流量计的***佳位置是安装在换向阀之前的回油管道上(如图2所示)。
    当高炉铁口需要堵口时，换向阀b端电磁铁得电，压力油进入A腔，活塞在压力的推动下向右侧移动，B腔的油通过涡轮流量计流回油箱，涡轮流量计检测出B腔流回油箱的液压油的总流量，与活塞杆相连接的泥塞在活塞的推动下同时向右移动，将C腔的炮泥通过炮嘴D口推进高炉铁口里将铁口堵住。通过B腔回油的总流量计算出油缸活塞以及泥塞的行程，进而计算出有多少炮泥进入铁口。经过调试，流量计运行正常，而且经过半年多的使用没有发现涡轮叶片损坏的现象。

5、结束语：
   随着高炉冶炼系统的精细化要求，高炉炉前泥炮的打泥量的精准度越来越高，打泥系统流量计的使用是一个必然的方向。但是，要根据流量计的特性正确安装使用，不然就会导致影响高炉泥炮打泥量的准确掌握，同时也增加了生产备件费用。