[科普中国]-高炉泥炮

简介

高炉炉缸部分设有出铁口和出渣口，用以按时放铁和放渣。开堵出铁口和出渣口是高炉炉前一项重要的生产操作，过去都用人力完成，但由于铁水和渣水温度高，出量大，且在出铁出渣结束时，往往从渣口铁口喷出液态的渣铁，这样，不但工作条件十分恶劣，而且极易造成人身事故和设备事故，故近代高炉的这些操作都用专门的机械去完成。目前用于以上操作的炉前机械有：开铁口机，堵铁口机和堵渣口机，对它们的共同要求是：

1、能远距离控制；2、运动轨迹准确；3、结构牢固和工作可靠。

高炉泥炮种类虽多，但其基本结构组成都是：

炮身：包括填泥，吐泥的泥缸及其推泥机构。

回转机构：它的作用是把炮身从出铁从一侧移至出铁沟上方，并对准出铁口。

送进机构：它的作用是把炮嘴从出铁沟处送入出铁口的泥套内。

锁紧机构：它的作用是把炮嘴压紧在出铁IZl泥套上，承受堵口时的反推力。

一般，泥炮可分三种类型：汽动泥炮、电动泥炮和液压泥炮。目前我国主要采用电动泥炮和液压泥炮。1

高炉泥炮液压系统的改进液压泥炮是堵铁口的专用设备，是高炉的重要组成部分。液压泥炮是由电动泥炮发展而来的，它保留 了泥炮的动作顺序和总体结构。由于液压泥炮具有打泥推力大、打泥致密能适应高炉高压操作、压紧力稳定、 结构紧凑、 便于操作等特点，目前高炉泥炮已全 部采用液压泥炮。在生产过程中，液压泥炮发生故障会产生高炉慢风、 休风现象，影响高炉的连续生产，甚至影响生命财产安全。2

液压泥炮的工作原理下图所示为现有的一种典型泥炮液压系统，主要由 1个液压缸控制回路和1个安全控制回路组成。

液压缸控制回路004控制泥炮正常堵塞出铁口，即换向阀 7.1和 7.2分别控制旋转油缸13.1的压紧腔和泥油缸 13.2的无杆腔进油，完成泥炮的工作。旋转油缸13.1的压紧腔和打泥油缸13.2的无杆腔均通过单向阀保压。无其它保压形式。

液压泥炮存在的问题此泥炮液压系统的安全控制回路的作用是控制液压油进入液压缸控制回路，即必须首先对安全控制回路进行操作后才能对液压缸控制回路进行操作，否则对液压缸控制回路进行的任何操作都不起作用。这样，此液压系统避免了误操作。但是，若回路001中液控单向阀4的控制油口卡死。液控单向阀4不能打开，将使液压缸控制回路不能建立起压力，影响泥炮正常工作，从而影响高炉的正常生产。而且此液压控 制系统中旋转油缸13.1串油或单向阀9.1卡死时，致使高炉出铁口不能被安全堵塞，影响高炉正常生 产，并给人身和财产安全带来严重威胁。

改进措施改进后的液压系统原理图如下图所示。

1、旋转液压缸13.1串油或单向阀 9.1卡死

增加保压回路002，保压回路002由小功率定量泵单独供油，且在保压回路中选用具有卸荷功能的换向阀5，这样在泥炮打泥时保压回路为旋转液压缸保压，即使旋转液压缸13.1串油或单向阀 9.1卡死，仍能使泥炮嘴紧压在泥套上, 完成本次周期，消除了安全隐患，保证了高炉的连续生产。在泥炮打泥完成后，定量泵可以通过换向阀 5直接卸荷，减少了系统发热，提高了元件的使用寿命。

2、液控单向阀卡死

在液控单向阀前后各设1个常开球阀1.9和球阀1.10，且在液控单向阀的进、出油口之间并联常闭球阀，这样在液控单向阀出现问题时，可以通过关闭球阀1.9 和球阀 1.10、打开球阀 1.11来使本次操作顺利完成，保证了高炉的连续生产。

高炉泥炮的设计要求1、有足够的一次吐泥量除填充被铁、渣水冲大了的铁口通道外，还必须保证有足够的炮泥挤入铁口内。在炉内压力的作用下，这崆炮泥扩张成蘑菇状贴于炉缸内壁上，起修补炉衬的作用。

2、有一定的吐泥速度吐泥过快，使炮泥挤入炉内焦炭中，形不成蘑菇状补层，失去修补前墙的作用。吐泥过慢，容易使炮泥在进入铁口通道过程中失去塑性，增加堵泥阻力，炉缸前墙也得不到修补。

3、有足够的吐泥压力 为克服铁口通道的摩擦阻力、炮泥内摩擦阻力、炉内焦炭阻力等，要求炮嘴出口泥压力为（30~40）×105Pa。

4、操作安全可靠，可以远距离控制 由于高炉大型化并采用了高压操作，出铁后炉内喷出大量的渣铁水，所以要求堵口机一次堵口成功，并能远距离控制堵口机各个机构的运转。

5、炮嘴运动轨迹准确经调试后，炮嘴一次对准出铁口。3