鄭水賓

（杭州紫元置業(yè)有限公司，浙江 杭州 310022）

高爐上密封組合閥安裝在高爐節(jié)流閥料罐上方，高爐所需的物料，必須經(jīng)上密封組合閥進入爐內(nèi)，它是起密封作用，保證爐內(nèi)壓力及煤氣流合理分布，提高冶煉效果，保證高爐生產(chǎn)正常順行，自投產(chǎn)使用以來，在生產(chǎn)時，經(jīng)常發(fā)生故障。2016年發(fā)生了多次卡料和漏氣現(xiàn)象?？蓡栴}一直未得到根本性的解決，同時維護人力、成本大大增加，使用壽命也受到了很大的影響，不僅影響了高爐生產(chǎn)的順利進行，而且嚴重制約鐵水產(chǎn)能的提高。

1 工作原理、故障分析與統(tǒng)計

1.1 工作原理

上密封組合閥主要由閥殼、主軸、閥板、閥座、密封圈及驅(qū)動裝置等元件組成，上密封閥的開閉是由液壓系統(tǒng)驅(qū)動閥板做翻轉(zhuǎn)運動來完成的，當(dāng)料罐排壓后，上密封閥閥板打開，爐料從受料漏斗經(jīng)過上密封閥到料罐里，當(dāng)料罐停止裝料后，上密封閥閥板關(guān)閉，對料罐進行密封，以保證高爐高壓操作，為了保證高爐閥板與閥座的密封性，在閥座的壓頭與密封圈接觸面上堆焊硬質(zhì)合金，閥板上的密封圈采用硅橡膠密封。

1.2 故障分析

近年來，隨著鋼鐵產(chǎn)能的提高，為了滿足現(xiàn)有高爐的生產(chǎn)能力，高爐進行了擴容改造，爐頂上密封組合閥進行了改進置換。因是新設(shè)備，我們對其性能還不是很熟悉，一是使用環(huán)境惡劣，加上每天開關(guān)頻繁，造成閥板主軸軸向位移。二是用料結(jié)構(gòu)的調(diào)整，以及調(diào)整不到位，加速了上密封組合閥硅橡膠的磨損。三是由于設(shè)計存在先天的缺陷，造成組合閥翻板主軸軸承缺油，受熱磨損。四是受高溫，環(huán)境等因素，密封材料選用不當(dāng)，造成漏氣、漏油現(xiàn)象。

1.3 故障統(tǒng)計

根據(jù)高爐上密封組合閥故障，在改進前我們進行了統(tǒng)計，具體故障總數(shù)為：見表（1）。

表1 故障系統(tǒng)總數(shù)分析

2 改進與快速高質(zhì)修復(fù)實踐

2.1 改進與快速修復(fù)要領(lǐng)概述

閥板位移：生產(chǎn)廠家為了便于主軸與閥板座的安裝，采用的是間隙配合。安裝好后，在使用過程中，由于上密封組合閥開關(guān)頻繁，只是靠平鍵的兩側(cè)面來轉(zhuǎn)遞轉(zhuǎn)矩而不能承受軸向力，而產(chǎn)生軸向位移，閥板關(guān)閉不嚴，造成泄漏?，F(xiàn)加工兩塊半圓環(huán)套，擋在主軸與閥板的端面上，調(diào)整好閥蓋與閥座的最佳位置，直接用電焊把擋圈點焊在主軸上，做好固定，避免了閥板的位移。

密封材料的磨損：上密封組合閥以前采用的是石棉盤根和V型密封圈密封，石棉盤根因會吸油，彈性、收縮性能欠佳，在壓裝盤根時易產(chǎn)生局部裂縫和分成現(xiàn)象，經(jīng)過一段時間使用后，易腐蝕被爐內(nèi)的氣壓沖出，造成有少量的煤氣泄漏。通過實踐試驗，現(xiàn)統(tǒng)一改成1400艾志V型密封圈密封，因其有彈性、補償性能好、且耐高溫和耐腐蝕性能優(yōu)等特點，而且它有壓環(huán)、密封環(huán)、支承環(huán)三個圈疊在一起使用,增強了其強度和防擠出現(xiàn)象，改善了密封效果，保證了各機構(gòu)的良好密封。

硅橡膠磨損：由于用料結(jié)構(gòu)的調(diào)整，以前采用的是45%左右燒結(jié)礦，現(xiàn)在采用的是75%左右的燒結(jié)礦。因其有菱角，表面較粗糙。還有安裝間隙未調(diào)整好，密封閥板在設(shè)計時，可以作水平調(diào)整，但它在使用一段時間后，隨著爐內(nèi)高溫的烘烤，它有一定量的變形，在試驗密封性能時，閥板下面三顆螺栓必須經(jīng)過調(diào)整，調(diào)整好后，將其固定。這樣可延長硅橡膠的使用壽命。

軸承磨損：組合閥閥座軸承，因為設(shè)計的先天缺陷，軸承沒有加油孔，這樣在長時間的使用和高溫烘烤下，軸承使用一段時間就會損壞?，F(xiàn)在組合閥座上打一只Φ12的加油孔，供給一定的油量將軸承潤滑，從摩擦表面吸取熱量加以散發(fā)，改善軸承表面油液循環(huán)，使軸承轉(zhuǎn)動更靈活。組合閥閥座、閥板密封潤滑加油孔，以前采用的是鋼管管路加油，現(xiàn)改成高溫軟管加油，這樣在檢修時拆裝方便，供油流暢，提高了作業(yè)效率。

在拆除和安裝閥板、閥座和硅橡膠時，最好把上密組合閥翻身倒立，首先把閥板拆出，然后拆出閥座。其一：可以保證工作的安全正常開展；其二：安裝好閥板、閥座、硅橡膠時直接可以試漏，減少翻轉(zhuǎn)次數(shù)。

2.2 操作步驟

主要拆除步驟如下。

組織鉗工三名，焊工一名。準(zhǔn)備電動扳手一把，套筒M24、M30、M36、M46各一只，接線板一只，榔頭、鑿子、撬棍各一把，若干測量器具，檢查鋼絲繩、吊鉤是否安全可靠，在工作前進行安全交底，并按各工種規(guī)范作業(yè)。

開始作業(yè)，首先把上密組合閥用吊機把它吊到安全的位置上，然后用壓縮空氣吹掃清除閥體、閥板、翻板、閥座、襯套上的積料。對設(shè)備進行全面清理，將與設(shè)備無關(guān)的雜物，積灰全部清理干凈。

拆除油管，油管接頭和液壓缸，油管以前是用鋼管，現(xiàn)已改成高溫軟管。

割除襯套擋板，焊好襯套吊點，綁扎好，用10T行車吊起放在指定的位置上。

拆出翻板角度裝置，再拆出上密組合閥閥件，扇形齒輪，翻板、端蓋、密封裝置、翻板主軸和軸承。

再把上密組合閥吊起翻身，放在安全的位置上，把閥板翻出，拆出閥板銷軸，吊出閥板，然后拆出閥座螺栓，吊出閥板底座。

拆出閥板曲柄，主軸端蓋、悶蓋、清理出填料密封裝置。

2.3 安裝前需做的工作

在安裝上密組合閥時，先用空壓機對組合閥進行吹掃，再用工業(yè)清洗劑對組合閥組件進行全面的清洗，檢查扇形齒輪工作面磨損情況是否有點蝕和剝落，軸承是否磨損、破裂等，通往翻板軸承的油孔是否堵塞，并對磨損的翻板進行焊補，根據(jù)零件缺陷情況，對照圖紙要求，進行修理或加工制作新件，相配零件的配合尺寸要準(zhǔn)確，對重要配合尺寸進行復(fù)檢。裝配工作的好壞，對設(shè)備的使用周期起著決定性的作用，相反，盡管某些零件部件質(zhì)量不高，但在裝配時經(jīng)過仔細的修配和調(diào)整后，還能裝配出性能良好的產(chǎn)品。零部件的組裝和總裝，要保證其組裝的完整性，可靠性，要做到一次裝配成功，減少或消除因各種失誤而造成的返工拆卸，重新裝配。

2.4 主要安裝步驟

在安裝前，對所有的零件進行徹底清洗，確保零件的清潔，并用抹布把零件擦干備用。

安裝閥板、閥座時，因閥座與閥體有二條密封槽，在安裝時0型密封圈要做好固定，防止密封圈裝入槽外，并用塞尺檢查，調(diào)整好閥板、閥座及開關(guān)件硅橡膠密封圈的接觸配合面，并用水進行密封性試驗4小時，確保閥座與閥體、閥座與閥板自然關(guān)閉時，無滲漏現(xiàn)象。

然后把它綁扎好，用10T行車翻身把它放在安全的位置上，安裝好主軸和軸套，密封裝置，在安裝V型密封圈時，要一只一只的安裝，認真仔細，如果密封圈安裝不到位，可將一字螺絲刀磨鈍，插在密封圈的靜止面，放掉密封圈里面的空氣。

特別要強調(diào)的V型密封圈，它由支承環(huán)、密封環(huán)和壓環(huán)三種規(guī)格疊在一起使用，當(dāng)壓環(huán)壓緊密封環(huán)時，壓環(huán)的V型槽角度與密封環(huán)完全吻合，而支承環(huán)的夾角略大于密封環(huán)，當(dāng)壓環(huán)壓緊密封環(huán)時，支承環(huán)使密封環(huán)變形起密封作用，在安裝密封環(huán)時，里面要涂一層黃油，這樣主軸在傳動之中，密封環(huán)與主軸不會產(chǎn)生干摩擦，而且還改善了其密封效果。

安裝好閥板主軸的軸套、密封裝置、端蓋、悶蓋和曲柄。

安裝上密組合閥閥件時，靠翻板閥座面的軸承先安裝，裝上密封，擰緊前軸承端蓋螺栓，然后把上密組合閥綁扎好，吊到做好的架子上放穩(wěn)，閥座套軸承內(nèi)加好黃油，再把二根翻板主動和被動軸裝入軸承內(nèi)，裝好密封填料，擰緊軸承端蓋，安裝好二只主動和被動翻板，再安裝好主動和被動軸的扇形齒輪，安裝好翻板的角度裝置。

把上密組合閥閥件綁扎好，吊入箱體調(diào)整好安裝，擰緊螺栓，把襯套吊入箱體，調(diào)整好。最后，裝上翻板油缸和閥板油缸。

2.5 調(diào)試

調(diào)試前必須對設(shè)備進行認真的檢查，防止因遺留物而造成事故，撤離工器具，清理作業(yè)現(xiàn)場，試車人員明確自己的責(zé)任并建立可靠的方法，防止試車時發(fā)生安全和設(shè)備事故。用自制的油管接頭，接到氣泵和油缸上，用氣泵壓縮空氣打壓，檢查閥板、翻板正反開關(guān)是否靈活，密封性是否良好，有無滲漏等現(xiàn)象發(fā)生，若正常，則交付使用。

3 與實施前對比

我們對改進前后的主要故障發(fā)生次數(shù)進行了分析與比較：（見表2）。

表2 主要故障前后對比分析

由上表可以看出，上密封組合閥通過改進以后，我們進行了跟蹤記錄，以前一年修復(fù)次數(shù)為25次，現(xiàn)在只有6次，改進后的上密封組合閥使用壽命有大幅度的提高，由原來使用10個月左右，改進之后到現(xiàn)在已使用18個月，通過檢測，除常規(guī)的硅橡膠磨損需更換外，另外各項指標(biāo)在范圍之內(nèi)，由此，我們得出結(jié)論，上密封組合閥故障產(chǎn)生的原因分析是正確的，所制定的改進方案也是可行的。

4 實行以來的實績、效果

表3 實行過程中的實績、效果

熟悉掌握該方法，可以使一些修復(fù)方面的“頑癥”得到有效的控制，提高了上密封組合閥的使用壽命，經(jīng)測算，實施該方法以來，上密封組合閥使用壽命成倍增長，對鐵廠穩(wěn)定爐況，降低高爐休風(fēng)率和人力、財力、物料費用，都得到了較大的改善，為高爐爐況順利運行提供了有利的設(shè)備保障，它具有科學(xué)性、先進性、和普及推廣價值。以前，上密封組合閥因閥板位移、密封材料磨損、硅橡膠頻繁更換、軸承磨損等零部件失油而損壞報廢的現(xiàn)象得到有效控制。以前修復(fù)一只上密封組合閥需6個人，6天時間完成，現(xiàn)在4個人，只需3天就能完成，工作效率明顯提高，現(xiàn)改進后，設(shè)備內(nèi)部材料可重復(fù)利用，可降低各種人力、財力、物料費用為38萬元左右，為高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行，提供了強有力的設(shè)備保障。

5 結(jié)語

當(dāng)代設(shè)備維修涉及工種廣泛，隨著設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備的檢修需要先進的維修技術(shù)，通過改進，就能夠消除不必要的故障頻率，減少不必要的修復(fù)，經(jīng)調(diào)查跟蹤記錄，改進、修復(fù)后的上密封組合閥壽命成倍增長。因此，我們得出結(jié)論，改進、修復(fù)的方法是正確的，在改進、修復(fù)過程中所制定的裝配工藝、調(diào)整間隙方法也是可行的。目前，上密封組合閥殼體檢修人孔改進方案，正在論證中。針對這一課題將在我們以后工作中逐步加以解決。根據(jù)實踐證明，經(jīng)過改進經(jīng)多年使用，杭鋼已將該方法作為重要理論實踐依據(jù)，作為處理設(shè)備故障的典型案例。