喷枪更换气动系统改造

云南驰宏锌锗股份有限公司

云南 曲靖 云南驰宏锌锗股份有限公司艾萨炉厂 655000

摘要：本文通过对艾萨炉炼铅工艺中所使用的喷枪更换气动系统原理的描述，提出了喷枪更换气动系统在艾萨炉炼铅工艺中的重要作用，然后分析了原有的喷枪更换气动系统所存在的问题，通过对比显示了改造后的喷枪更换气动系统在实际应用中的优越性。

关键词：艾萨炉、喷枪、作业率、气动系统、改造

在艾萨炉炼铅工艺中，喷枪起着至关重要的作用，艾萨炉炼铅所需要的空气、柴油、氧气等熔炼辅助用料都是通过喷枪供入艾萨炉中，因此喷枪损坏后能否及时更换就成了影响艾萨炉熔炼作业率的一个重要环节。而作业率又是评价一种火法冶炼是否先进可靠的重要标准之一，因此如何提高火法冶炼的作业率是我们每个冶炼工作者必须思考的一个重要问题。艾萨炉炼铅工艺中用来更换喷枪的是一套气动系统，以下我们称之为喷枪更换气动系统。喷枪跟换气动系统的工作原理如下：当喷枪损坏需要更换时，操作工控制手动换向阀使卡爪气缸下降卡爪打开，紧接着主提升气缸提升；当喷枪更换完毕后主提升气缸降下接着卡爪气缸上升使卡装抱紧。

原有的喷枪更换气动系统采用多个气动阀及限位器等元件组成，其构成方式如下图：

图一：喷枪更换气动系统简图（改造前）

由图一我们可以看出原喷枪更换气动系统所用气动阀较多,气源从减压阀进入以后分为两个部分,一部分用于推动气缸另一部分用于控制阀位。这样做的优点是，当我们控制手动阀时提升气缸和卡爪气缸能够顺序的动作以达到更换喷枪的目的。但是在实际应用中这样的结构有很多明显的缺陷使其不能够很好的工作。

到目前为之我们发现原有的喷枪更换气动系统存在以下缺点：

1.气动元件使用过多，在使用过程中极易出现故障，并且在出现故障之后很难处理。

2.气动回路中气管在现场布管错综复杂，极易出现漏气造成系统运行不正常，从而影响生产。

3.采用限位器控制气缸行程，限位器频繁的损坏影响系统的正常使用。

4.因为推动气缸工作的控制气由限位器控制，限位器的精度常常得不到保证而使主提升气缸和卡爪气缸不能伸缩到位，需要人工辅助其才能够到位，存在一定的安全隐患。

5.过多的气动元件使其在安装位置的选择上较为困难，气动元件中含有的橡胶部件在高温的工作环境中频繁烧损，从而影响其正常工作。

6.原喷枪更换气动系统中使用的所有组合阀、自动复位换向阀、限位器等均为进口元器件，单件价格都在5千元以上，在恶劣的工作环境中其频繁的损毁造成维护成本过高。

综上所述，喷枪更换气动系统能否稳定工作对艾萨炉熔炼的作业率存在着直接的影响，而原来使用的喷枪更换气动系统已经成为提高作业率的一个障碍。因此必须对原有的气动系统进行改造。

喷枪更换气动系统工作在高温、高粉尘中。因此对系统的各方面要求都比较高，通过总结原喷枪更换气动系统的使用情况及存在的缺陷，我们对新的喷枪更换气动系统提出以下几点要求。

1.要求新系统结构简单，气管走向简介明了，易于维护保养。

2.新系统最好不采用限位器控制的换向阀等易损坏元件。

3.新系统尽可能精简各种气动元件，以减少管路之间的漏气现象。

4.新系统必须结构紧凑，便于在较小的空间安装。

5.采用国产气动元件，在保证使用要求的前提下尽可能的降低安装及维护成本。

通过以上的几个要求以及现场对该系统的原理分析我发现采用最简单的气动控制回路就可以满足我们的使用要求。整个回路只采用两个气动阀，每个气动阀单独控制一条回路，因为两个回路的工作特点不同所以我选用了两种类型的气动阀，对要求有位置锁定的卡爪，我选择的时手动换向阀，对另外的一条气动回路我选用一个自复位式的换向阀。回路的具体连接示意图如下：

图二：喷枪更换气动系统简图(改造后)

由图二可见，新的喷枪更换气动系统结构简单，气动换向阀由原来的四个减为两个，彻底没有使用限位器，完全满足我们对新系统的要求。原有的喷更换气动系统采用顺序控制，有很多的连锁在里面，新的控制系统虽然没有任何连锁但是任何的误操作都不会对设备及人身安全造成影响。

日前新的喷枪更换气动系统已经在我厂成功使用，在使用过程中我们发现新的气动系统简单易用、易于维护，在提高艾萨炉熔炼作业率的情况下每年节约维护成本近2万余元。

参考文献：

[1] 机械设计手册编委会 机械设计手册(4) 机械工业出版社 2004