燒結(jié)環(huán)冷機防打滑和防掉輪系統(tǒng)實踐應用

宋向陽

(河北邯鄲鋼鐵有限公司煉鐵廠,河北邯鄲 056000)

燒結(jié)環(huán)冷機防打滑和防掉輪系統(tǒng)實踐應用

宋向陽

(河北邯鄲鋼鐵有限公司煉鐵廠,河北邯鄲 056000)

本文主要介紹針對邯鋼2×360m2燒結(jié)機的環(huán)冷機在投產(chǎn)運行幾年后,多次發(fā)生環(huán)冷機臺車打滑和臺車輪掉導致設(shè)備於料的事故,電氣人員對多起類似事故總結(jié)分析,設(shè)計防打滑和防掉輪監(jiān)控系統(tǒng)并成功實踐應用后,有效地的避免了類似設(shè)備事故的發(fā)生。

環(huán)冷機 防打滑 防掉輪

邯鋼2×360m2燒結(jié)機的環(huán)式冷卻機是由72節(jié)載料臺車在一個標準的圓環(huán)形軌道上運行，經(jīng)過上料、強制鼓風冷卻、卸料等循環(huán)流程完成燒結(jié)礦的冷卻工作。

1 設(shè)計監(jiān)控系統(tǒng)出發(fā)點

自2008年燒結(jié)投產(chǎn)使用以來，經(jīng)過幾年運行，環(huán)冷臺車和軌道在運行中相互摩擦，擠壓，使臺車運行軌道發(fā)生了變形，隨之引發(fā)了多起臺車輪掉事故。

本廠燒結(jié)的環(huán)冷機主要有環(huán)冷臺車、回轉(zhuǎn)框架和環(huán)形軌道組成。回轉(zhuǎn)框架由驅(qū)動裝置的主、被動摩擦輪通過夾緊框架上摩擦板使臺車運轉(zhuǎn)。當發(fā)生臺車輪掉落事故后，所有臺車就處于卡住或者大阻力摩擦的不正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，而此時環(huán)冷機驅(qū)動變頻電機仍然給系統(tǒng)正常的運行反饋信號，這樣造成流程的上游設(shè)備仍保持正常運行，時間過長就會造成上游單輥、燒結(jié)機等設(shè)備於料的重大事故。

又因環(huán)冷機是露天式結(jié)構(gòu)，在較大雨雪天氣或者機械原因造成主、被動摩擦輪驅(qū)動壓力不夠，也會出現(xiàn)摩擦輪和回轉(zhuǎn)框架的打滑現(xiàn)象。所以有必要安裝一套監(jiān)控環(huán)冷機打滑的裝置。

此外，因臺車輪潤滑不足、輪軸承磨損損壞，或環(huán)形軌道變形等原因造成臺車輪掉落事故也發(fā)生過數(shù)起，故需要設(shè)計安裝一套防掉輪的監(jiān)控系統(tǒng)，以防止、避免事故發(fā)生。

2 防打滑監(jiān)控裝置的設(shè)計

因目前所使用的欠速開關(guān)沒有針對低速、環(huán)式設(shè)備的欠速報警的儀器，受輸料皮帶所使用的防打滑欠速開關(guān)(如圖1所示)的啟發(fā)，對皮帶欠速開關(guān)進行改造，使之能應用于環(huán)冷機防打滑監(jiān)控裝置上。

圖1 輸料皮帶用防打滑欠速開關(guān)

通過對欠速開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動盤上增加三個感應點，使盤上均勻分布四個感應點(如圖2)，這樣改造后的欠速開關(guān)就可以監(jiān)測原欠速開關(guān)的額定轉(zhuǎn)速范圍的四分之一。

圖2 改造后環(huán)冷機使用的防打滑開關(guān)

經(jīng)多次測速試驗，改造后的欠速開關(guān)可以監(jiān)測到環(huán)冷機正常運行的速度，當發(fā)生異常欠速時，可以做出相應的開關(guān)動作。

在現(xiàn)場實踐應用時，為避免單個欠速開關(guān)可能因開關(guān)自身問題會出現(xiàn)誤報警情況，在設(shè)計防打滑監(jiān)控裝置時，采用兩個相同的欠速開關(guān)。只有當兩個開關(guān)同時動作，防打滑監(jiān)控裝置才會發(fā)出報警信息，將欠速打滑信號反饋到生產(chǎn)操作的監(jiān)控畫面。

在設(shè)計好的防打滑監(jiān)控系統(tǒng)的電氣控制原理圖中(如圖3)，報警方式有兩種，一種是安裝在環(huán)冷機現(xiàn)場平臺的聲光報警器。一旦發(fā)生環(huán)冷機臺車欠速、打滑的現(xiàn)象，現(xiàn)場聲光報警立刻發(fā)出聲光信號，可以使現(xiàn)場的巡檢人員能直觀發(fā)現(xiàn)已發(fā)生故障，及時進行處理；另一種方式是通過監(jiān)控系統(tǒng)的報警繼電器的輔助點將報警信息傳給PLC模塊，將報警信號直接傳給生產(chǎn)操作人員的操作畫面，以便讓操作人員第一時間得知環(huán)冷機欠速打滑的異常信號，確保了該監(jiān)控系統(tǒng)報警的時效性。同時該報警信號參與了生產(chǎn)流程的連鎖停機，一旦監(jiān)控裝置檢測到環(huán)冷機欠速打滑信號就會發(fā)信號連鎖停掉整個流程，避免人為疏忽報警信息，導致事故的擴大化。

圖3 環(huán)冷機防打滑報警監(jiān)控電氣原理圖

3 防掉輪系統(tǒng)的設(shè)計

圖4 防掉輪監(jiān)控系統(tǒng)電氣原理圖

如果說防打滑監(jiān)控系統(tǒng)是對已發(fā)生的故障進行及時的監(jiān)視和控制，那么防掉輪系統(tǒng)的設(shè)計就是為了對環(huán)冷機臺車進行故障前的監(jiān)視，對臺車輪的不正常運行狀態(tài)進行監(jiān)視、預警，以提醒相關(guān)人員提前進行檢查，對有問題的臺車或臺車輪進行維修，消除隱患，避免事故的發(fā)生。

針對環(huán)冷機臺車輪掉的事故，通過對幾次掉輪事故的總結(jié)發(fā)現(xiàn)，環(huán)冷機的接收上游礦料后和準備進入卸料前的曲軌處是發(fā)生臺車輪掉的高發(fā)地點。所以，在環(huán)冷軌道內(nèi)外側(cè)比較容易掉輪的地方各設(shè)置4個彈簧觸針式行程開關(guān)，行程開關(guān)與臺車輪最外側(cè)的距離正常保持在為8-10mm左右，在臺車輪正常運行的偏差范圍內(nèi)，臺車輪是不會觸動行程開關(guān)。一旦臺車輪在導軌上運行時出現(xiàn)內(nèi)外偏差過大，就會觸動行程開關(guān)，使防掉輪系統(tǒng)發(fā)出報警信息。

在出現(xiàn)報警信息后，生產(chǎn)操作人員的操作畫面上會出現(xiàn)臺車輪異常運行的報警信息，這樣中控調(diào)度人員及時通知相關(guān)人員進行檢查該臺車輪是否存在問題，提前進行檢查處理。

如(圖4)為防掉輪系統(tǒng)電氣原理圖。

4 實踐應用效果

煉鐵廠2×360m2燒結(jié)機的一、二期環(huán)冷機在安裝了防打滑監(jiān)控系統(tǒng)后，在后期的燒結(jié)機生產(chǎn)過程中，出現(xiàn)過兩次次環(huán)冷機打滑事故，防打滑裝置及時有效的執(zhí)行了報警和聯(lián)鎖停機的功能，避免了環(huán)冷機打滑時間過長造成上游設(shè)備的事故擴大化。

而防掉輪系統(tǒng)的現(xiàn)場實踐應用與點檢人員定期檢查、維護之間相輔相成的配合，在后期環(huán)冷機的運行過程中沒有臺車輪掉的事故發(fā)生。

5 結(jié)語

本防打滑和防掉輪實踐應用方案主要是針對燒結(jié)環(huán)冷機臺車輪掉事故或者臺車長時間打滑的事故發(fā)生，可能引發(fā)上游設(shè)備的於料，導致事故的擴大化而做出的實踐應用。

一旦發(fā)生此類事故，就需要耗費巨大的人力、物力去清料，同時，故障期間還會有風、水、電、氣等能源介質(zhì)的無謂消耗，也就間接地提高了燒結(jié)礦的生產(chǎn)人力和能源成本。

所以，本實踐應用方案對保證燒結(jié)的穩(wěn)定生產(chǎn)有有很大的意義，其所能產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會效益有是巨大的。

宋向陽(1983.4),男,本科,助理工程師,電氣自動化研究方向。