干法熄焦裝入裝置電氣故障分析

楊廣要

摘 要 從干熄焦裝入裝置日常頻發(fā)事故入手，從電氣故障角度進(jìn)行分析原因，提出有效的解決方案，大大減少了裝入裝置的故障概率，實(shí)現(xiàn)裝入裝置無故障自動(dòng)運(yùn)行，為高爐提供穩(wěn)定的干焦供應(yīng)。

關(guān)鍵詞 干熄焦;裝入裝置;熱焦灑落;電氣故障;轉(zhuǎn)矩;過流

概述

干法熄焦作為環(huán)保節(jié)能項(xiàng)目，所有焦化廠焦?fàn)t必須配套干熄焦，裝入裝置作為紅焦裝入干熄爐的重要設(shè)備，在干熄焦工藝中占用重要地位，因此，裝入裝置正常與否直接關(guān)系著整個(gè)干熄焦的安全運(yùn)行。

裝入裝置主要由爐蓋臺車和裝入料斗臺車組成，兩個(gè)臺車之間用銷軸連在一起在軌道上行走。在提升機(jī)收到裝焦指令時(shí)，裝入裝置配套電動(dòng)缸開始啟動(dòng)，在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向模板的引導(dǎo)傳動(dòng)下，依次完成爐蓋開啟、裝入料斗對位，電動(dòng)缸運(yùn)行到位后，提升機(jī)得到指令，將滿載紅焦的焦罐下落、靠重力打開焦罐底閘門、開始裝紅焦，裝焦時(shí)間完畢后，電動(dòng)缸爐蓋關(guān)閉等動(dòng)作。在使用的過程中，出現(xiàn)問題較多，進(jìn)行以下總結(jié)。

1出現(xiàn)的各類問題及分析

1.1 裝入裝置未開到位，提升機(jī)執(zhí)行裝焦動(dòng)作

（1）事故過程

干熄焦控制系統(tǒng)在執(zhí)行裝焦程序過程中，偶爾會出現(xiàn)裝入裝置還沒有走行到開到位、停止位，提升機(jī)卻開始執(zhí)行裝焦動(dòng)作，致使裝入裝置與焦罐對位不正、發(fā)生碰撞、焦罐底閘門變形、焦罐內(nèi)部紅焦灑落等事故，對裝入裝置造成燒損、碰撞，對干熄爐爐蓋、干熄爐水封造成燒損，最終導(dǎo)致干熄焦停產(chǎn)達(dá)6--20小時(shí)不等，嚴(yán)重影響焦?fàn)t生產(chǎn)、影響高爐供應(yīng)干焦炭。

（2）故障分析

經(jīng)過現(xiàn)場確認(rèn)，發(fā)生事故時(shí)，電動(dòng)缸處于開到位及停止位、而裝入裝置整體沒有運(yùn)行到位，初步判斷為電動(dòng)缸內(nèi)部問題，導(dǎo)致傳動(dòng)機(jī)構(gòu)失去動(dòng)力，造成電動(dòng)缸空轉(zhuǎn)到形成開關(guān)和編碼器預(yù)定的開到位和停止位，然后對提升機(jī)發(fā)出裝焦信號，最終導(dǎo)致以上事故發(fā)生。

該電動(dòng)缸一般采用進(jìn)口電動(dòng)缸，德國ade公司產(chǎn)品居多，日本COSMIC產(chǎn)品較少，目前

國內(nèi)的還不是很穩(wěn)定。電動(dòng)機(jī)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到齒輪軸后，再由軸套經(jīng)鍵傳遞給絲杠。軸套與鍵之間的軸向相對滑動(dòng)完全靠沉頭螺釘鎖固，當(dāng)沉頭螺釘松動(dòng)脫落后，造成軸套脫落，電動(dòng)缸電機(jī)空轉(zhuǎn)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)入裝置牽引不到位[1]。

（3）解決方案

在裝入裝置漏斗臺車車體上合適位置增設(shè)一行程定位開關(guān)，并在控制程序中將該行程開關(guān)信號和電動(dòng)缸行程限位開關(guān)到位信號串聯(lián)（在程序中做成“與”的關(guān)系），只有這兩個(gè)信號同時(shí)有效，程序默認(rèn)電動(dòng)缸運(yùn)行到位、裝入漏斗臺車運(yùn)行到位，方可允許提升機(jī)執(zhí)行裝焦動(dòng)作，焦罐下降開始裝焦動(dòng)作，從而避免了因裝入漏斗臺車假到位信號引發(fā)提升機(jī)誤操作事故的發(fā)生。

1.2 裝入裝置電動(dòng)缸電機(jī)頻繁報(bào)過電流故障

（1）事故過程

干熄焦提升機(jī)裝焦完畢后、提升至上停止位后，向裝入裝置發(fā)出關(guān)閉信號，裝入裝置電動(dòng)缸執(zhí)行關(guān)閉動(dòng)作，當(dāng)爐蓋馬上到關(guān)閉限位的時(shí)候，裝入裝置電動(dòng)缸出現(xiàn)過流報(bào)警，設(shè)備停止運(yùn)行，需要手動(dòng)復(fù)位，無法完成下一爐自動(dòng)裝焦工作[2]。

（2）故障分析

因以上故障出現(xiàn)在裝入裝置馬上關(guān)閉到位的瞬間，電流過大導(dǎo)致電機(jī)過熱主要原因在于裝入裝置關(guān)閉瞬間阻力過大，需要對關(guān)閉瞬間各個(gè)接觸部位進(jìn)行排查，確認(rèn)較大阻力來源。

裝入裝置打開爐蓋時(shí)，需要將爐蓋從水封中提起;裝入裝置關(guān)閉爐蓋時(shí)，需要將爐蓋插入水封，以確保爐頂?shù)拿芊庑Ч?，排查過程中發(fā)現(xiàn)焦粉量過大時(shí)，導(dǎo)致爐蓋提前壓在水封槽內(nèi)部過高的焦粉上，爐蓋作為平衡梁上的一個(gè)向下重力，消失后，導(dǎo)致傳動(dòng)機(jī)構(gòu)阻力力矩增大，阻力遠(yuǎn)大于裝入裝置電動(dòng)缸的推力，最終導(dǎo)致電動(dòng)缸超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，出現(xiàn)過流報(bào)警、停車現(xiàn)象。經(jīng)確認(rèn)配重為5.2t，爐蓋重為5.7t，即將關(guān)閉時(shí)配重力臂與垂直方向夾角85°、F推與L2夾角為90°，電動(dòng)缸最大推力為60KN，L1長度為0.55米，L2長度為0.4米。爐蓋接觸水封槽內(nèi)部焦粉后受力分析圖1所示[3]。

（3）解決方案

因裝入裝置長期使用襯板磨損或襯板螺栓丟失，裝焦過程中焦粉從間隙漏出進(jìn)入水封槽，導(dǎo)致裝入裝置運(yùn)行阻力加大，電動(dòng)缸受力增加，出現(xiàn)故障。

將裝入料斗底部滑動(dòng)水封罩上方圓周外沿制作出寬度為6cm的帽檐，當(dāng)裝焦時(shí)，裝入料斗底部滑動(dòng)罩插入水封槽，同時(shí)帽檐將水封槽裸露在外的水封環(huán)遮擋住，當(dāng)裝入料斗被磨穿而漏焦粉時(shí)，避免了焦粉直接掉入水封槽。在裝焦過程中即使有少量的粉塵落入水封槽，也會在壓縮空氣反吹風(fēng)和帶壓清掃水的雙重作用下經(jīng)滿流口排出，從根本上防止水封槽落焦，杜絕因平衡桿兩端的配重、爐蓋受力不合理，導(dǎo)致電動(dòng)缸過負(fù)荷跳車，保證干熄焦長時(shí)期平穩(wěn)運(yùn)行，確保為高爐供應(yīng)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的焦炭[5]。

參考文獻(xiàn)

[1] 湯學(xué)忠.動(dòng)力工程師手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999：107.

[2] 潘立慧，魏松波.干熄焦技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005：217.

[3] 羅時(shí)政.干熄焦生產(chǎn)操作及設(shè)備維護(hù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2009：19.

[4] 羅時(shí)政.干熄焦技術(shù)問答[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2010：51.

[5] 上海五冶技術(shù)檢修公司.干熄焦設(shè)備狀態(tài)維護(hù)與檢修技術(shù)[M].上海：交通大學(xué)出版社，2006：21-23.