萊鋼板坯連鑄機潤滑系統智能化探索與實踐

陳 亮，侯風嶺，張 瑋，王繼坤，張 譜

（山鋼集團萊鋼型鋼煉鋼廠，山東萊蕪 271104）

1 前言

山鋼集團萊鋼型鋼煉鋼廠3#板坯連鑄機為中冶京誠設計制作的立彎式板坯連鑄機，設計機型為一機一流，鑄坯規格：200（250）×1500～2100m m，鑄機半徑10m。2005年2月投產，設計年產100萬t鋼。該板坯連鑄機設計潤滑系統采用單線集中干油潤滑系統。隨著作業率的不斷提高，產量壓力不但增大，對設備保障能力的要求也隨之增加，潤滑系統的可靠保障能力便更顯突出。通過對現有潤滑系統運行狀況進行統計分析，該廠確定了對現有潤滑系統進行智能化改造的探索實踐，最終實現消除現存問題、提升設備管理水平的目的。

2 原有潤滑系統存在問題

山鋼集團萊鋼型鋼煉鋼廠3#板坯連鑄機采用單線集中潤滑集中潤滑系統，在使用過程中常常出現以下問題：

（1）對給油點是否有效供油不便觀察。

由于連鑄機在生產時人員無法進入二冷室內，也就無法對扇形段等在線設備本體潤滑點是否出油進行確認，只能利用停機時間進行檢查，發現異常再對潤滑系統相應參數進行修改。

（2）對各部位給油量無法有效控制調節造成油脂浪費。

按照原有潤滑系統設計，該潤滑系統主站對在線設備只能執行統一的潤滑周期及加油量，為確保結晶器、零段等工作溫度較高設備的充足潤滑，潤滑系統的潤滑周期通常按照這類設備進行設定，從而導致后部扇形段、輥道等區域潤滑量較大，不僅造成潤滑脂的浪費，還經常出現油脂著火損壞設備的情況。如增加潤滑系統分別對各區域設備獨立潤滑又造成大量設備投入。

（3）對潤滑故障不易點檢。

生產過程中一旦干油分配器出現漏油等故障，生產過程中維修人員無法準確確定故障部位，如果利用停機時間進行點檢處理又會造成停機時間過長而影響生產作業率計劃的完成。

（4）無法有效進行油料管理。

由于原有潤滑系統無計量等相關功能，在實際使用過程中無法對油脂實際用量等進行統計計算，不便于成本管控。

3 潤滑系統智能化探索與研究

隨著設備管理自動化控制水平不斷提高，如何科學、智能地進行設備潤滑工作，使設備潤滑更直觀、更簡便、更便于維護成為該廠設備管理的重要課題，結合板坯連鑄機目前潤滑系統存在的問題，參照借鑒高爐上使用日漸成熟的智能潤滑，該廠技術人員與潤滑專業廠家通過研究，成功開發出針對板坯連鑄機設備特點的智能潤滑系統。

3.1 智能潤滑系統的組成

（1）主控設備：包括泵站控制系統、自動補脂控制系統、潤滑點供油控制與檢測系統、與上位機系統通訊接口、報警系統、人機界面等。其功能是實現整個系統的邏輯控制、報警指示、組織完成上位機系統所需要的數據及通訊設置，完成系統運行參數的輸入等。

（2）上位機監控系統：采集并記錄主控設備P L C所提供的系統運行狀態及報警信息。同時與主控P L C共同完成對潤滑設備的遠程操作與監視。使設備管理者對系統中各個潤滑點的供油狀態做到心中有數。

（3）動力裝置：采用高壓柱塞潤滑泵作為潤滑劑輸送部件，通過鋪設的主管道將泵站潤滑脂通過終端控制與檢測裝置輸送到主體設備的潤滑部位。

（4）執行檢測裝置：該裝置由電磁給油器及流量傳感器組成。電磁給油器受主控裝置發出的控制信號按各潤滑點編號依次逐點供油，保證了供油壓力；同時，流量傳感器時刻檢測供油狀態，并將狀態實時反饋至主控裝置。

（5）控制機通訊線路：完成主控裝置與電磁給油器、上位機監控系統的信號傳遞。

3.2 智能潤滑系統的工作原理

智能潤滑系統采用P L C智能控制，通過流量傳感器進行流量信號檢測，系統使用一根主管路供油，在主管路和潤滑點之間加裝電磁給油器和流量傳感器，電磁給油器初始狀態是常閉的，當某個電磁給油器接到主控指令（該指令受用戶所設定的潤滑點供油時機控制）時打開，與流量傳感器一起完成給潤滑點的定量供油，因此每個潤滑點的供油量都可以根據需要控制。工作流程圖如圖1。

圖1 智能潤滑工作流程圖

3.3 智能潤滑系統的特點

（1）自由排序、按需加油

該系統可根據需要自由選擇各潤滑點的供油順序，并針對不同工況及潤滑特點對潤滑點進行分組，然后對各組潤滑點的供油量及間隔時間進行單獨設定，從而實現各供油量根據實際需要供油。

（2）逐點監測、實時反饋

流量傳感器通過檢測潤滑脂在管道內的位移信號對每個潤滑點（分配器）的實際供油量進行準確檢測，并能實現監測結果及時反饋。

（3）故障查詢、智能判斷

因該系統采用電磁給油器及流量傳感器配合供油，可以準確判斷每個潤滑點潤滑元件的故障，不僅現場分配箱上對應潤滑點的故障指示燈亮，同時還能在電腦上直接顯示各故障點的具體位置。

（4）人機對話、遠程監控

上位機操作畫面可真實反映每個潤滑點供油狀態，現場情況一目了然；能夠進行遠程設定、調整潤滑點供油參數，方便維護操作；對于故障潤滑點可手動單點多次給油或監測，便捷有效；同時當出現報警等故障時還會發出聲音進行提醒。

4 實施效果

4.1 進行潤滑系統智能化改造后，操作人員及維護人員可通過上位機畫面進行直觀監控，直接有效地實時掌握連鑄機潤滑系統的實際狀況。

圖2 板坯連鑄機智能潤滑運行畫面

4.2 操作及維護人員可通過潤滑系統軟件畫面，方便直接的調整各潤滑點供油量（供油次數）及供油周期，實現科學合理潤滑，從而降低油脂消耗量。

通過流量傳感器的累加，可以統計出一個月（或一段時間）內的油脂準確消耗量。這也使得板坯連鑄機潤滑脂成本管理和控制工作極其方便。

自6月中旬該板坯連鑄機進行智能潤滑改造后，月度油脂消耗量也從原來平均兩個月消化2.1t迅速降至540k g/月，油脂消耗降低率達50%。

4.3 由于該潤滑系統泵站設計有重量傳感器，通過設定泵站重量的上下限實現了潤滑泵站的自動補脂，有效降低了維護人員的勞動強度，同時還避免了油脂的二次污染。

4.4 通過改造使得維護人員對潤滑故障判斷及處理效率明顯提高。維護人員可以在現場分配箱或上位機直觀確定潤滑故障位置，縮短了故障處理時間，同時維護人員還可以在上位機畫面中手動對出現故障或新上線扇形段各潤滑點進行針對性加油。

5 結束語

設備潤滑作為設備維護的關鍵一環一直是各設備維修單位的重要課題，山鋼集團萊鋼型鋼煉鋼廠3#板坯連鑄機通過對以往設備潤滑方面存在的關鍵問題進行研究分析，結合自身設備特點和較為成熟的潤滑技術，實現了板坯連鑄機潤滑系統的智能化升級改造，也為其他類似設備的潤滑系統升級提供了一定的借鑒作用。