淺析提高干熄焦提升機運行的穩定性

毛澤壽

(攀鋼釩煉鐵廠,四川攀枝花 617000)

淺析提高干熄焦提升機運行的穩定性

毛澤壽

(攀鋼釩煉鐵廠,四川攀枝花 617000)

在干熄焦生產中,針對干熄焦提升機在生產運行中出現的各種故障現象,探討采取必要的維護、設備改進辦法和措施,從而達到提高干熄焦提升機運行的穩定性。

提升機;鋼繩;干熄焦

1 引言

干熄焦提升機是干熄焦系統的核心,是將紅焦運送到干熄槽的專用設備。由于干熄焦提升機運行環境具有高溫、重載特點,運行中機械、電氣故障頻發,嚴重制約了干熄焦系統長期高效的運行,因此有必要對提高干熄焦提升機運行的穩定性進行分析和探討。

2 原因分析

2.1 設備現狀

由于干熄焦提升機的環境具有高溫、重載特點,故障頻發,主要表現為鋼絲繩磨損較快、提升制動器失靈、導向桿彎曲變形、提升機過卷檢測失效、走行超限、拖鏈系統電纜磨損、通訊電纜周期磨損、提升機控制極限老化等故障,嚴重制約了干熄焦系統長期高效的運行。

2.2 現狀分析

2.2.1 鋼絲繩磨損、斷絲

提升機采用四根φ34 mm的鋼絲繩,每個卷筒上繞兩根鋼絲繩,鋼絲繩一端由2個緊固件將其固定在卷筒端部,鋼絲繩另一端穿過吊鉤滑輪,被固定在提升框架的懸臂型均衡器平衡桿上。因此在作業中如果其中一根鋼絲繩斷了,剩下的另一根鋼絲繩也能支撐負荷。當鋼絲繩一股中斷絲量小于10%時或當鋼絲繩直徑磨損小于7%時,都無需更換鋼絲繩。但在長期使用中焦粉磨損,紅焦烘烤,潤滑不良,造成鋼絲繩磨損、斷絲超標檢修更換時常發生。

2.2.2 提升制動器故障頻繁,威脅提升機安全運行

提升制動器是干熄焦提升機重要的安全部件,具有防止焦罐下落、實現安全制動的功能。制動器的完好性對提升機運行的可靠性和安全生產起著至關重要的作用,但在正常生產過程中可能會出現各種故障,以致影響甚至威脅提升機的安全穩定運行,以下對常見故障和原因進行分析。

2.2.2.1 制動后焦罐短距離下降

(1)制動彈簧工作長度發生變化,使制動力矩變小。

(2)制動襯墊在制動過程中因溫度過高(制動過程中溫度一般不宜超過350℃)導致襯墊碳化,從而使得摩擦系數減小導致制動力矩下降。

(3)制動襯墊超過規定的磨損厚度,使其摩擦性能下降。

(4)制動襯墊大面積脫落,導致摩擦系數變小。

(5)回轉鉸鏈有卡澀部位,動作不靈活。(6)推動器補償行程偏小。

2.2.2.2 制動器正常動作情況下制動失靈

(1)推動器補償行程為零,導致制動器失效。

(2)制動盤或制動襯墊上附有油污或潤滑劑,制動襯墊與制動盤間的摩擦系數變小,導致制動器失靈。

2.2.2.3 制動器兩側退距不均等

(1)制動器安裝時出現傾斜,使制動器重心偏向一側。

(2)更換襯墊時調整不當。

2.2.3 焦罐蓋偏移、導向桿彎曲

為防止在紅焦罐的提升過程中燒壞周邊設備,以及裝焦過程產生大量煙塵,在干熄焦提升機的吊具下方設計一個焦罐蓋。焦罐蓋通過四根外徑89 mm的導向桿與提升機的吊具連接。原設計采用銷套結構對焦罐蓋進行定位,在電機車接空焦罐過程中,安裝在焦罐蓋定位支架上的四個套筒直接套住平臺上的四根錐形定位銷,實現焦罐蓋的定位,同時,焦罐蓋的緩沖支架落座在位于平臺上的四個緩沖座上,焦罐蓋停止下落。提升機的吊具繼續下滑,吊具在四個導向桿的作用下,沿提升井架的中心線下降落座在焦罐蓋上,至此提升機完成下放焦罐的動作。但是在實際運行時發現,焦罐蓋定位裝置存在定位范圍太小的缺陷,造成吊具在下滑過程中折彎導向桿的嚴重設備故障,影響焦爐的生產。原設計的定位裝置為銷套結構,在提升井架二層平臺的四角安裝四個直徑50 mm的錐形定位銷,在焦罐蓋的定位支架上四個對應位置安裝四個內徑50 mm的套筒,見圖1,因此,這套定位裝置最大只能夠在±25 mm的范圍內將焦罐蓋準確定位。但在生產檢修前后,焦罐蓋受熱脹冷縮以及其它因素的影響,在落座前位置偏差將大于25 mm,導致錐形銷不能準確插入定位套筒內實現定位。

因此焦罐蓋定位不準,導致焦罐蓋、吊具以及提升井架三者的中心線不重合,造成了導向桿彎曲檢修。

2.2.4 提升機本體缺陷

(1)提升機拖鏈磨損嚴重 容易導致電纜打折、扭曲,拉斷,影響拖鏈壽命。

(2)提升機通訊電纜干擾大,易磨損,易斷裂。

圖1 改進前焦罐蓋定位裝置

(3)提升機檢測開關在高溫環境下,容易老化、龜裂,致使信號不穩定,影響提升機自動運行。

(4)提升機控制開關長期通電,控制頻繁動作,控制開關容易損壞。

(5)提升機位置較高,暴露在高空,雨季容易遭受雷擊,損壞提升機逆變器和整流單元熔斷器。

2.2.5 相關設備缺陷

(1)電機車對位晃動大

電機車控制開關有:塔前對位開關、塔前對準開關(鎖車信號)、提升機動作指令、APS動作指令,這類開關檢測距離有限,一旦電機車對位不準,就會導致提升機報警停機。

(2)APS系統磨損和腐蝕嚴重。夾緊油缸軸頭傳銷活動頻繁,導致傳銷直徑變細,油缸在夾緊時左右晃動,容易損壞檢測罐車的接近開關;當送滿罐時,引起夾緊超時,無法夾緊焦罐運載車,提升機不會動作;當接空罐時,松開接近開關損壞,導致焦罐運載車無法繼續作業。

(3)裝入裝置爐蓋內置極限易磨損。電動缸爐蓋打開信號失效,提升機無法下降裝紅焦;一旦是假信號,提升機誤裝焦,將導致紅焦燒壞裝入裝置,造成重大設備事故。

2.2.6 定修困難

干熄焦由于滿負荷生產,導致定修時間組織困難,線路長期運行,容易氧化,接觸電阻大,線路容易發熱,使提升機故障停機;干熄焦環境焦粉較重,電氣器件易積灰,缺乏定期的清掃,器件易損。提升機通訊鏈路使用同軸電纜,在拖鏈內部來回卷動,易磨損斷裂。

2.2.7 誤操作

在手動操作時,崗位人員精力不集中、聯系不到位、確認不到位。導致提升機與提升塔、冷卻塔對位偏差,使提升機機構損壞,嚴重時導致紅焦落地。

3 采取措施

針對上述問題,結合干熄焦生產的特殊性,逐步采用各項對策,進行驗證性、實施性改進。

3.1 制定延緩鋼絲繩劣化壽命的措施

(1)優化提升機鋼絲繩涂油泵參數,將原設計20分鐘潤滑一次修改為15分鐘潤滑一次,并合理改變噴嘴的噴射角度,使鋼絲繩均勻潤滑,從而減少鋼絲繩磨損、延緩了鋼絲繩斷絲。

(2)制定2個月一次的鋼絲繩劣化檢測周期,確保鋼絲繩安全可靠。

3.2 提高提升制動器可靠運措施

制動器的一些常見故障可以在制動力矩、推動器補償行程、兩側瓦塊退距均等、兩側襯墊與制動盤平行度等幾個方面進行調整加以消除,或更換制動襯墊,從而保證干熄焦提升機的安全穩定運行。

3.2.1 制動力矩的調整

調整螺母,彈簧工作長度變短,制動力矩增大,應調節在75%～80%范圍內。

3.2.2 推動器補償行程調整

推動器的工作行程必須在綠色范圍內,接近紅色范圍及時調整,若補償行程為零,則制動器失效,可能導致嚴重后果。調整時利用手動釋放裝置或通電打開制動器,拆卸緊定螺栓和補償套,利用扳手順時針旋轉退距調整螺母3～5圈,然后閉合制動器,觀察并測量此時推動器的補償行程。如無法滿足,應繼續重復調整直至合適為止,最后將緊定螺栓和補償套恢復,拔銷要伸入補償套的孔內,如果位置不對可手動撥至合適位置。

3.2.3 兩側瓦塊退距均等的調整

調整時利用手動釋放裝置或通電打開制動器,觀察制動襯墊與制動盤的間隙,如發現兩側不均,則擰松間隙小的一側的鎖緊螺母,順時針旋轉調整螺栓,邊擰邊觀察,直至兩側間隙均等后停止旋轉,并擰緊鎖緊螺母。

3.2.4 兩側襯墊與制動盤平行度調整

調整時利用手動釋放裝置或通電打開制動器,觀察兩制動塊,如果呈現倒八字型,則輕輕敲擊制動瓦塊上部,使制動襯墊上部靠近制動盤,再利用手動釋放裝置閉合打開2～3次,制動襯墊即與制動盤自動平行。

3.2.5 制動襯墊的更換

先用手動釋放裝置或通電打開制動器,將制動力矩調至最小值,卸下緊定螺栓和補償套,然后利用扳手逆時針旋轉退距調整螺母,將制動器打開至最大開度位置,然后卸下需更換的襯墊,將新的表面清潔完好的襯墊裝上并緊固,最后從制動力矩、推動器補償行程和退距均等幾個方面對制動器加以調整,最后進行試車,試車合格方可投入生產運行。

3.3 改進焦罐蓋的定位方式

改進焦罐蓋定位裝置,提高其最大作用距離是解決問題的根本辦法。而利用“八”字導軌可解決這樣的問題。操作步驟如下:

(1)找出焦罐蓋、吊具以及提升井架三者的中心線,利用手拉葫蘆以及千斤頂等工具,迫使焦罐蓋和吊具的中心與提升井架的中心線重合。

(2)在中心線重合后,定出此時焦罐蓋四個緩沖支架末端的位置,四個點恰好位于四個緩沖座的正上方。

(3)利用槽鋼制作八根弧形導軌,彎曲方向為向槽鋼槽內彎曲,分別安裝在四個緩沖座旁,每個緩沖座旁的兩根弧形導軌呈90°夾角背向安裝,并且使兩根導軌的接觸點為已經確定。這樣就形成了四對倒“八”字型導軌,形成一個巨大的喇叭口,見圖2。在焦罐蓋下降過程中,無論其向哪個方向偏移,該方向上的緩沖支架都將受到相應方向上弧形導軌的作用,迫使焦罐蓋向中心方向移動,最終準確定位。根據要求調整弧形的大小以調整導軌的作用距離,目前這套定位裝置的最大作用距離為±200 mm,焦罐蓋定位精度為±10 mm。

圖2 改進后焦罐蓋定位裝置

3.4 提升機本體缺陷改進

(1)電纜由一層保護層電纜改為雙層保護層電纜,保證其耐磨性。

(2)拖鏈系統的兩端增加了中間連接箱(X5、X6),主要是便于在臨時故障下或者年修時發現問題,便于檢修更換。

(3)將關鍵點位改為雙極限檢測,確保檢測可靠性。

(4)通信線路獨立安裝一側,避免了動力線路的大電流干擾。

(5)干熄焦提升機增加聯絡電源,主要保證事故時鍋爐給水泵及中央PLC后臺監控系統的供電。

(6)完善提升機監控畫面及監控曲線,做到實時分析監控運行電流檢測、信號監控。

3.5 相關設備缺陷改進

(1)改進電機車與焦罐運載車中間連接栓銷,減小中間的連接栓的間隙,提高栓銷加工精度;電機車與焦罐車的中間信號連接箱改為插件式,焦罐車體平臺的焦罐本體信號箱和敷設的管道改在車體側面,避免紅焦燒壞;針對罐車的CDQ對位支架發生偏移的情況,使用加強槽鋼的強度和增加三腳架固定,增加其穩定性。

(2)克服油缸在夾緊時左右晃動損壞接近開關的情況,在油缸活動傳銷處增加平墊,減小間隙達到較好效果。

(3)改進APS控制柜與現場的控制線,設計中間連接箱,更換控制電纜,并對其穿保護管。

(4)裝入裝置電液推桿的極限控制屬于內置式的,檢修不便,串接一個外部的極限在裝入裝置左右兩端,確保其打開和關閉的極限位置。

(5)增加裝入裝置的機械到位檢測裝置,確保裝入裝置小車走行到位。

3.6 制定事故時提升機應急生產與檢修方案

(1)規范崗位人員的操作規程,保證對講系統發出指令的清楚、標準、簡潔。

(2)制定提升機應急檢修實施步驟,明細檢修實施要點。

3.7 改善點檢維護策略

干熄焦提升機維護費用較高,檢修周期長,有別于其他焦爐設備的定修制度,短停配套檢修時,提前清理點檢缺陷,準確制定檢修缺陷項目、檢修周期、檢修方案。以檢修的快速性、合理性、經濟性為原則,確保提升機經濟高效運行。

4 取得效果

通過對提高干熄焦提升機運行的穩定性的分析和探討及改進實施,使干熄焦提升機系統效率提高,運行更為安全可靠,實現了設備的長周期運行。

[1] 潘立慧,魏松波,等.干熄焦技術[M].北京:冶金出版社,2005.

[2] 劉永華,姜秀玲.電氣控制與PLC應用技術[M].北京:北京航空航天大學出版社,2010.

Stability Analyses to Enhance Dry Quenching Chance

MAO Ze-shou
(Panzhihua Vanadium Steel Mills,Panzhihua 617000,Sichuan,Chian)

In the production of dry quenching,in view of the dry quenching hoister in the production of all kinds of failure phenomenon,explore the necessary maintenance and equipment improvement methods and measures,so as to enhance dry quenching enhance the stability of the chance.

hoist,steel rope,dry quenching

TQ520.5

A

毛澤壽,電氣助理工程師,主要從事干熄焦及焦爐車輛電氣儀表點檢維護。