懸臂式斗輪堆取料機電力供應穩定性實踐

石琳芳

（山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠，山東 萊蕪271104）

懸臂式斗輪堆取料機電力供應穩定性實踐

石琳芳

（山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠，山東 萊蕪271104）

萊鋼DQK800/1000·25型懸臂式斗輪堆取料機因使用環境惡劣，時常發生安全滑觸線燒毀導致電力中斷的情況。為了保證堆取料機的電力供應穩定，決定用JGH-1250型安全滑觸線為其供電，并在滑線周圍增設防護，減少周圍環境對安全滑觸線的損害。改造后，滑線燒毀的現象由原來的每2個月1次降為每半年1次，使用壽命提高了13.3%。

懸臂式斗輪堆取料機；安全滑觸線；電力供應；防護

1 前言

山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠5#、6#1 080 m3高爐采用皮帶輸送原、燃料的形式為高爐上料。主要的物料包括燒結礦、焦炭、球團以及雜礦。其中，燒結礦主要通過成品皮帶由燒結區域轉運至PM系列皮帶到達高爐；而其他3種物料均來自于銀前小料場，中間通過料場內1部DQK 800/1000·25型懸臂式斗輪堆取料機轉運至PM系列皮帶到達高爐。DQK 800/1000·25型懸臂式斗輪堆取料機擔負著為 5#、6#1 080 m3高爐運輸焦炭、雜礦和球團的重要任務，日運輸量約2 000 t。懸臂式斗輪堆取料機自2006年使用以來，日均運行20 h以上。其中，焦炭部分來自于外購，采用汽車運送至銀前小料場再由懸臂式斗輪堆取料機倒運的形式輸送。在汽車卸料的過程中，物料的傾倒不可避免的產生大量的粉塵，每天上千噸的焦炭倒運，空氣中焦粉含量較大。懸臂式斗輪堆取料機復雜的使用環境，使得設備在運行過程中時常發生電力供應終斷導致停運的情況。除此之外，高爐的不間斷生產，又要求懸臂式斗輪堆取料機采用連續不斷的工作方式，這更加重了懸臂式斗輪堆取料機的電力負擔，使得解決懸臂式斗輪堆取料機的穩定電力供應成為了重中之重。

2 堆取料機工作現狀

懸臂式斗輪堆取料機采用的是380 V、50 Hz低壓上機，供電方式為安全滑觸線。機上的電氣系統主要分為動力電源、控制電源及其他電源。其中，動力電源是380 V上機后經過1×1低壓控制柜內的刀開關（1V10 QS1）及斷路器（1V10 Q01）作為低壓動力電源，供給各電機以及驅動各機構運行。同時，在機載電氣室的1×1低壓電源柜上端及機上駕駛室的2×1左操作臺上分別設置了顯示380 V電壓的總電壓表，以便操作人員對機上動力電壓進行監視。控制電源是通過380 V上機后經過1×1低壓控制柜內的刀開關（1V20 QS1）及斷路器（1V20 Q01）作為總控制電源，從三相總控制電源（1V20 Q01）中取出兩相經變壓器（1V10 T01）輸出AC220V電壓作為機上的控制電源。該控制電源經過開關電源（1A01 T01）輸出DC24V電壓作為PLC模塊電源及電編碼器電源。其他部分電源主要是提供機上照明用電及各部分維修用電。

3部分電源都是經過安全滑觸線將電引至機上后再進行電力的分配供應。由于該設備為露天輸料，現用的供電滑線的滑道完全裸露在外，裝卸物料時產生的大量粉塵會聚積在暴露的滑道內，經過集電器長時間的來回接觸摩擦，時常會發生滑線滑道著火燒毀的現象，因此，安全滑觸線的穩定供電是急需解決的問題。

3 改造措施

3.1 改造方式

為保證高爐原、燃料供應順暢，在保證設備正常上料的前提下，利用上料間隙進行改造。結合銀前小料場現有環境條件，經現場研究決定，改變堆取料機的供電形式，將南側原有的安全滑觸線去掉，把其改至懸臂式斗輪堆取料機北側供電來保證整機的電力供應。同時，為最大程度地減輕外部復雜環境對安全滑觸線的影響，改造后在主供電滑線的周圍增設擋板，用于減輕滑道內粉塵的積聚現象，包括在安全滑觸線的頂部、側面增設遮擋防護。

3.2 電氣部分改造

3.2.1 供電主體選型原則

懸臂式斗輪堆取料機是露天作業的大型移動式設備，結合設備自身及周圍使用環境的限制，設備電力供應所采用的安全滑觸線自身應具有以下性能［1］。

1）安全性。供電安全滑觸線外殼絕緣性能應良好，日常檢修人員觸及輸電導管外部無任何傷害。外殼防護等級要根據現場實際需要達到IP55級，能防護雨、雪、霜和冰凍襲擊以及異物觸及，能經受現場多種環境條件考驗。

2）可靠性。輸電導軌導電性能應極好，散熱較快，電流密度高，阻抗值低，線路損失小。電刷應具有高導電性能和高耐磨性能。導電器要移動靈活，定向性能好，要有效控制接觸電弧和串弧現象。

3）經濟性。供電安全滑觸線裝置結構簡單，應具有電流密度高、電阻率低、電壓損耗低的特點，具有一定的節電功效。無需其他絕緣結構，無需補償線，能節省安裝材料和經費。

4）簡便性。供電安全滑觸線裝置組裝簡便。其固定支架，連接夾、懸吊裝置均應采用通用件，便于裝拆、調整及日后維修。

3.2.2 改造過程

結合安全滑觸線自身的優良性能，懸臂式斗輪堆取料機改造后供電方式采用JGH-1250型安全滑觸線。位置選取小料場皮帶即PM4皮帶北側增設。鑒于整個料場的上一級電力供應來自于管帶機低配室（直線距離200 m），而低配室的電力供應相對穩定安全，所以懸臂式斗輪堆取料機上一級電力來源仍延用管帶機低配室并通過堆取料機東側的現場電源箱接入至料場。現場電源箱內安裝RRM2630型空氣開關，箱外鋪設Φ150鋼管65 m，由ZR-VVC 3×185+1×120型電纜接入堆取料機安全滑觸線。根據現場周圍的實際環境新敷設電纜至堆取料機安全滑觸線的走向如圖1所示，其中部分穿管電纜是沿地面敷設，部分是沿混凝土檢修平臺敷設。

圖1 至堆取料機新穿管敷設電纜走向示意圖

北側新加裝安全滑觸線后經集電器上機至原有配電室。改造后的北側無集電器的安裝位置，需在北側用10 m的H型鋼焊接托臂用于安裝集電器，便于電力上機。上機后的電氣系統仍分為動力電源、控制電源及其他電源，此3路電源上機后電氣布置不變。

3.3 機械部分改造

首先，安全滑觸線本身不帶有安裝固定裝置，所以在使用前需要利用現場合適位置安裝安全滑觸線；其次，受現場使用環境的制約，同時也為保證滑線的使用壽命及設備的供電穩定。主安全滑觸線改造后，需要在滑線周圍即上部及南部（滑線與皮帶間）增設防護，同時安全滑觸線的北側要預留出空間，便于維護人員對滑線日常的點檢和維護。

3.3.1 主安全滑觸線改造

懸臂式斗輪堆取料機在堆取南側物料時，東西向行進最遠距離不超過200 m。安全滑觸線的長度需要滿足堆取料機東西向堆、取物料的要求，所以供電距離東西向長度就設定為200 m。懸臂式斗輪堆取料機采用JGH-1250型安全滑觸線三相三線制供電的方式，每相200 m，三相共計600 m。安全滑觸線的支撐采用每隔2 000mm用500mm長角鋼南北向架設，并且每段角鋼上用3個螺絲固定安全滑觸線。

3.3.2 主安全滑觸線周圍防護改造

1）上部防護。在物料倒運及堆取料機中間漏斗下料過程中，會發生物料嵌入滑觸線間的情況，為避免此種現象的發生，就需在來料側即滑觸線上部采用鋼板防護。每張防護鋼板尺寸為2 000 mm×500 mm×5 mm（長×寬×高）并依靠2個合葉固定在PM4皮帶側面支架上，防護鋼板的支撐用500 mm長的8#槽鋼。

2）南部防護。除安全滑觸線上部防護外，在滑觸線南側即PM4皮帶輸料過程中也會發生物料外出嵌入滑線的現象，所以PM4皮帶側的防護也必不可少。加裝滑線后需將北側原有的防護網拆除移至南側，并在北側豎直焊接2 000 mm×700 mm×5 mm（長×寬×高）鋼板100張，遮擋來自皮帶側的物料，并每隔2 000 mm豎直焊接500 mm長8#槽鋼用于固定鋼板。

4 改造效果

改造后，現場復雜環境對安全滑觸線的影響大有改觀，滑線燒毀的現象由原來的每2個月1次降為每半年1次。在保證懸臂式斗輪堆取料機正常使用的情況下，安全滑觸線的使用壽命由20%提高至33.3%，保障了設備的電力供應，穩定了高爐的生產。

［1］ 邵明亮，于國飛，耿華，等.斗輪堆取料機［M］.北京：化學工業出版社，2006.

TH24

B

1004-4620（2017）05-0068-02

2017-06-22

石琳芳，女，1986年生，2008年畢業于青島理工大學琴島學院電氣與自動化控制專業。現為山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠工程師，從事電氣自動化技術管理工作。