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事故入手，從電氣故障角度進行分析原因，提出有效的解決方案，大大減少了裝入裝置的故障概率，實現裝入裝置無故障自動運行，為高爐提供穩定的干焦供應。

關鍵詞 干熄焦;裝入裝置;熱焦灑落;電氣故障;轉矩;過流

概述

干法熄焦作為環保節能項目，所有焦化廠焦爐必須配套干熄焦，裝入裝置作為紅焦裝入干熄爐的重要設備，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系著整個干熄焦的安全運行。

裝入裝置主要由爐蓋臺車和裝入料斗臺車組成，兩個臺車之間用銷軸連在一起在軌道上行走。在提升機收到裝焦指令時，裝入裝置配套電動缸開始啟動，在傳動機構和導向模板的引導傳動下，依次完成爐蓋開啟、裝入料斗對位，電動缸運行到位后，提升機得到指令，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，裝焦時間完畢后，電動缸爐蓋關閉等動作。在使用的過程中，出現問題較多，進行以下總結。

1出現的各類問題及分析

1.1 裝入裝置未開到位，提升機執行裝焦動作

（1）事故過程

干熄焦控制系統在執行裝焦程序過程中，偶爾會出現裝入裝置還沒有走行到開到位、停止位，提升機卻開始執行裝焦動作，致使裝入裝置與焦罐對位不正、發生碰撞、焦罐底閘門變形、焦罐內部紅焦灑落等事故，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，最終導致干熄焦停產達6--20小時不等，嚴重影響焦爐生產、影響高爐供應干焦炭。

（2）故障分析

經過現場確認，發生事故時，電動缸處于開到位及停止位、而裝入裝置整體沒有運行到位，初步判斷為電動缸內部問題，導致傳動機構失去動力，造成電動缸空轉到形成開關和編碼器預定的開到位和停止位，然后對提升機發出裝焦信號，最終導致以上事故發生。

該電動缸一般采用進口電動缸，德國ade公司產品居多，日本COSMIC產品較少，目前

國內的還不是很穩定。電動機回轉運動傳遞到齒輪軸后，再由軸套經鍵傳遞給絲杠。軸套與鍵之間的軸向相對滑動完全靠沉頭螺釘鎖固，當沉頭螺釘松動脫落后，造成軸套脫落，電動缸電機空轉，導致轉入裝置牽引不到位[1]。

（3）解決方案

在裝入裝置漏斗臺車車體上合適位置增設一行程定位開關，并在控制程序中將該行程開關信號和電動缸行程限位開關到位信號串聯（在程序中做成“與”的關系），只有這兩個信號同時有效，程序默認電動缸運行到位、裝入漏斗臺車運行到位，方可允許提升機執行裝焦動作，焦罐下降開始裝焦動作，從而避免了因裝入漏斗臺車假到位信號引發提升機誤操作事故的發生。

1.2 裝入裝置電動缸電機頻繁報過電流故障

（1）事故過程

干熄焦提升機裝焦完畢后、提升至上停止位后，向裝入裝置發出關閉信號，裝入裝置電動缸執行關閉動作，當爐蓋馬上到關閉限位的時候，裝入裝置電動缸出現過流報警，設備停止運行，需要手動復位，無法完成下一爐自動裝焦工作[2]。

（2）故障分析

因以上故障出現在裝入裝置馬上關閉到位的瞬間，電流過大導致電機過熱主要原因在于裝入裝置關閉瞬間阻力過大，需要對關閉瞬間各個接觸部位進行排查，確認較大阻力來源。

裝入裝置打開爐蓋時，需要將爐蓋從水封中提起;裝入裝置關閉爐蓋時，需要將爐蓋插入水封，以確保爐頂的密封效果，排查過程中發現焦粉量過大時，導致爐蓋提前壓在水封槽內部過高的焦粉上，爐蓋作為平衡梁上的一個向下重力，消失后，導致傳動機構阻力力矩增大，阻力遠大于裝入裝置電動缸的推力，最終導致電動缸超負荷運轉，出現過流報警、停車現象。經確認配重為5.2t，爐蓋重為5.7t，即將關閉時配重力臂與垂直方向夾角85°、F推與L2夾角為90°，電動缸最大推力為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入水封槽，導致裝入裝置運行阻力加大，電動缸受力增加，出現故障。

將裝入料斗底部滑動水封罩上方圓周外沿制作出寬度為6cm的帽檐，當裝焦時，裝入料斗底部滑動罩插入水封槽，同時帽檐將水封槽裸露在外的水封環遮擋住，當裝入料斗被磨穿而漏焦粉時，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和帶壓清掃水的雙重作用下經滿流口排出，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，導致電動缸過負荷跳車，保證干熄焦長時期平穩運行，確保為高爐供應優質穩定的焦炭[5]。

參考文獻

[1] 湯學忠.動力工程師手冊[M].北京：機械工業出版社，1999：107.

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

[3] 羅時政.干熄焦生產操作及設備維護[M].北京：冶金工業出版社，2009：19.

[4] 羅時政.干熄焦技術問答[M].北京：冶金工業出版社，2010：51.

[5] 上海五冶技術檢修公司.干熄焦設備狀態維護與檢修技術[M].上海：交通大學出版社，2006：21-23.