自動化出爐技術在電石爐中的應用探究

張麗軍

（陜西北元集團錦源化工有限公司， 陜西 神木 719319）

引言

電石出爐作為高危性操作，爆炸、噴爐等安全事故常有發生，且常常為群體性傷亡事故，同時，人工電石出爐操作也會給員工帶來巨大危害，包括噪音、粉塵、高溫等危害，為避免以上現象，對自動化出爐技術開展研究，提高生產效率，保障工作人員的生命安全，減少勞動強度等非常重要[1]。陜西北元集團錦源化工作為陜北地區最大的電石生產企業，截止到2019 年，企業已完成1 號～6 號電石爐出爐自動化改造，實現了用機器人代替人工出爐，節約了人力成本，提升了電石生產的效率、安全性與自動化水平。但是，電石出爐機器人在應用過程中存在的問題也不容忽視，下面就電石出爐機器人出爐技術的發展現狀，應用過程中存在的不足及優化措施進行一定分析[2]。

1 電石出爐機器人出爐技術

出爐機器人由三部分組成，一是核心驅動，二是主體外形，三是控制系統。這些可以使得出爐機器人擁有操作能力和行走能力，還配有核心控制，可以進行遠程操作。出爐機器人具有很多的優點，比如耐高溫，要持續操作等。這可以有效降低人的壓力，保障工作人員的安全，還能減少人為失誤而造成影響，極大的提高生產效率。出爐機器人可以全流程參與電石出爐步驟，不僅可以增加工作的自動化水平，還能改善人工工作環境，更加人性化。此外，機器人通過計算機控制，操作管理也更為精細。這不僅可以降低生產成本和人工成本，還可以提升工作效率和生產效率，對企業的發展有很大的提升，可以增加經濟效益，使企業具有更高的競爭力，從而促進行業的持續發展[3]。

2 電石出爐機器人應用過程中存在的不足及解決辦法

2.1 電石噴料帶來的問題

在遇到電石噴料時，出爐機器人前端底面的花紋鋼板會出現變形的問題，進而導致機器人死機情況，甚至致使電機或者氣源管等設備的燒壞情況，若是噴料情況比較嚴重，則即使是機器人后退至最大位置，也會因大量高溫性電石的噴出而導致機器人電機等設備的燒壞、部件的變形損壞等。

針對以上問題，電石生產企業可以對大車底座前端花紋鋼板進行去除，應用高鋁磚進行填充，在電石生產出現噴料時，高鋁磚即使遇到高溫的電石也不會產生變形，保障了大車回撤的時間，而針對嚴重的噴料情況，企業則可以在機器人伺服電機前加防護性鎧甲（10 mm 厚鋼板），對于嚴重電石噴料對電機等設備部件帶來的損壞具有良好的保護作用。

2.2 機器人電纜線折斷問題

出爐機器人電纜線布置于坦克鏈大軌道中，一般大車常處于前后運行的狀態，進而導致電纜線出現折斷的問題。針對該問題，一方面，可以用軟質的電纜線替代硬質電纜線，同時給電纜線加裝防護套，避免其長期性高溫應用而出現短路現象；另一方面，還可以應用外掛軌道及滑線電纜的方式進行該問題的解決，延長電纜線應用實踐，保障設備正常運行。

2.3 因封眼不及時導致的漫道事故問題

利用壓縮空氣管道壓力脈沖式將電石渣噴出完成堵眼作業，一次噴吹氣量較大，造成管道壓力波動大不穩定，尤其是爐眼難封時，不能及時封眼會造成漫道事故。

加裝小型貯氣罐保證封眼氣源和壓力穩定，有效解決封眼時脈沖閥運行造成的氣壓波動而不能及時封眼。改造后氣源氣壓穩定，脈沖閥位置改到儲氣罐上，處于鋼架保護區內，相對溫度低，電石不易噴濺到，脈沖閥和氣管壽命大為延長。

2.5 因封眼炮筒缺少防護裝置而帶來的人員傷害問題

針對因封眼炮筒無防護而傷人的問題，企業可以在封眼炮筒前進行防護鋼板的加裝，防止因失誤操作動作而導致電石渣的噴出出現人員傷害等安全事故。

2.6 出爐機器人主機跳車問題

受到機柜所處環境溫度較高、空調制冷效果不甚理想等因素的影響，出爐機器人相關電氣元件散熱性差，尤其是在夏季會常常出現跳車的問題。

針對該問題，企業可以將空調外機銅管加長引至廠房外面，同時將現場機柜間外磚墻厚度由300 mm厚增加至600 mm，采用2 層隔熱材料，這樣雙管齊下，有效隔熱后空調能正常運行，電氣元件長期可靠運行，徹底解決了機器人主機跳車問題。

2.7 其他引發自動出爐機器人損壞的問題

活動擋屏位于固定擋屏的外側，懸掛在上軌道的位置，在其底部并沒有固定的設施，在出現電石爐噴料的狀況下，會出現大量的電石由活動擋屏的下部頂出，進而流向到自動化出爐機器人上面，進行對機器人造成損壞。

針對以上引發自動化出爐機器人損壞的問題，錦源化工在一開始的時候給活動擋屏進行了掛鏈、電機牽引的加裝，而且將活動擋屏的安裝至固定擋屏的內側，在出現電石爐噴料的情況時，活動擋屏會迅速降落對噴料進行堵擋。但是因電石溫度過高會對掛鏈產生損壞，出現燒斷掛鏈的問題，導致活動擋屏難以動作。為解決這樣的問題，企業在活動擋屏的下部設置了卡鉤方式，以恢復活動擋屏原來的位置，卡鉤和擋屏間留有適當空隙，噴電石時活動擋屏后移卡鉤起作用，雖有少量電石會流到固定擋屏和活動擋屏之間，但很快冷卻就能封堵住大量電石的繼續外流至機器人軌道現象，使用效果良好。

針對電石自動化出爐機器人在應用過程中存在的不足，錦源化工通過以上改進措施獲得了較好的效果，在一定程度上推進了出爐機器人行業的發展。

3 處理機器人使用中的安全措施

電石機器人在使用時，一定要按照嚴格的安全防范規定來執行。下面從兩方面進行分析，首先，應該在高爐上進行一些改動，對泥炮以及開鐵口機進行改良。相較于煉鐵高爐，電石爐進行開口堵口時，兩者存在很大不同，鐵水和電石液由于出爐工藝并不相同，因此在壓力、粘性、溫度等方面都有所差異，但兩者的操作過程十分類同。因此在生產時，需要根據電石液的特質，選用有針對性的生產工藝，要特別注意在粘度和溫度等方面的影響。因此對高爐進行相應的改良，或者是改進操作的流程和規定，都可以改善電石爐生產過程，不僅提高生產效率，也可以實現遠離爐口來進行出爐操作。在針對需求大的生產工程時，則需要改進技術或是要對整個操作流程進行重新規劃和管理，通過對操作過程的管理，普遍提高出爐水平，這樣就可以達到減少能源消耗，降低成本的目標，從而實現安全生產。其次是根據電石機器人的使用規范，對相關工藝進行完善。對使用電石機器人的實際反饋進行分析，從而進行改進，完善裝備和工藝。通過對參數進行總結，其實分析和反饋，從而找出可以解決問題的方法。不斷改進電石機器人，才能更好地促進電石行業自動化，促進行業整體發展[4]。

4 結語

根據上述內容，近年來我國在電石行業迅速發展，不斷投入人力和財力，研發各種先進的技術。自動化出爐技術的應用，對于電石行業的未來發展有著積極的意義。新技術的研發和投入使用，獲得了優異的成果。有效解決了人工勞力所帶來的一些不足和潛在危險，提升了整個行業的生產效率，對于電石出爐工作有著積極的影響。自動化出爐技術對于電石領域未來的發展是一次極大的應用突破，未來發展前景十分廣泛，在應用中還可以得到進一步的完善和改進，有利于整個電石行業的未來發展，促進國家經濟進一步增長，對人民未來的生活可以起到積極的影響。自動化出爐技術擁有廣闊的應用前景，在電石爐的應用中有著重要的作用。