140 t/h干熄焦裝入裝置國產化改造

李東風 王志民 董莆 趙士東 徐銀付 高書琴

(安陽鋼鐵股份有限公司)

140 t/h干熄焦裝入裝置國產化改造

李東風 王志民 董莆 趙士東 徐銀付 高書琴

(安陽鋼鐵股份有限公司)

介紹了安鋼焦化廠140 t/h干熄焦裝入裝置的進口設備——驅動裝置電動缸進行國產化改造。根據設計參數確定電液推桿的型號，同時對電控系統進行改造，在滿足了生產需求的前提下，降低了成本，方便了維修、維護，取得了良好效果。

電動缸 電液推桿

0 前言

隨著市場競爭日益激烈，成本控制對于企業發展顯得愈加重要，140 t/h干熄焦裝置電動缸采用的是德國進口的成套設備，采購及維修成本很高，為提高市場競爭力，降低生產運行成本，同時保證設備的正常運行，對其進行了分析并實施了全面國產化改造。

1 問題的提出

裝入裝置是干熄焦的重要設備。主要是與提升機配合將焦罐中的紅焦裝入干熄爐，它的驅動裝置用一個電動缸來完成提起、落下爐蓋，平移料斗、爐蓋臺車和提起、落下水封罩等動作。該驅動要求盡可能的減少動力源，最大限度地降低因高溫和粉塵引起的故障。140 t/h干熄焦裝入裝置的驅動原設計采用的是德國全進口的電動缸設備，由于進口設備采購周期長、成本高，且其限位和控制裝置都設置在機器內部，拆卸比較困難，不便于設備的檢查及維修，為了更好的保障生產順行，降低成本，決定對其進行國產化改造。

2 改造方案及實施

國產電液推桿以電動機為動力源，通過電動機正反向旋轉，使液壓油通過雙向齒輪泵輸出壓力油，經油路集成塊送至工作油缸，實現活塞桿的往復運動。該裝置設有壓力自鎖機構，電機停止后，活塞桿立即停留在一定的位置，壓力油處于保壓狀態，實現準確定位。國產電液推桿完全可以滿足現場使用要求。

2.1 機械設備

機械設備的改造除了要求其與裝入裝置的連接部位相匹配外，主要工作是依據原設計的電動缸參數對電液推桿進行選型:

原電動缸設計參數:電機功率7.5 kW;推力60 kN;速度90 mm/s;行程為1700 mm;工作行程為1521 mm;電動缸單程動作時間≤24 s。其中關鍵的參數是推力、行程和單程動作時間，其中單程動作時間主要指爐蓋打開的時間，它要與提升機的平移時間相適應。根據以上參數，考慮到實際運行過程中的一些因素會造成負荷增加以及電液推桿的推力和拉力不同(推的時候用的是電液推桿的無桿腔，拉的時候為有桿腔。故在齒輪泵輸出壓力一定的情況下其推力大于拉力)，為保證拉力不小于60 kN，必須對推力進行相應的增加。經過參考各電液推桿的參數，最終選擇的電液推桿的型號為DYTP20000－1700/60，同時電機功率增加為15 kW，可滿足生產需要。改造具體實施如下:

1)開始更換時緩慢打開水封蓋，使連桿基本處于垂直位置，以方便連接銷軸的拆裝。

2)拆除連桿和電動缸的連接銷軸、電動缸地腳螺栓，將其吊至地面指定位置。

3)吊起電液推桿就位，安裝地腳螺栓，安裝連桿銷軸(連接銷軸時，可以用電液推桿上的手動泵及手動換向閥來調整電液推桿上的叉頭與搖桿連接孔的同心度)。

2.2 電氣設備

改為電液推桿后，電動機功率增大到15 kW，需對原配電柜內的變頻器及輸出電抗器進行改造。基于考慮電動機的參數及我廠現使用設備的型號規格，變頻器型號選擇 ATV71HD22N4，電抗器選擇VW3A5103，并對原設備的PLC進行更換(型號更換為FX2N－64MR)，以實現改造后的備件統一，降低庫存備件和占用資金。

改成電液推桿后，現場的控制元件沒有增加，所以，控制電纜不需要更換，變頻電機增大到15 kW后，由于原動力電纜規格為4×6 mm2，考慮到線路較長，加入輸出電抗器后滿足新電機要求;變頻電機的冷卻風扇電源線，由原電動缸上的抱閘制動器電源線代替(原制動器電源線為3芯電纜，而電液推桿采用的是液壓控制，不需要制動器)。改造具體實施如下:

1)選定電液推桿的型號后，在備件到位之前，對電器改造進行前期的準備工作:根據設備容量及工藝要求，對PLC、變頻器及相關電器元件進行選型，設計電器控制原理圖，并且對配電柜進行裝配。由于配電柜至現場設備較遠，所以應在變頻器的輸出線路中加裝輸出電抗器。

2)電液推桿安裝就位后電工安裝、連接電液推桿負荷線、限位及相關電器元件和線路。對電液推桿進行各位置點調試(人工操作電液推桿的起、停)。由于生產工藝要求裝入裝置的動作時間在24 s之內，應適當的調整電動機的工作頻率(即電液推桿的高低速)及減速限位的位置(即減速距離)以滿足該要求。

3)調試結束后試運行，提升機操作室和電液推桿現場操作箱各安排一個人監護，通知電機車按下“送滿罐”信號，使提升機和裝入裝置在“自動運行”狀態下運行一個周期。以檢查電液推桿的動作時間與提升機的平移速度是否相匹配;同時，中控室安排一人監視電液推桿動作信號傳輸是否正常。

3 改造效果

1)實現該工藝設備進口轉國產化，降低了設備的采購成本。

2)由于對該套設備的性能比較了解，便于對設備進行點檢、維護;限位裝置由原來的設備內部檢測改到現場檢測，方便了設備定位的調整，更方便實現其對位精度;由于采用的是液壓控制，其液壓油的粘度受環境溫度影響，影響其動作精度，可以在設計、調試時將液壓系統的工作壓力調大，并且在換季時更換不同牌號潤滑油來消除。

3)由于采用液壓傳動控制，具有可靠的過載自動保護性能，即使超負荷也不會損壞或燒毀其它機械及電氣設備。電液推桿采用的是全液壓傳動，動作靈敏，運行平穩，能有效的減緩停車及其它外來的沖擊力。由于采用液壓控制，且現場設備停止時有重負荷，雖然該設備設計有自鎖機構，但還是有輕微泄壓，在兩個小時內泄漏行程不大于5 mm，不影響生產的正常運行。為了避免設備泄漏量增加影響生產，在PLC內部進行程序改造:當沒有開關指令的情況下，設備離開了定位位置，電液推桿先執行報警5 s再低速自動關動作，并將報警信號傳至中控室，以便操作人員通知維修人員進行維修。

4 結束語

通過對140 t/h干熄焦裝入裝置電動缸電液推桿的國產化改造，既滿足了生產要求，又降低了成本，方便了檢修和調整。此后對75 t/h干熄焦裝入裝置的驅動電動缸也進行了改造，運行至今效果良好。此次改造為國內其他干熄焦相同部位設備的改造提供了經驗。

［1］ 潘立慧.魏松波主編.干熄焦技術.北京:冶金工業出版社，2005:39.

NATIONALIZATION RENOVATION ON CHARGING DEVICE OF 140 t/h DRY QUENCHED COKE

Li Dongfeng Wang Zhimin Dong Pu Zhao Shidong Xu Yinfu Gao Shuqin

(Anyang Iron and Steel Stock Co.，Ltd)

It introduces the nationalization renovation of imported electric cylinder of 140 t/h dry quenched coke in Anyang Steel.The electro － hydraulic push rod is determined according to the design parameters and electronic control system renovated，which reducing cost，simplifying maintenance and achieving good results under the precondition of meeting production requirements.

electric cylinder electro－hydraulic push rod

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2011—6—9