焦化干熄焦對位裝置防磁體剩磁的措施

張華(河北省邯鋼焦化廠維修車間)

前言

干熄焦是一種節能、環保且能提高焦炭質量的熄焦工藝。利用干熄焦技術可以提高焦炭強度和降低焦炭反應性，有利于高爐操作，尤其對質量要求比較嚴格的大型高爐用焦炭，干熄焦更有其經濟優勢。干熄焦除了免除對周圍設備的腐蝕相對大氣造成污染外，由于采用焦罐定位接焦，焦爐出焦時的粉塵污染易于控制．改善了生產環境。另外，干熄焦可以吸收利用紅焦70%多的顯熱，產生的蒸汽用于發電，大大降低了煉焦能耗。

邯鋼焦化廠設計建造的干熄焦為一座75t/h，運行四年以來效益可觀。但在干熄車定位裝置運轉過程中常出現故障，如電磁干擾的存在以及電磁體里剩磁的影響導致電機車無法走行的事故?？偨Y經驗教訓進行的電氣改造后，至今干熄車對位系統運行正常，降低了干熄焦系統的故障率。

一、干熄車對位裝置控制原理簡介

干熄車拖動兩臺焦罐車，每臺焦罐車上面都設有一套“CDQ對位”、“APS動作”、“提升機動作”、“鎖閉電機車”的傳感器。電機車以微速接近停車區域時，將走形控制開關旋至停止檔位，在能耗制動作用下，電機車停在CDQ對位區域內，停車精度在正負100mm以內。如果電機車停車精度超過正負100mm，出現過走或欠走的現象，再次操作電機車進行適當的補走。

電機車停在CDQ對位區域內，手動操作轉換開關旋至“接空罐”或“送滿罐”位置，電機車首先通過一對在正負100mm范圍都能感應到的“對位裝置動作”傳感器(磁性接近開關)向地面EI系統發出“對位裝置動作”的持續指令信號。對位裝置接收到來自EI系統的動作指令信號后APS開始動作，推動焦罐車移動，使焦罐車對準提升塔，保持對位精度在正負10mm以內，完成電機車的CDQ對位動作。至此，干熄車發出提升機動作指令，EI系統得到指令，提升機開始動作。

二、故障案例

2014年3月份，干熄車屢次發生在對位完成以及提升機過待機位后準備走行時，發現被鎖車，無法走行，導致干熄焦不能正常運作，嚴重影響了焦爐和發電的正常進行。事故經過如下圖所示：干熄車接空罐，剛左、右偏對位完成，發出APS動作指令，EI(地面中控)系統得到指令后，APS動作，經過延時向干熄車發出鎖車指令，干熄車接收到持續的“鎖車”信號后，使壓縮空氣盤式制動器制動，同時自動斷開APS指令，并通過“提升機動作”傳感器(磁性接近開關)自動向EI系統發出持續的“提升機動作”指令信號。EI系統收到“提升機動作”指令信號后，向提升機發出指令，提升機開始動作。焦罐過待機位后，干熄車準備走行，發現不僅APS再次動作將車夾住，而且鎖車信號出現將干熄車鎖住無法走行，只能通過EI系統消除，但有時需要EI系統連續多次命令才能消除。在此過程中不但設備動作頻繁影響其壽命而且嚴重影響生產。

分析事故原因：①系統中的PLC程序不完善，EI系統和干熄車的聯鎖太單一，沒有信號干擾的防護措施。 ②車上的對位裝置中，APS電磁體由于剩磁的存在，在斷電的情況下依然有磁，導致EI系統得到”假”命令，是此次事件的直接原因。③對位裝置中的左、右偏永磁體對斜對角的“APS電磁體”、“提升機動作電磁體”有不同程度的干擾。

三、磁體剩磁的防護措施

針對永磁體的影響，在原來的基礎上，采取了加大了相互之間的距離，并且增加層次感，結果較為理想。除此之外，還對系統的PLC程序進行必要的修改完善以及電磁體剩磁的消除措施。

1.系統程序的完善。

程序源代碼，設計指出當APS動作指令送到PLCU后，且外界沒有APS夾臂的故障信號，EI系統就會發出電機車鎖車指令，通過地面定位板上的“鎖車電磁體”得電，發出磁場，使相應的磁開關閉合，至此鎖車指令到達電機車，使干熄車的制動器直接動作將車電氣鎖住，無法走行離開區域以進行下一輪的工作生產。

從原代碼中可以得知，系統PLC與電機車的聯鎖已經不能滿足現實情況的需要，為此，在原來的基礎上增加聯鎖條件，電機車的“接空罐”、“送滿罐”常開觸點要并聯加到程序當中。即使有APS信號，只要電機車不發出指令，系統就不會得到鎖車指令，電機車就可以不受誤信號而不能走行，保證生產的延續性。

2.在整個定位板上的電磁體增加二極管和電阻來消磁。

原設計中沒有對電磁體失電后，磁體內部剩下的磁場如何消去的方法?，F在原來的基礎上，對每個電磁體都增加一套消磁設備。如下圖所示，以其中的APS電磁體為例，當電機車發出APS動作指令時，電磁體得電，發出磁場，由于反向二極管的存在，直流電不會通過消磁回路，直到得到系統指令，電磁體失電也就是沒有外加的直流電，此時，電磁體內部的電磁場就會通過反向二極管和電阻形成回路以達到消磁的目的。降低了由剩磁給系統帶來的損失，提高了穩定性。

圖1 電磁體的消磁電路圖

3.通過改變磁場的極性來進一步消磁。

通過上述改進后，還可以通過增加一轉換開關來改變直流電的正負極，從而磁場的極性。每次干熄焦運行時，轉換開關不要操作，等到設備檢修時，旋轉轉換開關改變直流電的正負兩級，進一步降低里面的剩磁，從而完善其系統。

結束語

邯鋼焦化廠使用的干熄焦不僅其發電能帶來可觀的經濟效益，而且還大大降低濕熄焦炭帶來的環境污染，在環境治理上做出突出的貢獻。其中電氣設備正常運行是關系到干熄焦能否可持續生產的核心，而干熄車的對位設備是聯系電機車和提升機的紐帶，它的正常工作與否是焦化廠結焦、干熄焦系統發電的關鍵。