燒結環冷機防打滑和防掉輪系統實踐應用

宋向陽

(河北邯鄲鋼鐵有限公司煉鐵廠,河北邯鄲 056000)

燒結環冷機防打滑和防掉輪系統實踐應用

宋向陽

(河北邯鄲鋼鐵有限公司煉鐵廠,河北邯鄲 056000)

本文主要介紹針對邯鋼2×360m2燒結機的環冷機在投產運行幾年后,多次發生環冷機臺車打滑和臺車輪掉導致設備於料的事故,電氣人員對多起類似事故總結分析,設計防打滑和防掉輪監控系統并成功實踐應用后,有效地的避免了類似設備事故的發生。

環冷機 防打滑 防掉輪

邯鋼2×360m2燒結機的環式冷卻機是由72節載料臺車在一個標準的圓環形軌道上運行，經過上料、強制鼓風冷卻、卸料等循環流程完成燒結礦的冷卻工作。

1 設計監控系統出發點

自2008年燒結投產使用以來，經過幾年運行，環冷臺車和軌道在運行中相互摩擦，擠壓，使臺車運行軌道發生了變形，隨之引發了多起臺車輪掉事故。

本廠燒結的環冷機主要有環冷臺車、回轉框架和環形軌道組成。回轉框架由驅動裝置的主、被動摩擦輪通過夾緊框架上摩擦板使臺車運轉。當發生臺車輪掉落事故后，所有臺車就處于卡住或者大阻力摩擦的不正常運轉狀態，而此時環冷機驅動變頻電機仍然給系統正常的運行反饋信號，這樣造成流程的上游設備仍保持正常運行，時間過長就會造成上游單輥、燒結機等設備於料的重大事故。

又因環冷機是露天式結構，在較大雨雪天氣或者機械原因造成主、被動摩擦輪驅動壓力不夠，也會出現摩擦輪和回轉框架的打滑現象。所以有必要安裝一套監控環冷機打滑的裝置。

此外，因臺車輪潤滑不足、輪軸承磨損損壞，或環形軌道變形等原因造成臺車輪掉落事故也發生過數起，故需要設計安裝一套防掉輪的監控系統，以防止、避免事故發生。

2 防打滑監控裝置的設計

因目前所使用的欠速開關沒有針對低速、環式設備的欠速報警的儀器，受輸料皮帶所使用的防打滑欠速開關(如圖1所示)的啟發，對皮帶欠速開關進行改造，使之能應用于環冷機防打滑監控裝置上。

圖1 輸料皮帶用防打滑欠速開關

通過對欠速開關內部結構轉動盤上增加三個感應點，使盤上均勻分布四個感應點(如圖2)，這樣改造后的欠速開關就可以監測原欠速開關的額定轉速范圍的四分之一。

圖2 改造后環冷機使用的防打滑開關

經多次測速試驗，改造后的欠速開關可以監測到環冷機正常運行的速度，當發生異常欠速時，可以做出相應的開關動作。

在現場實踐應用時，為避免單個欠速開關可能因開關自身問題會出現誤報警情況，在設計防打滑監控裝置時，采用兩個相同的欠速開關。只有當兩個開關同時動作，防打滑監控裝置才會發出報警信息，將欠速打滑信號反饋到生產操作的監控畫面。

在設計好的防打滑監控系統的電氣控制原理圖中(如圖3)，報警方式有兩種，一種是安裝在環冷機現場平臺的聲光報警器。一旦發生環冷機臺車欠速、打滑的現象，現場聲光報警立刻發出聲光信號，可以使現場的巡檢人員能直觀發現已發生故障，及時進行處理；另一種方式是通過監控系統的報警繼電器的輔助點將報警信息傳給PLC模塊，將報警信號直接傳給生產操作人員的操作畫面，以便讓操作人員第一時間得知環冷機欠速打滑的異常信號，確保了該監控系統報警的時效性。同時該報警信號參與了生產流程的連鎖停機，一旦監控裝置檢測到環冷機欠速打滑信號就會發信號連鎖停掉整個流程，避免人為疏忽報警信息，導致事故的擴大化。

圖3 環冷機防打滑報警監控電氣原理圖

3 防掉輪系統的設計

圖4 防掉輪監控系統電氣原理圖

如果說防打滑監控系統是對已發生的故障進行及時的監視和控制，那么防掉輪系統的設計就是為了對環冷機臺車進行故障前的監視，對臺車輪的不正常運行狀態進行監視、預警，以提醒相關人員提前進行檢查，對有問題的臺車或臺車輪進行維修，消除隱患，避免事故的發生。

針對環冷機臺車輪掉的事故，通過對幾次掉輪事故的總結發現，環冷機的接收上游礦料后和準備進入卸料前的曲軌處是發生臺車輪掉的高發地點。所以，在環冷軌道內外側比較容易掉輪的地方各設置4個彈簧觸針式行程開關，行程開關與臺車輪最外側的距離正常保持在為8-10mm左右，在臺車輪正常運行的偏差范圍內，臺車輪是不會觸動行程開關。一旦臺車輪在導軌上運行時出現內外偏差過大，就會觸動行程開關，使防掉輪系統發出報警信息。

在出現報警信息后，生產操作人員的操作畫面上會出現臺車輪異常運行的報警信息，這樣中控調度人員及時通知相關人員進行檢查該臺車輪是否存在問題，提前進行檢查處理。

如(圖4)為防掉輪系統電氣原理圖。

4 實踐應用效果

煉鐵廠2×360m2燒結機的一、二期環冷機在安裝了防打滑監控系統后，在后期的燒結機生產過程中，出現過兩次次環冷機打滑事故，防打滑裝置及時有效的執行了報警和聯鎖停機的功能，避免了環冷機打滑時間過長造成上游設備的事故擴大化。

而防掉輪系統的現場實踐應用與點檢人員定期檢查、維護之間相輔相成的配合，在后期環冷機的運行過程中沒有臺車輪掉的事故發生。

5 結語

本防打滑和防掉輪實踐應用方案主要是針對燒結環冷機臺車輪掉事故或者臺車長時間打滑的事故發生，可能引發上游設備的於料，導致事故的擴大化而做出的實踐應用。

一旦發生此類事故，就需要耗費巨大的人力、物力去清料，同時，故障期間還會有風、水、電、氣等能源介質的無謂消耗，也就間接地提高了燒結礦的生產人力和能源成本。

所以，本實踐應用方案對保證燒結的穩定生產有有很大的意義，其所能產生的經濟效益和社會效益有是巨大的。

宋向陽(1983.4),男,本科,助理工程師,電氣自動化研究方向。