7.63 m焦爐焦罐車安全保護裝置改造

茍曉峰

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司焦化廠， 山西 太原 030003）

7.63 m焦爐焦罐車安全保護裝置改造

茍曉峰

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司焦化廠， 山西 太原 030003）

針對作為連接7.63m焦爐和干熄焦工序的關鍵設備——焦罐車在生產現場實際應用中發生的一些安全性故障和險肇事故，分析故障原因；并針對不同的故障現象，制定不同的改造方案并實施投用，最終增強了設備安全受控度和連鎖點，保證了設備和人身本質化安全，降低了設備故障率。

7.63 m焦爐 焦罐車 干熄焦 保護裝置

太鋼7.63 m焦爐移動機械在國內大型鋼鐵企業焦化廠中是目前自動化程度最高的焦爐車輛。焦罐車作為連接干熄焦工序的關鍵設備，10 min為一個單爐操作時間，單臺車輛走行速度達200 m/min。焦罐車作為大容積單孔炭化室接收成熟焦炭的裝置，必須保證推焦車、攔焦車和提升機裝置間的連鎖系統可靠。因此，根據生產工藝及設備使用需求，增設對中保護限位，改進感應裝置，增強設備安全受控度和連鎖點，降低設備故障率。

1 安全保護裝置的改造原因及應用情況

1.1 增設焦罐車對中保護限位兩處

作為7.63 m焦爐與干熄焦銜接的車輛——焦罐車，能否正常運行關系到焦爐能否高效生產、干熄爐能否穩定運行。對于焦罐的旋轉設計，選用變頻器作為驅動機構，每次接焦完成后會經過減速和停車限位開關感應到位、停止后，通過調節電機將焦罐機械鎖閉，然后開始觸發走行命令。但從現場實際設備運行數據來看，因焦罐裝置底部雜物較多，天氣溫度驟變可能導致減速機油的狀態發生變化，焦罐車接收的焦炭在焦罐裝置中分布不均勻存在偏轉力矩，時常會出現焦罐旋轉不到位、對中滑塊恰好在調節電機可鎖閉范圍外的現象，而調節電機仍然執行鎖閉指令，實際上焦罐裝置并沒有到位，但控制系統檢測符合運行條件，允許車輛走行到干熄焦工序，這樣在提升過程中，提升機裝置容易發生將焦罐錯位提升致使焦罐傾斜、紅焦溢出、吊鉤碰壞等生產設備險肇事故。

為了徹底解決焦罐在旋轉不到位的情況下就執行鎖閉動作并允許車輛走行而引發生產設備險肇事故，確定改造方案為，在調節電機上增加對中限位開關（如圖1所示對中接近開關），利用限位開關內部的一對常開觸點和焦罐轉到位后焦罐上焊接的金屬擋片感應形成回路，對中限位開關與鎖閉電機的鎖閉限位開關的常開觸點相串聯，即焦罐對中后才會執行鎖閉命令，然后才允許車輛走行到干熄焦區域，縮短了焦爐生產的故障時間。

圖1 焦罐

1.2 增設焦罐車在提升機井架下方的對中保護限位

7.63 m焦爐焦罐車在實際運行過程中，因雨雪天氣焦罐車的自動定位系統在提升機井架下容易發生打滑現象，導致走行定位距離有10～50 cm的偏差，但信號聯鎖滿足條件，使得APS（自動定位系統）動作夾緊機構易發生APS裝置設備損壞故障，影響干熄焦系統正常運行。

為提高焦罐車聯鎖保護功能，增強提升機動作安全級別，確定改造方案為，增設焦罐車在提升機井架下方的對中保護限位（見下頁圖2）。在焦罐車的夾緊塊上焊接合適尺寸的感應鐵塊（見下頁圖3），鋪設電纜，在原設計APS的電氣回路中增加電氣硬線連鎖點，同時加裝旁路開關，這樣只有對中保護限位正常感應后才允許APS夾緊焦罐車，提高了提升機動作的安全級別。為確保干熄焦控制室操作人員能及時辨識APS定位保護限位的實時狀態，通過西門子S7-200和S7-400系統的電氣硬線連鎖電纜，在原設計操作畫面（見圖4）上編寫定位保護限位狀態顯示內容。

圖2 定位保護限位安裝位置1

圖3 定位保護限位及感應塊安裝位置2

圖4 定位保護限位畫面顯示

1.3 優化焦罐車走行計數裝置安裝位置

7.63 m焦爐焦罐車的精確自動定位系統為紅外識別定位技術裝置，主要由變頻走行控制、測量走行輪+旋轉走行增量編碼器的粗定位系統、紅外和固定柵板的爐號識別精確定位系統、PLC控制程序組成。

粗、精定位的協調是通過事先編寫好的PLC程序來完成的。精定位和粗定位是相互協調配合和相互比照的，如果發生明顯的偏差，則將發出故障信號，執行手動定位，相比自動對位時間長。

原設計焦罐車的走行計數輪為小輪，車輛在走行過程中，沿軌道平面轉動累加計數，通過PLC程序換算自動定位。但因熄焦軌道基礎下沉、軌道不平整，在下雨下雪天容易發生打滑現象、走行抱閘、小輪抖動和間隙跳動等，導致走行定位誤差大，容易造成二次手動對位，增加單爐操作時間。

分析造成以上問題的原因，確定改造方案為，將走行增量編碼器從小輪移到走行大輪上（見圖5—圖7），制作機械安裝點，找準中心點，重新鋪設電纜，安裝調試，修改程序，測試運行對位精度提高。

圖5 小輪計數安裝位置

圖6 大輪計數安裝位置1

圖7 大輪計數安裝位置2

2 結語

通過設備改進，極大地提高了設備本質化安全水平，消除了原設計缺陷，提高了焦罐車、提升機等裝置的功能精度及保護功能，增加了操作安全防線，煉焦生產作業的安全系數得以大幅度提高，為整個干熄焦系統的長周期穩定運行和焦炭產量、質量任務的完成創造了條件，經濟效益、環保效益顯著。

（編輯：胡玉香）

The Modification of 7.63 m Coke-oven Coke Tank Truck Safety Protection Device

GOU Xiaofeng
（Coke-oven Plant of Shanxi Taigang Stainless Steel Co.，Ltd.，Taiyuan Shanxi 030003）

Aiming at the key equipment of 7.63 m coke oven and coke-dry-quenching process，the tank car which occurs some safety failures and dangerous risks in the scene of the production practice is analyzed the cause.In addition，it is formulated different reforming scheme for different fault phenomena，and implemented into use proactively.Eventually，it is enhanced secure-control range and linkage point of the equipment，ensured the essential safety of the equipment and personal，and reduced the failure rate of equipment.

7.63 m coke oven，tank car，coke dry quenching，protection device

TQ520.5

A

1672-1152（2016）05-0081-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.05.29

2016-08-08

茍曉峰（1980—），男，工程師，現從事焦化廠電氣自動化設備管理工作。