大型冶金鑄造吊起升機構安全技術研究

（首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司，河北 唐山 063200）

1 冶金鑄造行車起升機構控制系統簡介

鑄造起重機,位于煉鋼車間各個跨間。貫穿整個煉鋼生產中，是整個車間生產的鐵水，鋼水及轉爐冶煉需要的各種物料的樞紐，起著無可替代的作用。

天車起升機構主要是由變頻器驅動電機進行升降動作。制動器則是起升機構最重要的安全機構。制動器的打開與閉合是通過變頻器力矩輸出點，及手柄控制器是否在零位進入PLC再由PLC輸出控制抱閘接觸器。當手柄從零位變成非零位，抱閘并不立即打開，而是由變頻器檢測輸出力矩，當力矩達到設定的某個臨界值時，抱閘打開若抱閘打過早就有可能出現溜勾的情況。

相反當手柄由非零位變為零位時，抱閘也并不是立即關閉，而是由變頻器檢測速度減小到某個臨界值時抱閘關閉若抱閘關閉太快將會對抱閘系統造成損壞。

在天車運行過程中當出現特殊情況如PLC抱閘輸出點粘連，抱閘接觸器主觸點粘連時，制動器就將無法關閉而造成溜鉤。對人員的安全造成極大威脅。

2 鑄造吊起升控制安全技術的應用

某大型鋼鐵廠煉鋼車間共有90+90加料起重機3臺、160/63鑄造起重機3臺，160/50橋吊起重機3臺、180/63鑄造起重機3臺，在生產中承載著作業單元廢鋼加料、鋼包吊運的重要任務。它的穩定運行是保證生產順利運行的前提條件。

通過長時間的天車維護發現目前起升機構在運行過程中依然存在一定的弊端，第一，起升機構如果在停止運行過程中由于抱閘接觸器主觸點粘點無法自主彈開而造成天車溜鉤現象，那么對天車作業人員及天車下人員人身安全會造成傷害。第二，如果在開始運行過程中由于抱閘接觸器自身或其他方面原因主觸點并沒有按預期閉合，導致抱閘無法打開從而影響生產。

原天車系統設計沒有針對上述兩種現象做任何處理，其中隱藏的設備隱患對人身安全及設備正常運行都會造成極大的威脅。

如果天車因為上述原因出現故障，那么勢必會嚴重影響煉鋼的正常生產節奏。這個問題是一直困擾檢修單位、作業部點檢人員的一大難題。

本次優化的基本思想是增加抱閘打開故障和抱閘閉合故障，當天車起升抱閘系統出現以上兩種故障的時，整車電源將被切斷。

從而使抱閘因失電而快速關閉，不會出現溜勾現象。在有效的保證人員人身安全的同時也將大大縮短維護人員對故障判斷的和解決的時間。

通過對鑄造吊起升抱閘控制中增加抱閘監測功能模塊，用于監測抱閘是否故障。將功能模塊串接到天車控制系統，如圖1所示，抱閘故障時，天車主電源斷電，同時抱閘失電快速閉合，從而避免天車溜勾，造成安全傷害。項目實施的流程包括PLC程序編寫、項目后期調試。

圖1 抱閘監測功能模塊

3 實施過程及效果

PLC程序需要通過仿真測試后實際項目才能使用，我們將編寫好的PLC程序，通過實驗臺進行仿真測試。

通過搭建硬件平臺仿真抱閘接觸器的閉合斷開故障，對出現了問題進行程序修改優化，之后再在實際天車上優化調試項目。

當起升機構出現抱閘接觸器閉合斷開故障時，斷開進線主接觸器從而斷開抱閘接觸器主觸點失電。

此次安全技術研究涉及的核心內容是PLC程序的編寫，難點是起升機構運行信號和抱閘接觸器反饋信號控制邏輯程序編寫及兩個信號的動作時間大小的確定；這個過程比較繁瑣枯燥，需要多次嘗試和改進。

其次是仿真用的程序不能直接用于實際的天車項目。需要我們針對PLC程序進行修改優化，要有足夠的耐心和毅力才能完成整個項目。

煉鋼鑄造吊起升機構抱閘安全技術改造項目實際運行效果能滿足實際的天車運行條件。能有效的防止由于抱閘接觸器輔點的粘點而造成的溜鉤事故，極大的保護了天車作業人員的生命安全。

通過多次實驗及對該程序的不斷改善，該程序達到使用靈活，到達安全的模式消除了安全隱患，從根源上杜絕了因抱閘接觸器輔點的粘點而造成的安全事故。

[1]王永華.《現代電器與可編程技術》北京航空航天大學出版社,2002-9.

[2]趙亞軍.PLC控制技術在礦山電氣控制中的應用》.化學工業出版社教材出版中心2000-4.

[3]張萬忠.《電器與PLC控制技術》中國電力出版社,2003.