焦爐推焦車電氣自動控制系統研究

朱志娟 王黎黎 郎麗杰

摘要：焦爐推焦車電氣系統在一些工廠中是非常重要的應用，如果自動控制系統出現障礙，會對焦爐的正常生產帶來比較明顯的負面影響，不利于經濟效益的增加。因此，應重視焦爐推焦車電氣自動控制系統的相關內容，針對現有情況，進一步改造系統的功能，降低推焦車電氣系統的故障率，提升設備的自動化水平。

關鍵詞：推焦車;電控系統;改造設計;應用

一、推焦車基本生產操作和電氣系統簡介

（一）推焦車基本生產操作

在焦爐生產中，推焦車是重要設備，在實際生產的過程中，需要重視應推爐號，在確定之后，開始進行對位操作。將“三大車”——裝煤車、熄焦車和攔焦車聯系在一起，在該爐號前準確對位，在之后等待其他機車的指令，若出現允推指令，推焦車可以開始工作，穿越取門臺車，將爐門摘開，在爐膛中伸進推焦桿，然后推出紅焦，整個過程應連續自然，不得出現中斷，以免影響施工效果。在推出紅焦后，再次通過取門臺車，進行后續的掛門操作，裝煤車開始工作，裝煤操作完成后，小爐門由推焦車再次打開，平煤操作隨即進行。

（二）推焦車電氣系統簡介

在電機驅動中，作為大型機電一體化設備，推焦車具有關鍵性應用，動力電源達到了380V，提供對象是專用滑線。在生產的過程中，電氣設備控制著整個操作，電機、無觸點開關、限位開關等相互合作，共同完成走行、摘門、掛門、推焦、平煤等機動步驟。由于需要完成比較復雜的操作，整個流程環節涉及的步驟較多，因此，各種各樣的電氣設備存在于推焦車上，具有一定的復雜性。

二、推焦車電氣系統存在的問題

（一）機械震動造成的無觸點開關損壞

在控制推焦車電氣系統的時候，可控硅無觸點開關是主要的操作部件，在實際生產中，需要根據狀況進行靈活調整，推焦車軌道往往是不平整的。在這種情況下，在往來行走的過程中，推焦車可能會出現上下顛簸現象，或者在推焦時，會引發輕微震動現象，帶來的損壞是電氣線路不能正常使用，無觸點開關內部出現斷裂等，在停電狀態下，機車無法正常運行，最終不利于生產的正常進行。

（二）接觸器損壞

在以往工作中，對于速度的控制，推焦和平煤機構的方式比較落后，主要采用串電阻調速的方法，效率比較低下，不利于快速完成生產工作。為了適應時代需求，進一步提高工作性能，加快生產效率，往往選擇較小的電阻值，縮小推焦車在推焦和平煤過程中的檔位速度差，維持在一個相對平穩的區間內。但是，這種調速方式具有比較明顯的弊端，在推焦桿或平煤桿操作結束的時候，停止階段，制動工作只能采取反接方式進行，對工作帶來了一定的困難。推焦桿和平煤桿較重，慣性較大，在操作時候，反接方式的制動操作相對頻繁，遇到較大的電流，在沖擊作用下，會嚴重損壞接觸器，進而毀壞電機和減速機齒輪。如果出現了這樣的情況，不僅會消耗備件，增加設備維修成本，還會影響生產的正常進行，降低施工效益。

（三）難以準確對位

推焦車走行機構由電機提供動力，通過減速機和傳動軸將動力傳遞至走行輪，使機車可以在軌道上往來行走。推焦車走行機構電氣控制方式為無觸點開關控制，走行速度為恒速。由于機車行駛速度較快且為恒速，在生產中需要停車對位時，在巨大的慣性作用下使得機車常常來回晃動難以準確對位，給生產帶來了很多麻煩，難以適應現代化生產的要求。并且由于機車啟停很頻繁，慣性也很大，因而也容易造成無觸點開關和機械齒輪的損壞。

三、推焦車電氣自動控制系統的改造方案

上文分析到，在機械震動頻繁狀態下，加上大電流的沖擊，可控無觸點開關會出現損壞，影響電氣自動控制系統的正常使用，因此，在改造的過程中，無觸點開關需要被取代，經分析研究，采用繼電器、斷路器和接觸器組合，能夠達到比較理想的效果。在選用電氣器材的時候，應保證均為進口ABB產品，使系統的可靠性得到保障，增強系統的完備性和順暢性。

針對不同機構的特性，在控制電氣系統的時候，可以采用變頻器，使用變頻電機代替電機，保證機車在行走的過程中，啟動和停止都是軟性的，降低人工操作控制的頻率，這樣能夠減少開關的啟停操作，降低無觸點開關和機械齒輪等部件的損害，設備不容易出現故障，一方面便利了啟停操作，一方面延長了設備的使用壽命，使設備能夠長久高效運行，同時還能減少后期的維修保養工作。在車輛的慣性作用下，對位往往出現誤差，準確性大大降低，可以采取分檔的方式控制機車行走問題，不僅能夠減少生產事故，提高生產的安全性，還能確保生產的快速高效進行，提高生產效率，按期完成生產任務。

在推焦車上，限位開關不存在于桿和平煤桿上，在實際生產過程中，推焦桿很容易發生脫位現象，掉到焦爐里，影響設備的正常運行。針對這種情況，應全面改進推焦車推焦和平煤系統，提高其自動化程度，一般采用的是可編程邏輯控制器（PLC）、絕對值旋轉編碼器和渦流制動器，在檢測機動車位移的時候，利用編碼器產生的位置碼，PLC分析譯碼之后，經過全面細致的運算，發出相應的控制信號，并按照最科學的方式，采取保護輸出的方式，實現整個過程的順利完成。

在改造自動化控制系統的時候，強電往往由弱電控制，人工機械操作由系統控制代替，盡可能減少人為的干預，減少不必要的失誤，改造采取以弱電控制強電，以系統控制取代人工機械操作的方式，減少了人為操作可能出現的失誤。在實際推焦生產中，自動控制系統設置的運行區間較多，相對比較全面，包括推焦桿前減、后減、前停、后停、爐前微速、爐前暫停等，保障整個推焦工作的順利進行。當推焦桿執行某項操作的時候，在特定位置，控制信號由自動控制系統發出，對推焦桿的運行進行適度控制，同時將電子式限位開關安裝在推焦桿和平煤桿上，增強系統的完整性，能夠更加可靠的運行。

四、改造應用效果

針對推焦車電氣自動控制系統的實際情況，在實際改造的過程中，能夠對各個方面進行對應性的完善，有效控制推焦車走行、推焦、平煤等生產環節。通過全方位的改進，進一步完善了電氣控制系統的自動化程度，能夠更加穩定的運行，推焦車的工作效率大大提升。同時，各類設備的故障率降低，生產過程更加安全，減少了事故的發生數量，人員的工作強度也相應降低，提高了操作的準確性，生產的整個過程更加科學化與高效化。

五、結束語

綜上所述，焦爐生產比較復雜，涉及較多的環節，推焦車是生產過程中必不可少的設備，由于各種因素的影響，會出現不同程度的障礙，影響生產工作的順利進行。其中，電氣自動控制系統的改造刻不容緩，必須結合實際情況，全面了解推焦車的工作狀況，對電氣系統的整體特征進行把握，在有效連接各個環節的基礎上，進行相應的技術改造，提高系統整體的應用性，減少以往出現的各項問題，保障設備的良好運行。

參考文獻：

[1]張紫瑞，孫桓五，向瑾，邵琪.考慮雙因素耦合的焦爐推焦設備振動機理研究[J].機械設計與制造.2018（07）：33-34.