120 t轉爐合金扇形閥限位檢測技術改造

盧 剛

（山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司檢修事業部，山東濟南 271104）

0 引言

山鋼自動煉鋼控制技術已投入使用，既可以提高鋼水質量，降低生產消耗，又可以提高生產效率，改善工人勞動條件。為保證鋼水質量，精準添加合金是煉鋼工序重要部分，隨著轉爐冶煉節奏的加快，對合金扇形閥限位檢測的精準度提出了更高的要求。

目前，合金扇形閥的啟停狀態由焊接在合金扇形閥上的上機械限位和下機械限位進行檢測，上機械限位為開限位，下機械限位為關限位，整個檢測裝置安裝于13 m 平臺。

1 改造前存在的問題

（1）機械限位長期處在環境較為惡劣的高溫、多灰塵處，一些雜質、垢片等經過高溫烤過后易堆積于機械限位上，長期堆積后會將機械限位卡死，使其無法正常進行扇形閥開閉檢測，影響生產進程（圖1）。

圖1 改造前狀態

（2）機械限位位于較為惡劣的環境中，現場線路及限位平均每月需更換1 次，中間最少進行2 次故障維護，型鋼煉鋼廠共4座轉爐，每年需用于更換的機械限位達96 只，大大縮短機械限位的使用壽命，增大設備成本，同時浪費大量人力資源進行維護。

（3）故障處理時間長，需要檢修人員先做好防護，從9 m 平臺先經過爬梯上到13 m 平臺，現場無有效照明設施，檢修人員必須一人作業，一人使用手電配合，在對機械限位及線路進行檢查時，需先對設備進行清灰，因積渣凝固于機械限位上，開蓋檢查清理處理時間長，有的甚至無法打開，嚴重延長故障搶修時間。

（4）管理與維護難度大。合金扇形閥處于13 m 獨立小平臺，空間狹小，上下爬梯困難，操作人員思想意識不到位，認為電氣設備與操作無關，對現場積灰清理不夠及時。同時由于現場環境惡劣，日常點檢維護人員也不愿上去進行檢查，造成現在以修待檢的現象。

2 合金扇形閥電氣改造方案

2.1 檢測元件選型

合金扇形閥限位檢測元件選用光電開關代替原機械限位，以方便維檢人員能夠及時準確的判斷其工作狀態。日常維護中，機械限位是否正常無法直觀進行確認，必須由一名檢修人員上13 m 平臺左右搖動限位撞桿，另一人在9 m 操作箱處觀察限位指示燈有無顯示。而光電開關自帶指示燈，使用一鐵件靠近檢測部位，其上指示燈亮則證明該光電開關處于正常狀態。

2.2 設備改造方案

合金扇形閥處于13 m 獨立平臺（圖2），空間狹小、上下爬梯困難是增大維護難度的主要因素。此次改造加設一套牽引裝置，將限位檢測機構由13 m 平臺改至9 m 平臺上（圖3）。

圖2 13 m 平臺結構

圖3 9 m 平臺結構

將下支架固定在9 m 平臺上，上檢測開關和下檢測開關固定安裝在下支架上。其牽引裝置包括鋼絲繩、上定滑輪、下定滑輪和墜砣。上定滑輪和下定滑輪對鋼絲繩起導向作用，由鋼絲繩牽引限位擋鐵上下移動。上定滑輪轉動連接在位于扇形閥門上方的上支架上，下定滑輪轉動連接在下支架上，鋼絲繩繞過導向機構并向上穿過13 m 平臺與扇形閥門固定，在鋼絲繩的下端固定墜砣。

在下定滑輪鋼絲繩繞過的一側以及下支架上分別固定連接有固定鼻子。通過固定鼻子和墜砣共同對鋼絲繩起限位作用，使鋼絲繩始終在上、下檢測開關的垂直線上，保證上檢測開關或下檢測開關能夠檢測到限位擋鐵。

2.3 電氣運行原理

當扇形閥門關閉時，扇形閥門拉動鋼絲繩，鋼絲繩牽引限位擋鐵，使限位擋鐵位于上檢測開關位置處，上檢測開關檢測到限位擋鐵，表示扇形閥門此時為關閉狀態；當扇形閥門打開時，扇形閥門上移，鋼絲繩下移，鋼絲繩牽引限位擋鐵下移，使限位擋鐵下移至下檢測開關位置處，下檢測開關檢測到限位擋鐵，表示扇形閥門為打開狀態。

3 改造效果

設備自2019 年4 月完成改造后（圖4），現場線路及限位由每月更換一次變為一年更換一次，極大降低了設備成本。新合金扇形閥限位檢測機構位于9 m 平臺上，遠離13 m 平臺的惡劣環境，能夠有效避免惡劣環境對電氣元件造成損害，既提高設備穩定性，降低了設備故障率，保證對扇形閥門的正常檢測工作，延長了電氣元件的使用壽命，無需工作人員頻繁進行設備維護。

圖4 改造后狀態

從高空有限空間作業變為低空寬闊區域作業，改善現場作業條件，減少了設備管理與維護過程中的部分環節，使維檢人員能夠高效、快速的對設備進行故障判斷，提高了工作效率。

4 結語

隨著智能化、自動化水平的提高，設備狀態檢測成為現代設備管理的重要組成部分，是提高設備管理與維修技術水平必不可少的手段。目前山鋼已投入一鍵式煉鋼、液面自控、自動測溫取樣、自動打號機等多項自動化設備，選用合適的檢測元件，確保其檢測精度及靈敏度，及時準確地查出故障及故障隱患，減少停機時間，打破以修待檢的局面，保障設備穩定順行是下一步的工作重點。