連退機(jī)組退火爐監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)及改造

供稿|吳昊，余瓊，賈建，王成鵬，王浩晴 /

作者單位：馬鋼(合肥)板材有限責(zé)任公司, 安徽 合肥 230011

馬鋼(合肥)板材公司2#連退機(jī)組退火爐監(jiān)控系統(tǒng)由德國PIEPER 公司設(shè)計(jì)制造，現(xiàn)共有13 套，主要由爐內(nèi)攝像系統(tǒng)和爐外控制系統(tǒng)組成，均為進(jìn)口設(shè)備。攝像系統(tǒng)由照明燈泡、鏡頭、攝像機(jī)、攝像機(jī)護(hù)套構(gòu)成。照明燈泡依靠冷的氮?dú)鈬姶道鋮s，攝像機(jī)內(nèi)用氮?dú)?用水冷換熱器冷卻)冷卻，攝像機(jī)護(hù)套用水冷卻。氮?dú)夤苈泛退茉O(shè)有流量開關(guān)，攝像機(jī)內(nèi)設(shè)有感溫元件。所有流量和溫度開關(guān)連續(xù)監(jiān)測(cè)。如果監(jiān)測(cè)到流量過低或溫度過高，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)。退火爐監(jiān)控系統(tǒng)控制及報(bào)警畫面如圖1所示。

圖1 退火爐監(jiān)控系統(tǒng)控制及報(bào)警畫面

控制系統(tǒng)主要由環(huán)形變壓器、電容器、保險(xiǎn)管座、繼電器構(gòu)成。其中B-983-0 主板主要控制畫面的傳輸及電源的輸入；MBB-2402-6A 主板主要控制燈泡電源的輸入及燈泡亮度。

改造原因

退火爐監(jiān)控系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中有著很重要的作用。操作人員需要通過觀察ITV 圖像來判斷爐內(nèi)帶鋼出現(xiàn)的異常情況，例如跑偏、瓢曲等。若能及時(shí)對(duì)異常情況進(jìn)行干預(yù)，就能有效的避免影響帶鋼質(zhì)量、設(shè)備損壞甚至是機(jī)組停機(jī)，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

而2#連退機(jī)組自2014 年投產(chǎn)以來經(jīng)過多年的連續(xù)生產(chǎn)，退火爐監(jiān)控系統(tǒng)在爐內(nèi)及爐外的高溫環(huán)境下，大批量出現(xiàn)老化損壞的現(xiàn)象。并且監(jiān)控系統(tǒng)均為進(jìn)口設(shè)備，采購價(jià)格高昂、采購周期長。目前2#連退機(jī)組共有13 套退火爐監(jiān)控系統(tǒng)，僅僅有1 套監(jiān)控系統(tǒng)成像清晰，若不及時(shí)將損壞的12 套設(shè)備修復(fù)，會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成極大的風(fēng)險(xiǎn)；若全部更換為新的進(jìn)口設(shè)備，將會(huì)加大企業(yè)的經(jīng)營成本。所以經(jīng)過長時(shí)間的摸索和反復(fù)試驗(yàn)，最終總結(jié)出了一套維護(hù)方案，并且針對(duì)易損壞的電氣元件重新選型，合理的進(jìn)行改造。延長了設(shè)備的使用壽命，極大的降低了設(shè)備采購成本。

改造方案

通過觀察ITV 發(fā)現(xiàn)，爐內(nèi)的監(jiān)控畫面亮度極低，并未出現(xiàn)藍(lán)屏等情況。初步排除電源及線路的故障。由于該型號(hào)的爐內(nèi)攝像系統(tǒng)內(nèi)置四個(gè)燈泡，生產(chǎn)過程中通過燈泡的發(fā)光來提供攝像機(jī)所需要的亮度；攝像機(jī)的鏡頭可調(diào)節(jié)光圈，負(fù)責(zé)調(diào)整攝像機(jī)的進(jìn)光量。通過以上條件判斷，可能是由于內(nèi)置燈泡未點(diǎn)亮或亮度不夠，以及光圈過小，導(dǎo)致攝像機(jī)的亮度不夠。

由于改造是在停產(chǎn)狀態(tài)下進(jìn)行的，氮?dú)夂脱h(huán)水均未投入使用，控制燈泡發(fā)光的繼電器未得電，無法判斷導(dǎo)致燈泡未點(diǎn)亮的原因。所以查閱圖紙之后，選擇將該繼電器強(qiáng)制得電。通過測(cè)量燈泡電壓的輸入端子發(fā)現(xiàn)，未點(diǎn)亮的燈泡無電壓輸入。通過檢查發(fā)現(xiàn)，均為保險(xiǎn)管損壞或電容器損壞。經(jīng)判斷，該控制柜距離爐殼較近，生產(chǎn)狀態(tài)下的高溫環(huán)境易造成電容器的損壞。而原保險(xiǎn)管座采用旋鈕式，長期插拔后保險(xiǎn)管與保險(xiǎn)管座之間易出現(xiàn)短路，造成保險(xiǎn)管的損壞。針對(duì)以上現(xiàn)象，決定將原普通電容器更換為35 V-4700 μF-105 ℃型的耐高溫電容器(如圖2)；將原旋鈕式保險(xiǎn)管座更換為BLX-A 型帶蓋式保險(xiǎn)絲座(如圖3)，并自行焊接至主板上。經(jīng)過改造，燈泡均能正常點(diǎn)亮，并根據(jù)成像效果，調(diào)整鏡頭的光圈、焦距及燈泡的亮度。

圖2 改造前后電容器對(duì)比圖

圖3 改造前后保險(xiǎn)管座對(duì)比圖

改造成果

本次改造后，在機(jī)組正常生產(chǎn)狀態(tài)下對(duì)爐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了一個(gè)月的跟蹤觀察。目前監(jiān)控畫面的亮度及清晰度較維護(hù)改造前有了很大的提升，有助于生產(chǎn)方對(duì)爐內(nèi)帶鋼情況的判斷。改造前后爐區(qū)監(jiān)控畫面對(duì)比如圖4 所示。

圖4 改造前后爐區(qū)監(jiān)控畫面對(duì)比圖

提高設(shè)備穩(wěn)定性

將原電容器改造為耐高溫電容器，在高溫環(huán)境中有效的延長了其使用壽命；重新選型的保險(xiǎn)管座也避免日常維護(hù)中因?yàn)轭l繁插拔保險(xiǎn)管而導(dǎo)致該部位發(fā)生故障。通過本次改造，極大的提高了設(shè)備的穩(wěn)定性。

降低維護(hù)成本

本次改造所用的備件均為市場(chǎng)采購及網(wǎng)購形式，既滿足了性能要求，也大幅降低了備件采購成本。同時(shí)改造工作均由本單位維護(hù)人員完成，也免除了外委人員所需費(fèi)用。本次改造節(jié)省備件費(fèi)用明細(xì)如表1 所示。

表1 本次改造節(jié)省備件費(fèi)用明細(xì)

結(jié)束語

通過對(duì)改造后的爐區(qū)監(jiān)控畫面的持續(xù)觀察，畫面清晰度及亮度均有了很大的提升，得到了生產(chǎn)方的一致好評(píng)，證明本次維護(hù)改造是成功的。通過針對(duì)高溫環(huán)境及日常維護(hù)對(duì)易損備件的重新選型安裝，有效的延長了設(shè)備的使用壽命，幫助生產(chǎn)方及時(shí)發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)帶鋼的異常情況，提高了機(jī)組的穩(wěn)定性；同時(shí)也極大降低了備件的采購費(fèi)用，減輕了企業(yè)的經(jīng)營成本。