張素芬,張淵,李柯,王瑞峰,張善學
(安陽鋼鐵股份有限公司焦化廠,河南安陽 455004)
安鋼190 t/h干熄焦提升機設備改造
張素芬,張淵,李柯,王瑞峰,張善學
(安陽鋼鐵股份有限公司焦化廠,河南安陽455004)
為縮短更換制動片、制動盤等易耗設備停產(chǎn)檢修時間,杜絕提升鋼絲繩連接的平衡臂稱重傳感器斷裂造成的事故,對干熄焦提升機制動系統(tǒng)和提升鋼絲繩平衡臂系統(tǒng)連接結構進行改進,增加高速軸聯(lián)軸器、二級保護裝置,安裝平衡臂偏載檢測設備,實現(xiàn)了干熄焦的連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。
干熄焦;提升機;制動器;平衡臂;傳感器
安鋼焦化廠190 t/h干熄焦于2012年11月開始裝紅焦投產(chǎn)。干熄焦主要生產(chǎn)運行設備是提升機,為縮短更換制動片、制動盤等易耗設備停產(chǎn)檢修時間,杜絕提升鋼絲繩連接的平衡臂稱重傳感器斷裂造成的事故,對干熄焦提升機生產(chǎn)過程中的制動系統(tǒng)和提升鋼絲繩平衡臂系統(tǒng)連接結構進行改進,達到易于設備點檢、縮短檢修時間、避免設備事故的目的。
干熄焦提升機的提升負荷98 t,由兩臺提升電機同時運行,由于提升負荷大,提升機對制動可靠性有更高的要求。提升機起升機構制動器采用4臺同規(guī)格盤式液壓推桿制動器,每臺電動機配備兩臺制動器,只要同側的兩臺制動器不同時失效,就可保證起升機構安全制動,制動盤兩端直接連接提升電機和減速機。
干熄焦提升機鋼絲繩一般為4根[1],每根鋼絲繩一端固定于平衡臂,另一端固定于卷筒。為了保證鋼絲繩纏繞系統(tǒng)的受力均衡,起升機構設有鋼絲繩平衡固定裝置。平衡固定裝置上安裝有稱重傳感器,在平衡固定裝置上可實現(xiàn)鋼絲繩的長度調整。稱重傳感器與上部固定梁相連。4根鋼絲繩組成的繩系可保證1根鋼絲繩(或不同側的2根)斷裂時,吊具不發(fā)生過度傾斜,避免焦罐墜落事故。但是如果稱重傳感器斷裂,兩根鋼絲繩同時脫落,吊具傾斜,極易發(fā)生墜罐事故。
提升機平衡臂稱重傳感器結構為空心結構,整體鑄件。設計結構本身有缺陷,現(xiàn)場又沒有二級防護措施,提升負荷為98 t,焦罐提升高度約40 m。當實際起升重量超過95%的額定起重量時,稱重傳感器發(fā)出報警信號,當實際起升重量在100%~110%的額定起重量時,稱重傳感器起作用,自動切斷提升機電源,安全保護設備不能過負荷生產(chǎn)。圖1所示為稱重傳感器安裝結構示意圖。
圖1 提升機平衡臂稱重傳感器安裝結構示意圖
在高負荷生產(chǎn)運行情況下,每10 min提升1次焦罐,在多次連續(xù)生產(chǎn)作用下,使負載傳感產(chǎn)生疲勞,發(fā)生疲勞斷裂。稱重傳感器斷裂后,提升機平衡臂整體會落在平衡臂兩側支撐梁上。
2.1提升機制動抱閘系統(tǒng)檢修時間長
由于提升機系統(tǒng)的提升電機和減速機與制動盤直接連接,制動器分布在制動盤兩側,分布密集、空間狹小,平時對制動器、自動盤不易點檢,檢修時更換制動盤困難,需要先向外側移開電機,1臺干熄焦提升機電機重達幾噸,移動非常困難。拆下制動盤、制動器進行更換,檢修后再將電機復位,地腳調平,整個檢修過程耗時約12 h。干熄焦生產(chǎn)不得不中斷,影響干熄焦的發(fā)電量,對干熄爐體耐材損耗較大,對下道工序煉鐵所需焦炭質量影響較大。
2.2提升機平衡臂稱重傳感器負重大
1)提升機平衡臂稱重傳感器長期處于疲勞狀態(tài),內部為空心結構,在日常的點檢維護中難以檢查到隱患,在連續(xù)3 a多的生產(chǎn)中,沒有做過內部材質探傷試驗,不能及時預控設備斷裂。
2)提升機平衡臂稱重傳感器斷裂后,沒有二級保護裝置。
3)提升機平衡臂沒有偏載檢測設備,提升機平衡臂稱重傳感器斷裂與平衡臂偏載有關,現(xiàn)場調查發(fā)現(xiàn)平衡臂稍微傾斜,沒有調平,受力不均勻,也是導致平衡臂稱重傳感器斷裂的一個原因。
通過以上分析,造成提升機抱閘制動系統(tǒng)檢修時間長的主要原因是檢修空間狹窄,電機設備移動困難;提升機平衡臂稱重傳感器負重大,結構單薄,連接薄弱。通過改進工藝設備、優(yōu)化工藝控制來排除以上兩種情況造成的干熄焦生產(chǎn)中斷。
3.1增加高速軸聯(lián)軸器
在提升機電機與制動盤之間各增加1個高速軸聯(lián)軸器,電機向外移動約30 mm,如圖2所示,這樣在提升機制動抱閘系統(tǒng)檢修中,可以不必移除電機,直接拆掉高速軸聯(lián)軸器后,更換制動盤、制動器,檢修結束后只需連接高速軸聯(lián)軸器。經(jīng)過檢修實踐,更換時間一般為4 h左右,利用兩個焦爐計劃檢修時間?;旧峡梢酝瓿商嵘龣C制動系統(tǒng)的更換。甚至不需要停產(chǎn),在單電機低負荷生產(chǎn)模式中,可以更換另一電機的制動系統(tǒng),同時也能保證低負荷發(fā)電和干熄爐體的溫度壓力。
3.2提升機平衡臂稱重傳感器連接改造
1)加工實心臨時件替代提升機平衡臂稱重傳感器連接設備,保證提升機設備能夠連續(xù)生產(chǎn)。
2)增加提升機平衡臂稱重傳感器二級保護裝置,在圖1所示的銷釘1和銷釘2上,連接兩塊鋼板作為肋板,銷釘孔加工成橢圓形,防止稱重傳感器斷裂而平衡臂下墜,避免了墜罐事故的發(fā)生。
圖2 改進后提升系統(tǒng)連接結構
3)安裝提升機平衡臂偏載檢測設備。當提升機平衡臂偏離水平位置,傾斜端將觸發(fā)偏載檢測設備開關,切斷提升機電源,提升機急停,信號傳遞到中控電腦,能夠第一時間發(fā)現(xiàn)并處理提升機平衡臂問題。工藝生產(chǎn)設備制度要求每天檢測平衡臂的水平度,保證提升機平衡臂受力均勻。
通過對提升機制動系統(tǒng)設備改進和預防平衡臂稱重傳感器斷裂的設備改造,實現(xiàn)了提升機制動系統(tǒng)設備隱蔽部位的在線設備點檢和檢修,大大縮短了提升制動系統(tǒng)的檢修時間。完全避免了平衡臂稱重傳感器斷裂墜罐事故的發(fā)生,同時也解決了稱重傳感器備件不足時維持生產(chǎn)難題,保障干熄焦系統(tǒng)的安全穩(wěn)定生產(chǎn),達到了預期效果。
[1]潘立慧,魏松波.干熄焦技術[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2005.
TQ520.5
B
1004-4620(2016)05-0072-02
2015-11-13
張素芬,男,1980年生,2006年畢業(yè)于河北理工大學化學工程與工藝專業(yè)?,F(xiàn)為安鋼焦化廠五煉焦車間工程師,從事焦爐煉焦和干熄焦工藝技術工作。