張素芬，張淵，李柯，王瑞峰，張善學(xué)

（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(jī)設(shè)備改造

張素芬，張淵，李柯，王瑞峰，張善學(xué)

（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(dòng)片、制動(dòng)盤等易耗設(shè)備停產(chǎn)檢修時(shí)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(duì)干熄焦提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)和提升鋼絲繩平衡臂系統(tǒng)連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，增加高速軸聯(lián)軸器、二級(jí)保護(hù)裝置，安裝平衡臂偏載檢測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了干熄焦的連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。

干熄焦；提升機(jī)；制動(dòng)器；平衡臂；傳感器

1　前言

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(yùn)行設(shè)備是提升機(jī)，為縮短更換制動(dòng)片、制動(dòng)盤等易耗設(shè)備停產(chǎn)檢修時(shí)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(duì)干熄焦提升機(jī)生產(chǎn)過程中的制動(dòng)系統(tǒng)和提升鋼絲繩平衡臂系統(tǒng)連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，達(dá)到易于設(shè)備點(diǎn)檢、縮短檢修時(shí)間、避免設(shè)備事故的目的。

2　問題分析

干熄焦提升機(jī)的提升負(fù)荷98 t，由兩臺(tái)提升電機(jī)同時(shí)運(yùn)行，由于提升負(fù)荷大，提升機(jī)對(duì)制動(dòng)可靠性有更高的要求。提升機(jī)起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器采用4臺(tái)同規(guī)格盤式液壓推桿制動(dòng)器，每臺(tái)電動(dòng)機(jī)配備兩臺(tái)制動(dòng)器，只要同側(cè)的兩臺(tái)制動(dòng)器不同時(shí)失效，就可保證起升機(jī)構(gòu)安全制動(dòng)，制動(dòng)盤兩端直接連接提升電機(jī)和減速機(jī)。

干熄焦提升機(jī)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(jī)構(gòu)設(shè)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(shí)現(xiàn)鋼絲繩的長(zhǎng)度調(diào)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(cè)的2根）斷裂時(shí)，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(shí)脫落，吊具傾斜，極易發(fā)生墜罐事故。

提升機(jī)平衡臂稱重傳感器結(jié)構(gòu)為空心結(jié)構(gòu)，整體鑄件。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)本身有缺陷，現(xiàn)場(chǎng)又沒有二級(jí)防護(hù)措施，提升負(fù)荷為98 t，焦罐提升高度約40 m。當(dāng)實(shí)際起升重量超過95%的額定起重量時(shí)，稱重傳感器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，當(dāng)實(shí)際起升重量在100%～110%的額定起重量時(shí)，稱重傳感器起作用，自動(dòng)切斷提升機(jī)電源，安全保護(hù)設(shè)備不能過負(fù)荷生產(chǎn)。圖1所示為稱重傳感器安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1　提升機(jī)平衡臂稱重傳感器安裝結(jié)構(gòu)示意圖

在高負(fù)荷生產(chǎn)運(yùn)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(fù)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(jī)平衡臂整體會(huì)落在平衡臂兩側(cè)支撐梁上。

2.1提升機(jī)制動(dòng)抱閘系統(tǒng)檢修時(shí)間長(zhǎng)

由于提升機(jī)系統(tǒng)的提升電機(jī)和減速機(jī)與制動(dòng)盤直接連接，制動(dòng)器分布在制動(dòng)盤兩側(cè)，分布密集、空間狹小，平時(shí)對(duì)制動(dòng)器、自動(dòng)盤不易點(diǎn)檢，檢修時(shí)更換制動(dòng)盤困難，需要先向外側(cè)移開電機(jī)，1臺(tái)干熄焦提升機(jī)電機(jī)重達(dá)幾噸，移動(dòng)非常困難。拆下制動(dòng)盤、制動(dòng)器進(jìn)行更換，檢修后再將電機(jī)復(fù)位，地腳調(diào)平，整個(gè)檢修過程耗時(shí)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(duì)干熄爐體耐材損耗較大，對(duì)下道工序煉鐵所需焦炭質(zhì)量影響較大。

2.2提升機(jī)平衡臂稱重傳感器負(fù)重大

1）提升機(jī)平衡臂稱重傳感器長(zhǎng)期處于疲勞狀態(tài)，內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，在日常的點(diǎn)檢維護(hù)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(nèi)部材質(zhì)探傷試驗(yàn)，不能及時(shí)預(yù)控設(shè)備斷裂。

2）提升機(jī)平衡臂稱重傳感器斷裂后，沒有二級(jí)保護(hù)裝置。

3）提升機(jī)平衡臂沒有偏載檢測(cè)設(shè)備，提升機(jī)平衡臂稱重傳感器斷裂與平衡臂偏載有關(guān)，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)平衡臂稍微傾斜，沒有調(diào)平，受力不均勻，也是導(dǎo)致平衡臂稱重傳感器斷裂的一個(gè)原因。

3　改進(jìn)措施

通過以上分析，造成提升機(jī)抱閘制動(dòng)系統(tǒng)檢修時(shí)間長(zhǎng)的主要原因是檢修空間狹窄，電機(jī)設(shè)備移動(dòng)困難；提升機(jī)平衡臂稱重傳感器負(fù)重大，結(jié)構(gòu)單薄，連接薄弱。通過改進(jìn)工藝設(shè)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(jī)電機(jī)與制動(dòng)盤之間各增加1個(gè)高速軸聯(lián)軸器，電機(jī)向外移動(dòng)約30 mm，如圖2所示，這樣在提升機(jī)制動(dòng)抱閘系統(tǒng)檢修中，可以不必移除電機(jī)，直接拆掉高速軸聯(lián)軸器后，更換制動(dòng)盤、制動(dòng)器，檢修結(jié)束后只需連接高速軸聯(lián)軸器。經(jīng)過檢修實(shí)踐，更換時(shí)間一般為4 h左右，利用兩個(gè)焦?fàn)t計(jì)劃?rùn)z修時(shí)間?；旧峡梢酝瓿商嵘龣C(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的更換。甚至不需要停產(chǎn)，在單電機(jī)低負(fù)荷生產(chǎn)模式中，可以更換另一電機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)，同時(shí)也能保證低負(fù)荷發(fā)電和干熄爐體的溫度壓力。

3.2提升機(jī)平衡臂稱重傳感器連接改造

1）加工實(shí)心臨時(shí)件替代提升機(jī)平衡臂稱重傳感器連接設(shè)備，保證提升機(jī)設(shè)備能夠連續(xù)生產(chǎn)。

2）增加提升機(jī)平衡臂稱重傳感器二級(jí)保護(hù)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(jìn)后提升系統(tǒng)連接結(jié)構(gòu)

3）安裝提升機(jī)平衡臂偏載檢測(cè)設(shè)備。當(dāng)提升機(jī)平衡臂偏離水平位置，傾斜端將觸發(fā)偏載檢測(cè)設(shè)備開關(guān)，切斷提升機(jī)電源，提升機(jī)急停，信號(hào)傳遞到中控電腦，能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并處理提升機(jī)平衡臂問題。工藝生產(chǎn)設(shè)備制度要求每天檢測(cè)平衡臂的水平度，保證提升機(jī)平衡臂受力均勻。

4　改造效果

通過對(duì)提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備改進(jìn)和預(yù)防平衡臂稱重傳感器斷裂的設(shè)備改造，實(shí)現(xiàn)了提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備隱蔽部位的在線設(shè)備點(diǎn)檢和檢修，大大縮短了提升制動(dòng)系統(tǒng)的檢修時(shí)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(shí)也解決了稱重傳感器備件不足時(shí)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(dá)到了預(yù)期效果。

［1］潘立慧，魏松波.干熄焦技術(shù)［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(xué)化學(xué)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?fàn)t煉焦和干熄焦工藝技術(shù)工作。