楊陽

（河鋼集團(tuán)宣鋼公司二鋼軋廠，河北 張家口 075100）

1 概述

宣鋼線材工程是由全連軋、高架式布置的大盤卷和高速線材復(fù)合熱軋生產(chǎn)線組成，建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)600000 t合格卷材，其中大盤卷250000 t/年，高速線材350000 t/年。在投產(chǎn)初期，由于設(shè)計(jì)、制造、控制等一系列問題的存在，導(dǎo)致了全線部分電氣設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，控制程序不完善，嚴(yán)重阻礙了生產(chǎn)的正常進(jìn)行，影響全線作業(yè)率。高強(qiáng)度棒線材工程在投產(chǎn)以后不久，由于原設(shè)計(jì)、制造、控制等方面存在諸多不合理的地方，沒有充分考慮到過鋼節(jié)奏的加快和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等諸多因素的影響。隨著高速生產(chǎn)線的建成投產(chǎn)，盡快地達(dá)產(chǎn)達(dá)效、提高平均產(chǎn)量水平、提高生產(chǎn)作業(yè)率成為了檢修公司電控四車間的首要任務(wù)。此時(shí)，部分設(shè)備表現(xiàn)出來的運(yùn)行不穩(wěn)定及其使用壽命情況存在很大的隱患問題。如果這些問題得不到解決，不僅制約著上述目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，而且給生產(chǎn)成本下降帶來了極大的困難。在技術(shù)改造的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改造和優(yōu)化，并根據(jù)高強(qiáng)度棒線材工程自身設(shè)備的特點(diǎn)提出適當(dāng)?shù)姆桨?。?shí)踐證明，改造后的設(shè)備事故停機(jī)率要比改造前大幅度降低，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。

2 消除加熱爐穩(wěn)定性的因素

2.1 入爐冷檢檢測(cè)不穩(wěn)定

加熱爐裝鋼口處兩個(gè)冷金屬檢測(cè)器是由反光板反射其發(fā)出的紅外線來檢測(cè)是否有鋼的。由于鉗工對(duì)入爐輥道進(jìn)行了改造，加上周圍環(huán)境震動(dòng)大，有時(shí)會(huì)有檢測(cè)不到鋼坯的情況，造成入爐輥道不能高速運(yùn)行，只能以低速裝鋼，嚴(yán)重影響了運(yùn)行效率。

2.2 加熱爐頂換向閥接近開關(guān)頻繁損壞

蓄熱式加熱爐的特點(diǎn)就是利用燃燒產(chǎn)生的煙氣余熱來預(yù)熱未燃燒的煤氣和空氣，使熱量能夠充分利用，達(dá)到提高燃燒效率的目的。其關(guān)鍵部分就是換向系統(tǒng)。其中檢測(cè)換向閥采用的是行程開關(guān)。由于運(yùn)動(dòng)頻繁，開關(guān)經(jīng)常損壞，影響加熱爐運(yùn)行，造成故障時(shí)間。而且其個(gè)體差異較大，不適用定期更換的維修方案。

2.3 爐區(qū)輥道變頻器不能遠(yuǎn)程和集中控制

軋鋼系統(tǒng)中加熱爐是十分重要的設(shè)備之一，而與加熱爐配套的輸送輥道也是軋鋼流程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，入爐和出爐懸臂輥道擔(dān)負(fù)著將鋼坯裝入和送出爐體的重要任務(wù)。由于爐區(qū)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境以及鋼坯本身的原因等等諸多因素的影響，入爐出爐懸臂輥道及其相關(guān)設(shè)備事故頻發(fā)，這極大地制約了軋鋼生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.4 出入爐懸臂輥冷卻水系統(tǒng)缺陷

出入爐懸臂輥是加熱爐區(qū)域的重要設(shè)備，入爐懸臂輥由6臺(tái)電機(jī)組成，裝鋼時(shí)鋼坯經(jīng)上料臺(tái)架、測(cè)長(zhǎng)輥道、入爐輥道進(jìn)入加熱爐內(nèi)送到入爐懸臂輥上。推鋼機(jī)將鋼坯推到步進(jìn)梁定梁上完成一根鋼坯的裝鋼。鋼坯出爐時(shí)由步進(jìn)梁動(dòng)梁將鋼坯送到出爐懸臂輥上，當(dāng)條件滿足時(shí)出爐懸臂輥將鋼坯送到出爐輥道上，完成鋼坯的加熱過程。出入爐懸臂輥是加熱爐區(qū)域的重要設(shè)備，由于原來出入爐懸臂輥冷卻水系統(tǒng)沒有報(bào)警，經(jīng)常會(huì)發(fā)生因?yàn)楣ぷ魅藛T未知已停泵，導(dǎo)致燒損懸臂輥，影響了正常生產(chǎn)。為了能夠在停泵時(shí)及時(shí)報(bào)警，避免懸臂輥燒損，我們需要加裝冷卻水報(bào)警系統(tǒng)。

3 穩(wěn)定加熱爐運(yùn)行的措施

3.1 入爐冷檢改造

加熱爐裝鋼口處兩個(gè)冷金屬檢測(cè)器是由反光板反射其發(fā)出的紅外線來檢測(cè)是否有鋼的。由于鉗工對(duì)入爐輥道進(jìn)行了改造，加上周圍環(huán)境震動(dòng)大，有時(shí)會(huì)有檢測(cè)不到鋼坯的情況出現(xiàn)，造成入爐輥道不能高速運(yùn)行，只能以低速裝鋼，嚴(yán)重影響了運(yùn)行效率。經(jīng)過討論與實(shí)驗(yàn)，我們用高精度直接反射型冷金屬檢測(cè)器代替原來的冷檢，又對(duì)其基座進(jìn)行了進(jìn)一步的加固。這種冷檢把紅外線直接投射到鋼坯表面，利用其反射回來的紅外線來檢測(cè)是否有鋼，從而縮短了紅外線發(fā)射的距離，減少了散失，提高了檢測(cè)精度。經(jīng)過多月來的運(yùn)行，狀況令人滿意，裝鋼效率有了明顯的提升。

3.2 加熱爐頂換向閥接近開關(guān)改造

蓄熱式加熱爐的特點(diǎn)就是利用燃燒產(chǎn)生的煙氣余熱來預(yù)熱未燃燒的煤氣和空氣，使熱量充分利用，達(dá)到提高燃燒效率的目的。其關(guān)鍵部分就是換向系統(tǒng)。其中，檢測(cè)換向閥采用的是行程開關(guān)。由于運(yùn)動(dòng)頻繁，開關(guān)經(jīng)常損壞，影響加熱爐運(yùn)行，造成故障，且其個(gè)體差異較大，不適用定期更換的維修方案。經(jīng)過反復(fù)比較與討論，我們采用了行程開關(guān)和接近開關(guān)并聯(lián)雙保險(xiǎn)的方法進(jìn)行改造。兩種開關(guān)檢測(cè)方式不同，同時(shí)損壞的可能性極小。加上定期檢查更換，將故障發(fā)生的可能性降到了最低。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐，故障時(shí)間大大縮短。

3.3 爐區(qū)輥道變頻器改造

軋鋼系統(tǒng)中加熱爐是十分重要的設(shè)備之一，而與加熱爐配套的輸送輥道也是軋鋼流程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，入爐和出爐懸臂輥道擔(dān)負(fù)著將鋼坯裝入和送出爐體的重要任務(wù)。由于爐區(qū)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境以及鋼坯本身的原因等等諸多因素的影響，入爐出爐懸臂輥道及其相關(guān)設(shè)備事故頻發(fā)，這極大地制約了軋鋼生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行。為了解決這方面的難題，技術(shù)人員決定采取遠(yuǎn)程與現(xiàn)場(chǎng)相結(jié)合集中控制備用變頻器的方法來縮短故障時(shí)間給生產(chǎn)線造成的影響。入爐及出爐懸臂輥道采用的是遠(yuǎn)程變頻器的自動(dòng)控制，是由操作人員通過現(xiàn)場(chǎng)的操作，把操作信號(hào)通過現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程站給到爐區(qū)控制主PLC（PLC1），由PLC1再把信號(hào)傳遞給爐區(qū)電磁站（1#電氣室）內(nèi)相應(yīng)的變頻器來實(shí)現(xiàn)的。我們首先在原有的備用傳動(dòng)柜內(nèi)安裝一臺(tái)備用變頻器，將其組態(tài)到原有的PLC硬件組態(tài)中，用DP網(wǎng)將其與原有網(wǎng)絡(luò)連接起來，更改其為一個(gè)獨(dú)立的地址，將原有的入爐或出爐輥道變頻器參數(shù)下載到新備用變頻器中，并修改其相應(yīng)地址。將其變頻器進(jìn)線端與其他兩路變頻器連接起來，出線端分別用兩個(gè)刀閘開關(guān)控制。

3.4 出入爐懸臂輥冷卻系統(tǒng)升級(jí)

當(dāng)出入爐懸臂輥出現(xiàn)故障時(shí)，鋼坯由入爐到出爐的過程就不能順利完成，進(jìn)而影響正常生產(chǎn)。由于原來出入爐懸臂輥冷卻水系統(tǒng)沒有報(bào)警，經(jīng)常會(huì)發(fā)生燒損懸臂輥的現(xiàn)象。為了能夠在停泵時(shí)及時(shí)報(bào)警，避免懸臂輥燒損，我們加裝了冷卻水報(bào)警系統(tǒng)。具體操作為：在冷卻水回水管路上加裝了壓力變送器和熱電阻，用來檢測(cè)回水管路上的回水壓力和水溫。這兩個(gè)電氣信號(hào)并聯(lián)使用，當(dāng)停泵后，回水管壓力減小，管路水溫升高。兩個(gè)檢測(cè)元件同時(shí)使用，就可以準(zhǔn)確地判斷出懸臂輥冷卻水系統(tǒng)停泵，這樣能夠更加可靠地檢測(cè)冷卻水的情況。我們把兩個(gè)信號(hào)都直接引入加熱爐PLC系統(tǒng)，安裝了相應(yīng)的報(bào)警程序，并在主畫面制作了相應(yīng)的報(bào)警畫面和聲光報(bào)警，這樣當(dāng)懸臂輥冷卻水出現(xiàn)問題時(shí)，就能夠及時(shí)報(bào)警，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，減少出入爐懸臂輥的燒損，避免了材料、備件費(fèi)用的浪費(fèi)，避免了重大事故的發(fā)生，從而保證了生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

4 結(jié)束語

宣鋼線材加熱爐設(shè)備改造項(xiàng)目是建立在多年積累的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)上的，在不斷改進(jìn)、優(yōu)化，使其不斷成熟、穩(wěn)定，使設(shè)備更適宜于現(xiàn)代化的快速的生產(chǎn)節(jié)奏，具有實(shí)際推廣意義。