王金玉

摘要：在煉鐵生產(chǎn)過程當(dāng)中，焦炭的供應(yīng)是其中重要的一個環(huán)節(jié)，保障焦炭運(yùn)輸順利穩(wěn)定運(yùn)行是推動高爐順暢生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量品質(zhì)、完成公司計(jì)劃目標(biāo)的首要任務(wù)。根據(jù)高爐生產(chǎn)對焦炭供應(yīng)系統(tǒng)的高標(biāo)準(zhǔn)要求，焦炭運(yùn)輸皮帶電氣控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行極為重要。由于焦炭運(yùn)輸系統(tǒng)存在較多制約生產(chǎn)的因素，如果系統(tǒng)發(fā)生故障，必然會影響焦?fàn)t、高爐和干熄焦發(fā)電的生產(chǎn)。鑒于此，本文就針對焦炭運(yùn)輸皮帶電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)分析。

關(guān)鍵詞：焦炭運(yùn)輸皮帶；電氣控制系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

1 導(dǎo)言

由于運(yùn)輸焦炭的皮帶都是單線，控制系統(tǒng)也是單電氣系統(tǒng)，跟不上高爐快節(jié)奏的生產(chǎn)。干熄焦粉塵濃度大，對檢修人員健康造成很大威脅，其導(dǎo)電特性也給現(xiàn)場電氣設(shè)備帶來相當(dāng)大的安全隱患，降低設(shè)備連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)能力，維護(hù)難度大。只要一條皮帶出現(xiàn)故障，不僅影響焦?fàn)t正常出爐，而且也會造成高爐休風(fēng)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。針對上述的問題，對各條焦炭運(yùn)輸皮帶的控制進(jìn)行優(yōu)化和技術(shù)改造。

2 焦炭運(yùn)輸皮帶電氣控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的思路分析

2.1 裝煤除塵系統(tǒng)研發(fā)思路

裝煤車給地面除塵站高速信號是通過煤車司機(jī)裝煤時在操作臺上按一下按鈕，煤車一相電源通過煤車電源滑觸器到第四磨電道上，爐頂高速信號控制箱與第四磨電道相連，高速信號控制箱由時間繼電器和中間繼電器組成，高速信號控制箱得到第四道電源后，時間繼電器和中間繼電器動作，高速信號通過中間繼電器接點(diǎn)送入地面除塵站PLC，高壓裝煤除塵電機(jī)開始高速運(yùn)轉(zhuǎn)，高壓裝煤除塵電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時間和停止由時間繼電器控制。運(yùn)行一段時間發(fā)現(xiàn)存在如下缺陷：1）地面除塵站高壓電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)和停止時無法反饋到煤車上，當(dāng)煤車與除塵管道連接開始裝煤后，地面除塵高壓電機(jī)不起高速時，如果安全閥蓋板沒有手動打開，將導(dǎo)致煤車除塵管道壓力持續(xù)增大，一旦突破管道承受壓力，極易造成重大事故；2）煤車司機(jī)裝煤操作不規(guī)范。裝煤除塵高速信號由煤車司機(jī)裝煤時現(xiàn)場手動操作高速信號按鈕控制，每10min左右操作一次。在夜間操作人員疲憊或生產(chǎn)趕爐時，司機(jī)操作隨意性很大，有時忘記或不給除塵信號，導(dǎo)致裝煤煙塵大量外溢放散。裝煤高速信號采用第四道強(qiáng)電傳輸不穩(wěn)定；3）由于煤車第四道在爐頂，溫度較高，200m磨電道部分地方彎曲變形較大，經(jīng)常會發(fā)生磨電滑觸器接觸不良及別斷刷子等故障。

針對上述存在的問題，確立以下改造思路：1）為保證傳輸信號穩(wěn)定性，采用無線通訊方式。既避免了軌道直連帶來的接觸問題，又克服了冬季蒸汽帶來的軌道結(jié)冰問題；2）為減輕司機(jī)疲勞操作及保證除塵效果，采用裝煤除塵全自動控制系統(tǒng)。保證每裝一次爐都開啟除塵風(fēng)機(jī)，保證除塵效果；3）考慮系統(tǒng)存在主要的誤動作信號，采用防誤信號處理，保證動作可靠性、準(zhǔn)確性。無線傳輸方式可以有效解決第四道接地帶來的誤動作信號。采用定時限控制解決除塵頂桿限位點(diǎn)粘連造成的誤動作信號問題；4）研發(fā)裝煤除塵10kV高壓后臺控制程序；5）開發(fā)程序?qū)γ}沖閥信號加入聯(lián)鎖控制。

2.2 皮帶電氣控制系統(tǒng)的研發(fā)思路

在原有皮帶控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行如下改造：1）對故障率高的設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān)。尤其對故障率一直較高的焦倉卸料小車滑線進(jìn)行創(chuàng)新改造，大幅降低了滑線故障，保障了卸料小車的穩(wěn)定運(yùn)行；2）根據(jù)焦線特點(diǎn)，創(chuàng)新傳統(tǒng)電氣控制，更適應(yīng)惡劣現(xiàn)場環(huán)境，保證設(shè)備安全運(yùn)行，提高故障處理速度。對于現(xiàn)場焦粉覆蓋特別大的增加皮帶拉線切斷裝置，發(fā)生拉線接地故障時，將故障點(diǎn)切斷繼續(xù)生產(chǎn)；3）針對單線運(yùn)焦皮帶增加應(yīng)急控制系統(tǒng)。現(xiàn)場控制柜焦粉覆蓋嚴(yán)重的，重新配置一套帶聯(lián)鎖的電氣控制系統(tǒng)，并將應(yīng)急控制柜放到環(huán)境好的地方，發(fā)生故障時切換到備用系統(tǒng)，繼續(xù)為高爐供焦；4）優(yōu)化原設(shè)計(jì)控制程序，提高設(shè)備操作性、安全性。

3 焦炭運(yùn)輸皮帶電氣控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方案探究

3.1 裝煤除塵系統(tǒng)改造技術(shù)方案

結(jié)合地面除塵站及爐頂車上需要，在煤車和地面除塵站各加裝一套無線接、觸發(fā)裝置。司機(jī)將旋鈕打到自動位置，當(dāng)煤車開到焦?fàn)t炭化室后，煤車打開爐蓋，打開閘板，下導(dǎo)套，打開除塵頂桿，連接除塵導(dǎo)套，當(dāng)除塵頂桿在開限、除塵導(dǎo)套在前限后，PLC輸出模塊輸出控制繼電器吸合，高速信號通過無線發(fā)送裝置發(fā)送到地面除塵站無線接收裝置到PLC，地面除塵站電機(jī)開始高速運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)信號通過地面除塵站無線發(fā)送裝置到煤車PLC輸入模塊，輸出模塊輸出操作臺上高速運(yùn)轉(zhuǎn)信號燈亮，煤車開始螺旋加煤。當(dāng)煤車除塵導(dǎo)套一離開前限，PLC輸出模塊輸出停止，繼電器釋放，地面除塵站電機(jī)停止高速，操作臺高速運(yùn)行燈滅。

3.2 皮帶控制系統(tǒng)改造技術(shù)方案

確定增加一套控制電氣控制系統(tǒng)改造方案。三條皮帶中任何一條皮帶發(fā)生故障（即使電氣元件發(fā)生損壞），備用系統(tǒng)也能快速投入使用。不僅不影響焦炭供給，而且還能順利處理故障，迅速恢復(fù)到正?？刂葡到y(tǒng)上。皮帶控制系統(tǒng)是現(xiàn)場測點(diǎn)進(jìn)入圖爾克模塊，然后通過光纖與AC 800F模塊通訊，實(shí)現(xiàn)集中控制。由于集中操作和現(xiàn)場操作全部由程序控制，一旦通訊中斷或模塊損壞，生產(chǎn)就會停滯。為此，為皮帶控制系統(tǒng)加裝應(yīng)急控制，在配電室皮帶控制柜中，取原操作電源的同相電源，經(jīng)過空開和轉(zhuǎn)換開關(guān)作為應(yīng)急裝置，與集中控制分開。在操作電源線路、通訊、模塊故障時，開啟應(yīng)急控制系統(tǒng)就可以保證焦炭供給，而不耽誤任何生產(chǎn)。外供焦系統(tǒng)的原程序中，皮帶的自補(bǔ)點(diǎn)部源自于程序本身輸出點(diǎn)，接觸器運(yùn)行的千節(jié)點(diǎn)，一旦接觸器未動作就形不成真正聯(lián)鎖。為此必須對程序進(jìn)行優(yōu)化，采取接觸器實(shí)際運(yùn)行信號與輸出線圈開點(diǎn)信號串聯(lián)，避免皮帶發(fā)生誤動作，使皮帶聯(lián)鎖更加安全可靠；皮帶之間聯(lián)鎖和內(nèi)部程序聯(lián)鎖與工藝不相符，對程序進(jìn)行優(yōu)化，操作站控制畫面增加解聯(lián)鎖功能，在緊急情況下能單獨(dú)啟動皮帶，保證焦炭正常運(yùn)行。

4 結(jié)語

綜上所述，在裝煤全自動控制項(xiàng)目實(shí)施后，減輕了司機(jī)操作強(qiáng)度，克服了司機(jī)操作盲區(qū)，高壓系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、良好，脈沖閥控制安全可靠，進(jìn)一步保障了崗位及維修人員人身安全，實(shí)現(xiàn)了焦炭裝煤工序的安全、清潔生產(chǎn)。皮帶優(yōu)化項(xiàng)目實(shí)施后，解決了單電氣控制系統(tǒng)制約高爐生產(chǎn)的現(xiàn)狀，未出現(xiàn)因電氣故障影響高爐生產(chǎn)的事故，同時，大大減輕了工人維護(hù)工作量，保障了運(yùn)焦皮帶線的長期穩(wěn)定性，大大提高了焦炭運(yùn)輸銷效率。

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（作者單位：本溪北營鋼鐵（集團(tuán)）股份有限公司焦化廠）