摘要：我公司硅錳密閉礦熱爐組合把持器系統(tǒng)應(yīng)用，密閉礦熱爐采用組合把持器導(dǎo)電系統(tǒng)和傳統(tǒng)的銅瓦導(dǎo)電系統(tǒng)。但是組合把持器技術(shù)在礦熱爐上應(yīng)用的歷史并不長(zhǎng)。2007年開始公司在硅錳礦熱爐上采用了組合把持器導(dǎo)電系統(tǒng)，新的導(dǎo)電系統(tǒng)對(duì)電爐故障維修帶來了新的課題。通過對(duì)組合把持器系統(tǒng)故障形式的診斷與維修工作的不斷學(xué)習(xí)與探索，初步掌握了一些技能和維修的關(guān)鍵點(diǎn)及技術(shù)要求，大幅度提高了設(shè)備維修的工作效率。

關(guān)鍵詞：組合把持器;接觸器;吊桿

1引言

我公司2007年開始先后建造了四臺(tái)密閉式組合把持器礦熱爐。以前大型礦熱爐電極把持系統(tǒng)主要是錐形環(huán)、波紋管、膠囊式三種類型。錐形環(huán)把持器是比較傳統(tǒng)的，也是廣泛應(yīng)用的把持電極方式，原因?yàn)槠渫顿Y少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但生產(chǎn)中導(dǎo)電銅瓦損耗大，電極易產(chǎn)生軟斷、硬斷故障，生產(chǎn)熱停多。尤其是密閉電爐在電極軟、硬斷時(shí)，如果操作不當(dāng)一次，一相電極的全部銅瓦可造成打弧損壞，雖然原鑄造銅瓦已經(jīng)改造成鍛造銅瓦，使銅瓦的壽命有所增加，但未能解決電極軟、硬斷的根本問題。而組合把持器操作系統(tǒng)采用PLC控制，操作合理，控制良好，從根本上解決了電極軟、硬斷問題。

2電極柱主要結(jié)構(gòu)組成

2.1電極柱結(jié)構(gòu)如圖1所示：

2.2 電極升降與壓放系統(tǒng)

電極升降裝置采用液壓驅(qū)動(dòng)，由一對(duì)升降油缸組成。缸筒倒掛構(gòu)筑物基礎(chǔ)上杠桿與電極升降操作臺(tái)上固定，通過杠桿垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)來完成電極的升降過程。

電極壓放裝置同樣采用液壓驅(qū)動(dòng)操作，由7個(gè)電極升降油缸和7個(gè)夾鉗電極壓放油缸組成。升降油缸不僅能準(zhǔn)確做垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而且還可調(diào)整電極壓放量。壓放電極時(shí)，靠液壓缸釋放夾鉗上彈簧壓力脫開電極壓放筋片，夾鉗再由升降油缸提升到頂部位置，夾鉗靠彈簧壓力夾緊電極壓放筋片，每次只提升一個(gè)夾鉗（夾鉗的彈簧壓力為5488N）當(dāng)全部夾鉗都升到頂部位置時(shí)，再同時(shí)下降完成壓放過程。

3組合把持器電爐常見故障分析

3.1 ?接觸器與電極之間故障

接觸器為左右接觸器組成材質(zhì)為純銅的，電極的主要導(dǎo)電原件。接觸器原件與電極殼筋片脫槽，造成外來電流無法正常輸送到電極工作端。電爐正常冶煉時(shí)是由水冷母線將電流送到導(dǎo)電銅管，通過接觸器原件將強(qiáng)大的電流導(dǎo)給電極。一旦接觸器與電極的接觸面分離，就無法導(dǎo)入電流，同時(shí)會(huì)增加相鄰接觸器的負(fù)擔(dān)，造成導(dǎo)電面積不足（電流密度增加），形成磁場(chǎng)渦流，使電極筋片局部發(fā)熱、變軟、變形，甚至在壓放電極時(shí)筋片變形或拉弧燒損筋片接觸器與電極分離，此時(shí)電極失去接觸器的冷卻作用，造成電極過度燒結(jié)硬斷，殼體破裂漏糊連電軟斷等，間接造成燒損接觸器原件、底部環(huán)、吊掛裝置及絕緣件。工作電流超過額定電流時(shí)，也可能造成上述情況的發(fā)生。

3.2 ?絕緣系統(tǒng)的燒損

組合把持器系統(tǒng)最關(guān)鍵的部分就是各部原件之間的絕緣。（接觸器與電極緊密接觸）電極把持筒與電極、集電器與把持筒、導(dǎo)電銅管與護(hù)屏、底部環(huán)吊掛與把持筒、接觸器與底部環(huán)、底部環(huán)與保護(hù)屏之間必須保持良好的絕緣狀態(tài)。其中任何部分絕緣件損壞都會(huì)導(dǎo)致升降電極時(shí)保護(hù)屏與密封圈打弧連電漏水，對(duì)相關(guān)零部件造成直接的影響或損壞，造成電爐熱停故障。

3.3 ?底部環(huán)燒損

底部環(huán)材質(zhì)為鑄造紫銅，導(dǎo)熱性能好，而且內(nèi)部有循環(huán)水冷卻，安裝在把持器的最下端。作用一是密封，內(nèi)側(cè)裝有陶瓷纖維，將爐內(nèi)的火焰、弧光、料塊阻隔，避免進(jìn)入電極與接觸器之間;作用二是支撐保護(hù)屏，7塊保護(hù)屏之間都有起密封作用的絕緣板。底部環(huán)燒損原因：一是電極燒結(jié)不好，發(fā)生軟、硬斷時(shí)，打弧造成漏水或燒損。二是爐況控制不合理，電極消耗快導(dǎo)致電極過短，升降電極時(shí)底部環(huán)接觸料面打弧，將底部環(huán)燒損。

4維修時(shí)的技術(shù)要求

組合把持器系統(tǒng)設(shè)計(jì)緊湊、作業(yè)空間小，維修時(shí)操作難度大，要特別注意接觸面的緊密性。

接觸器原件與接觸塊之間O型圈安裝位置應(yīng)準(zhǔn)確到位防止漏水，兩接觸面需涂抹導(dǎo)電膏保證導(dǎo)電良好，接觸器與電極筋片的接觸面打磨干凈、無變形、無彎曲、平整、光滑、緊密接觸。

接觸器的安裝與調(diào)整

接觸器由接觸原件（2件）接觸塊（2件）調(diào)整螺栓（4套）彈簧蝶片（16件）組成。

安裝接觸器時(shí)必須保證接觸面與電極筋片全部接觸，將四條調(diào)整螺栓中的彈簧蝶片用扭矩扳手均勻的緊固到274N，使其受力均勻。如果壓力不均導(dǎo)電不良引起打弧，將會(huì)燒損接觸器原件。

5技術(shù)改造

由于在維修過程中不斷地探索與鉆研并且熟練掌握了各部零件的結(jié)構(gòu)、原理及作用。為縮短搶修與檢修時(shí)間，提高工作效率，對(duì)部分易損零部件進(jìn)行了合理的改造，縮短了熱停時(shí)間，提高了維修質(zhì)量。

5.1底部環(huán)吊桿的改造

底部環(huán)吊桿原設(shè)計(jì)為2050XΦ24，維修時(shí)安裝拆卸很不方便，在裝底部環(huán)密封件時(shí)需將吊桿和吊桿絕緣拆除然后還要重新做絕緣（陶瓷纖維塊）很難完成，既浪費(fèi)時(shí)間，又不能保證檢修質(zhì)量要求。將原吊桿一分為二，中間增加連接板，采用螺栓連接方式。檢修時(shí)將螺栓打開，底部環(huán)整體下降減少拆裝絕緣步驟。安裝密封件和連接水管時(shí)非常方便，省時(shí)省力確保檢修質(zhì)量。

5.2活接頭密封墊圈改變材質(zhì)

接觸器與底部環(huán)冷卻水管路活接頭密封墊圈原為Φ38XΦ28X5的紫銅墊，一相電極共有28個(gè)活接頭。檢修或搶修時(shí)電極溫度較高，作業(yè)空間狹小，紫銅墊更換難度大。由于紫銅墊較硬不易緊固密封，容易產(chǎn)生漏水，檢修時(shí)更換活接墊最長(zhǎng)更換時(shí)間需2小時(shí)，直接影響檢修進(jìn)度。在一次搶修過程中，由于活接處緊固密封困難，憑借工作經(jīng)驗(yàn)臨時(shí)制作了幾個(gè)聚四氟乙烯墊片代替紫銅墊片，經(jīng)多次使用證明效果非常好。聚四氟乙烯具有耐熱、抗老化、彈性好的特性。改造后處理活接頭漏水問題時(shí)比改造前約節(jié)省時(shí)間4～5倍。保護(hù)屏的改造

保護(hù)屏是保護(hù)電極和接觸器的裝置。在電爐冶煉過程中電極升降時(shí)保護(hù)屏與密封圈上下摩擦運(yùn)動(dòng)，保護(hù)屏放置接觸器與爐蓋密封圈接觸且對(duì)電極進(jìn)行冷卻，防止過燒。由于電極升降時(shí)保護(hù)屏與密封圈上下摩擦運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致保護(hù)屏壓板螺絲松動(dòng)，造成保護(hù)屏相對(duì)于把持筒有輕微位移后與導(dǎo)電銅管接觸打弧漏水。密閉礦熱爐一旦漏水，爐內(nèi)容易產(chǎn)生爆炸，漏水還容易損壞其他部位絕緣件造成電爐熱停。在找到打弧原因后，將保護(hù)屏內(nèi)弧面容易與導(dǎo)電銅管接觸的直角處改為斜角，增加了保護(hù)屏與導(dǎo)電銅管間的空間，避免護(hù)屏與導(dǎo)電銅管接觸打弧漏水故障，降低了電爐故障率，減少熱停頻次。

護(hù)屏絕緣弧板與保護(hù)屏兩端固定的螺栓孔均為圓孔，在安裝過程中，由于制造誤差及保護(hù)屏變形等原因，使得一側(cè)與保護(hù)屏固定后，另一側(cè)的圓孔與保護(hù)屏的孔安裝不上，需現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理，影響檢修時(shí)間和浪費(fèi)現(xiàn)場(chǎng)維修工時(shí)。護(hù)屏絕緣弧板備件加工圖紙更改將一側(cè)加工成圓孔，另一側(cè)加工成長(zhǎng)圓孔，當(dāng)一側(cè)固定好后，如存在制造偏差或變形等原因，可以進(jìn)行調(diào)整，節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)檢修時(shí)間。

如圖4、圖5所示。

6結(jié)束語(yǔ)

近年來對(duì)組合把持器導(dǎo)電系統(tǒng)形式的礦熱爐維修摸索了一些可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。在礦熱爐及冶金機(jī)械設(shè)備維修工作中，不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)，潛心研究。針對(duì)設(shè)備常見故障認(rèn)真分析原因，消除故障點(diǎn)。以技術(shù)創(chuàng)新為主題，積極參與技術(shù)革新活動(dòng)，為公司錳系的發(fā)展提供技術(shù)支持，完成更好的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李云等《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》，北京機(jī)械工業(yè)出版社2007

[2]毛昕等《畫法幾何和機(jī)械制圖》.北京高等教育出版社

作者簡(jiǎn)介：寇志玲（1970年9月-），女，河北省玉田縣人，漢，學(xué)歷：大專，職稱：工程師，研究方向：電氣自動(dòng)化