莱钢板坯连铸机润滑系统智能化探索与实践

陈 亮，侯风岭，张 玮，王继坤，张 谱

（山钢集团莱钢型钢炼钢厂，山东莱芜 271104）

1 前言

山钢集团莱钢型钢炼钢厂3#板坯连铸机为中冶京诚设计制作的立弯式板坯连铸机，设计机型为一机一流，铸坯规格：200（250）×1500～2100m m，铸机半径10m。2005年2月投产，设计年产100万t钢。该板坯连铸机设计润滑系统采用单线集中干油润滑系统。随着作业率的不断提高，产量压力不但增大，对设备保障能力的要求也随之增加，润滑系统的可靠保障能力便更显突出。通过对现有润滑系统运行状况进行统计分析，该厂确定了对现有润滑系统进行智能化改造的探索实践，最终实现消除现存问题、提升设备管理水平的目的。

2 原有润滑系统存在问题

山钢集团莱钢型钢炼钢厂3#板坯连铸机采用单线集中润滑集中润滑系统，在使用过程中常常出现以下问题：

（1）对给油点是否有效供油不便观察。

由于连铸机在生产时人员无法进入二冷室内，也就无法对扇形段等在线设备本体润滑点是否出油进行确认，只能利用停机时间进行检查，发现异常再对润滑系统相应参数进行修改。

（2）对各部位给油量无法有效控制调节造成油脂浪费。

按照原有润滑系统设计，该润滑系统主站对在线设备只能执行统一的润滑周期及加油量，为确保结晶器、零段等工作温度较高设备的充足润滑，润滑系统的润滑周期通常按照这类设备进行设定，从而导致后部扇形段、辊道等区域润滑量较大，不仅造成润滑脂的浪费，还经常出现油脂着火损坏设备的情况。如增加润滑系统分别对各区域设备独立润滑又造成大量设备投入。

（3）对润滑故障不易点检。

生产过程中一旦干油分配器出现漏油等故障，生产过程中维修人员无法准确确定故障部位，如果利用停机时间进行点检处理又会造成停机时间过长而影响生产作业率计划的完成。

（4）无法有效进行油料管理。

由于原有润滑系统无计量等相关功能，在实际使用过程中无法对油脂实际用量等进行统计计算，不便于成本管控。

3 润滑系统智能化探索与研究

随着设备管理自动化控制水平不断提高，如何科学、智能地进行设备润滑工作，使设备润滑更直观、更简便、更便于维护成为该厂设备管理的重要课题，结合板坯连铸机目前润滑系统存在的问题，参照借鉴高炉上使用日渐成熟的智能润滑，该厂技术人员与润滑专业厂家通过研究，成功开发出针对板坯连铸机设备特点的智能润滑系统。

3.1 智能润滑系统的组成

（1）主控设备：包括泵站控制系统、自动补脂控制系统、润滑点供油控制与检测系统、与上位机系统通讯接口、报警系统、人机界面等。其功能是实现整个系统的逻辑控制、报警指示、组织完成上位机系统所需要的数据及通讯设置，完成系统运行参数的输入等。

（2）上位机监控系统：采集并记录主控设备P L C所提供的系统运行状态及报警信息。同时与主控P L C共同完成对润滑设备的远程操作与监视。使设备管理者对系统中各个润滑点的供油状态做到心中有数。

（3）动力装置：采用高压柱塞润滑泵作为润滑剂输送部件，通过铺设的主管道将泵站润滑脂通过终端控制与检测装置输送到主体设备的润滑部位。

（4）执行检测装置：该装置由电磁给油器及流量传感器组成。电磁给油器受主控装置发出的控制信号按各润滑点编号依次逐点供油，保证了供油压力；同时，流量传感器时刻检测供油状态，并将状态实时反馈至主控装置。

（5）控制机通讯线路：完成主控装置与电磁给油器、上位机监控系统的信号传递。

3.2 智能润滑系统的工作原理

智能润滑系统采用P L C智能控制，通过流量传感器进行流量信号检测，系统使用一根主管路供油，在主管路和润滑点之间加装电磁给油器和流量传感器，电磁给油器初始状态是常闭的，当某个电磁给油器接到主控指令（该指令受用户所设定的润滑点供油时机控制）时打开，与流量传感器一起完成给润滑点的定量供油，因此每个润滑点的供油量都可以根据需要控制。工作流程图如图1。

图1 智能润滑工作流程图

3.3 智能润滑系统的特点

（1）自由排序、按需加油

该系统可根据需要自由选择各润滑点的供油顺序，并针对不同工况及润滑特点对润滑点进行分组，然后对各组润滑点的供油量及间隔时间进行单独设定，从而实现各供油量根据实际需要供油。

（2）逐点监测、实时反馈

流量传感器通过检测润滑脂在管道内的位移信号对每个润滑点（分配器）的实际供油量进行准确检测，并能实现监测结果及时反馈。

（3）故障查询、智能判断

因该系统采用电磁给油器及流量传感器配合供油，可以准确判断每个润滑点润滑元件的故障，不仅现场分配箱上对应润滑点的故障指示灯亮，同时还能在电脑上直接显示各故障点的具体位置。

（4）人机对话、远程监控

上位机操作画面可真实反映每个润滑点供油状态，现场情况一目了然；能够进行远程设定、调整润滑点供油参数，方便维护操作；对于故障润滑点可手动单点多次给油或监测，便捷有效；同时当出现报警等故障时还会发出声音进行提醒。

4 实施效果

4.1 进行润滑系统智能化改造后，操作人员及维护人员可通过上位机画面进行直观监控，直接有效地实时掌握连铸机润滑系统的实际状况。

图2 板坯连铸机智能润滑运行画面

4.2 操作及维护人员可通过润滑系统软件画面，方便直接的调整各润滑点供油量（供油次数）及供油周期，实现科学合理润滑，从而降低油脂消耗量。

通过流量传感器的累加，可以统计出一个月（或一段时间）内的油脂准确消耗量。这也使得板坯连铸机润滑脂成本管理和控制工作极其方便。

自6月中旬该板坯连铸机进行智能润滑改造后，月度油脂消耗量也从原来平均两个月消化2.1t迅速降至540k g/月，油脂消耗降低率达50%。

4.3 由于该润滑系统泵站设计有重量传感器，通过设定泵站重量的上下限实现了润滑泵站的自动补脂，有效降低了维护人员的劳动强度，同时还避免了油脂的二次污染。

4.4 通过改造使得维护人员对润滑故障判断及处理效率明显提高。维护人员可以在现场分配箱或上位机直观确定润滑故障位置，缩短了故障处理时间，同时维护人员还可以在上位机画面中手动对出现故障或新上线扇形段各润滑点进行针对性加油。

5 结束语

设备润滑作为设备维护的关键一环一直是各设备维修单位的重要课题，山钢集团莱钢型钢炼钢厂3#板坯连铸机通过对以往设备润滑方面存在的关键问题进行研究分析，结合自身设备特点和较为成熟的润滑技术，实现了板坯连铸机润滑系统的智能化升级改造，也为其他类似设备的润滑系统升级提供了一定的借鉴作用。