烧结环冷机防打滑和防掉轮系统实践应用

宋向阳

(河北邯郸钢铁有限公司炼铁厂,河北邯郸 056000)

烧结环冷机防打滑和防掉轮系统实践应用

宋向阳

(河北邯郸钢铁有限公司炼铁厂,河北邯郸 056000)

本文主要介绍针对邯钢2×360m2烧结机的环冷机在投产运行几年后,多次发生环冷机台车打滑和台车轮掉导致设备於料的事故,电气人员对多起类似事故总结分析,设计防打滑和防掉轮监控系统并成功实践应用后,有效地的避免了类似设备事故的发生。

环冷机 防打滑 防掉轮

邯钢2×360m2烧结机的环式冷却机是由72节载料台车在一个标准的圆环形轨道上运行，经过上料、强制鼓风冷却、卸料等循环流程完成烧结矿的冷却工作。

1 设计监控系统出发点

自2008年烧结投产使用以来，经过几年运行，环冷台车和轨道在运行中相互摩擦，挤压，使台车运行轨道发生了变形，随之引发了多起台车轮掉事故。

本厂烧结的环冷机主要有环冷台车、回转框架和环形轨道组成。回转框架由驱动装置的主、被动摩擦轮通过夹紧框架上摩擦板使台车运转。当发生台车轮掉落事故后，所有台车就处于卡住或者大阻力摩擦的不正常运转状态，而此时环冷机驱动变频电机仍然给系统正常的运行反馈信号，这样造成流程的上游设备仍保持正常运行，时间过长就会造成上游单辊、烧结机等设备於料的重大事故。

又因环冷机是露天式结构，在较大雨雪天气或者机械原因造成主、被动摩擦轮驱动压力不够，也会出现摩擦轮和回转框架的打滑现象。所以有必要安装一套监控环冷机打滑的装置。

此外，因台车轮润滑不足、轮轴承磨损损坏，或环形轨道变形等原因造成台车轮掉落事故也发生过数起，故需要设计安装一套防掉轮的监控系统，以防止、避免事故发生。

2 防打滑监控装置的设计

因目前所使用的欠速开关没有针对低速、环式设备的欠速报警的仪器，受输料皮带所使用的防打滑欠速开关(如图1所示)的启发，对皮带欠速开关进行改造，使之能应用于环冷机防打滑监控装置上。

图1 输料皮带用防打滑欠速开关

通过对欠速开关内部结构转动盘上增加三个感应点，使盘上均匀分布四个感应点(如图2)，这样改造后的欠速开关就可以监测原欠速开关的额定转速范围的四分之一。

图2 改造后环冷机使用的防打滑开关

经多次测速试验，改造后的欠速开关可以监测到环冷机正常运行的速度，当发生异常欠速时，可以做出相应的开关动作。

在现场实践应用时，为避免单个欠速开关可能因开关自身问题会出现误报警情况，在设计防打滑监控装置时，采用两个相同的欠速开关。只有当两个开关同时动作，防打滑监控装置才会发出报警信息，将欠速打滑信号反馈到生产操作的监控画面。

在设计好的防打滑监控系统的电气控制原理图中(如图3)，报警方式有两种，一种是安装在环冷机现场平台的声光报警器。一旦发生环冷机台车欠速、打滑的现象，现场声光报警立刻发出声光信号，可以使现场的巡检人员能直观发现已发生故障，及时进行处理；另一种方式是通过监控系统的报警继电器的辅助点将报警信息传给PLC模块，将报警信号直接传给生产操作人员的操作画面，以便让操作人员第一时间得知环冷机欠速打滑的异常信号，确保了该监控系统报警的时效性。同时该报警信号参与了生产流程的连锁停机，一旦监控装置检测到环冷机欠速打滑信号就会发信号连锁停掉整个流程，避免人为疏忽报警信息，导致事故的扩大化。

图3 环冷机防打滑报警监控电气原理图

3 防掉轮系统的设计

图4 防掉轮监控系统电气原理图

如果说防打滑监控系统是对已发生的故障进行及时的监视和控制，那么防掉轮系统的设计就是为了对环冷机台车进行故障前的监视，对台车轮的不正常运行状态进行监视、预警，以提醒相关人员提前进行检查，对有问题的台车或台车轮进行维修，消除隐患，避免事故的发生。

针对环冷机台车轮掉的事故，通过对几次掉轮事故的总结发现，环冷机的接收上游矿料后和准备进入卸料前的曲轨处是发生台车轮掉的高发地点。所以，在环冷轨道内外侧比较容易掉轮的地方各设置4个弹簧触针式行程开关，行程开关与台车轮最外侧的距离正常保持在为8-10mm左右，在台车轮正常运行的偏差范围内，台车轮是不会触动行程开关。一旦台车轮在导轨上运行时出现内外偏差过大，就会触动行程开关，使防掉轮系统发出报警信息。

在出现报警信息后，生产操作人员的操作画面上会出现台车轮异常运行的报警信息，这样中控调度人员及时通知相关人员进行检查该台车轮是否存在问题，提前进行检查处理。

如(图4)为防掉轮系统电气原理图。

4 实践应用效果

炼铁厂2×360m2烧结机的一、二期环冷机在安装了防打滑监控系统后，在后期的烧结机生产过程中，出现过两次次环冷机打滑事故，防打滑装置及时有效的执行了报警和联锁停机的功能，避免了环冷机打滑时间过长造成上游设备的事故扩大化。

而防掉轮系统的现场实践应用与点检人员定期检查、维护之间相辅相成的配合，在后期环冷机的运行过程中没有台车轮掉的事故发生。

5 结语

本防打滑和防掉轮实践应用方案主要是针对烧结环冷机台车轮掉事故或者台车长时间打滑的事故发生，可能引发上游设备的於料，导致事故的扩大化而做出的实践应用。

一旦发生此类事故，就需要耗费巨大的人力、物力去清料，同时，故障期间还会有风、水、电、气等能源介质的无谓消耗，也就间接地提高了烧结矿的生产人力和能源成本。

所以，本实践应用方案对保证烧结的稳定生产有有很大的意义，其所能产生的经济效益和社会效益有是巨大的。

宋向阳(1983.4),男,本科,助理工程师,电气自动化研究方向。