7.63 m焦炉焦罐车安全保护装置改造

苟晓峰

（山西太钢不锈钢股份有限公司焦化厂， 山西 太原 030003）

7.63 m焦炉焦罐车安全保护装置改造

苟晓峰

（山西太钢不锈钢股份有限公司焦化厂， 山西 太原 030003）

针对作为连接7.63m焦炉和干熄焦工序的关键设备——焦罐车在生产现场实际应用中发生的一些安全性故障和险肇事故，分析故障原因；并针对不同的故障现象，制定不同的改造方案并实施投用，最终增强了设备安全受控度和连锁点，保证了设备和人身本质化安全，降低了设备故障率。

7.63 m焦炉 焦罐车 干熄焦 保护装置

太钢7.63 m焦炉移动机械在国内大型钢铁企业焦化厂中是目前自动化程度最高的焦炉车辆。焦罐车作为连接干熄焦工序的关键设备，10 min为一个单炉操作时间，单台车辆走行速度达200 m/min。焦罐车作为大容积单孔炭化室接收成熟焦炭的装置，必须保证推焦车、拦焦车和提升机装置间的连锁系统可靠。因此，根据生产工艺及设备使用需求，增设对中保护限位，改进感应装置，增强设备安全受控度和连锁点，降低设备故障率。

1 安全保护装置的改造原因及应用情况

1.1 增设焦罐车对中保护限位两处

作为7.63 m焦炉与干熄焦衔接的车辆——焦罐车，能否正常运行关系到焦炉能否高效生产、干熄炉能否稳定运行。对于焦罐的旋转设计，选用变频器作为驱动机构，每次接焦完成后会经过减速和停车限位开关感应到位、停止后，通过调节电机将焦罐机械锁闭，然后开始触发走行命令。但从现场实际设备运行数据来看，因焦罐装置底部杂物较多，天气温度骤变可能导致减速机油的状态发生变化，焦罐车接收的焦炭在焦罐装置中分布不均匀存在偏转力矩，时常会出现焦罐旋转不到位、对中滑块恰好在调节电机可锁闭范围外的现象，而调节电机仍然执行锁闭指令，实际上焦罐装置并没有到位，但控制系统检测符合运行条件，允许车辆走行到干熄焦工序，这样在提升过程中，提升机装置容易发生将焦罐错位提升致使焦罐倾斜、红焦溢出、吊钩碰坏等生产设备险肇事故。

为了彻底解决焦罐在旋转不到位的情况下就执行锁闭动作并允许车辆走行而引发生产设备险肇事故，确定改造方案为，在调节电机上增加对中限位开关（如图1所示对中接近开关），利用限位开关内部的一对常开触点和焦罐转到位后焦罐上焊接的金属挡片感应形成回路，对中限位开关与锁闭电机的锁闭限位开关的常开触点相串联，即焦罐对中后才会执行锁闭命令，然后才允许车辆走行到干熄焦区域，缩短了焦炉生产的故障时间。

图1 焦罐

1.2 增设焦罐车在提升机井架下方的对中保护限位

7.63 m焦炉焦罐车在实际运行过程中，因雨雪天气焦罐车的自动定位系统在提升机井架下容易发生打滑现象，导致走行定位距离有10～50 cm的偏差，但信号联锁满足条件，使得APS（自动定位系统）动作夹紧机构易发生APS装置设备损坏故障，影响干熄焦系统正常运行。

为提高焦罐车联锁保护功能，增强提升机动作安全级别，确定改造方案为，增设焦罐车在提升机井架下方的对中保护限位（见下页图2）。在焦罐车的夹紧块上焊接合适尺寸的感应铁块（见下页图3），铺设电缆，在原设计APS的电气回路中增加电气硬线连锁点，同时加装旁路开关，这样只有对中保护限位正常感应后才允许APS夹紧焦罐车，提高了提升机动作的安全级别。为确保干熄焦控制室操作人员能及时辨识APS定位保护限位的实时状态，通过西门子S7-200和S7-400系统的电气硬线连锁电缆，在原设计操作画面（见图4）上编写定位保护限位状态显示内容。

图2 定位保护限位安装位置1

图3 定位保护限位及感应块安装位置2

图4 定位保护限位画面显示

1.3 优化焦罐车走行计数装置安装位置

7.63 m焦炉焦罐车的精确自动定位系统为红外识别定位技术装置，主要由变频走行控制、测量走行轮+旋转走行增量编码器的粗定位系统、红外和固定栅板的炉号识别精确定位系统、PLC控制程序组成。

粗、精定位的协调是通过事先编写好的PLC程序来完成的。精定位和粗定位是相互协调配合和相互比照的，如果发生明显的偏差，则将发出故障信号，执行手动定位，相比自动对位时间长。

原设计焦罐车的走行计数轮为小轮，车辆在走行过程中，沿轨道平面转动累加计数，通过PLC程序换算自动定位。但因熄焦轨道基础下沉、轨道不平整，在下雨下雪天容易发生打滑现象、走行抱闸、小轮抖动和间隙跳动等，导致走行定位误差大，容易造成二次手动对位，增加单炉操作时间。

分析造成以上问题的原因，确定改造方案为，将走行增量编码器从小轮移到走行大轮上（见图5—图7），制作机械安装点，找准中心点，重新铺设电缆，安装调试，修改程序，测试运行对位精度提高。

图5 小轮计数安装位置

图6 大轮计数安装位置1

图7 大轮计数安装位置2

2 结语

通过设备改进，极大地提高了设备本质化安全水平，消除了原设计缺陷，提高了焦罐车、提升机等装置的功能精度及保护功能，增加了操作安全防线，炼焦生产作业的安全系数得以大幅度提高，为整个干熄焦系统的长周期稳定运行和焦炭产量、质量任务的完成创造了条件，经济效益、环保效益显著。

（编辑：胡玉香）

The Modification of 7.63 m Coke-oven Coke Tank Truck Safety Protection Device

GOU Xiaofeng
（Coke-oven Plant of Shanxi Taigang Stainless Steel Co.，Ltd.，Taiyuan Shanxi 030003）

Aiming at the key equipment of 7.63 m coke oven and coke-dry-quenching process，the tank car which occurs some safety failures and dangerous risks in the scene of the production practice is analyzed the cause.In addition，it is formulated different reforming scheme for different fault phenomena，and implemented into use proactively.Eventually，it is enhanced secure-control range and linkage point of the equipment，ensured the essential safety of the equipment and personal，and reduced the failure rate of equipment.

7.63 m coke oven，tank car，coke dry quenching，protection device

TQ520.5

A

1672-1152（2016）05-0081-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.05.29

2016-08-08

苟晓峰（1980—），男，工程师，现从事焦化厂电气自动化设备管理工作。