大型冶金铸造吊起升机构安全技术研究

（首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北 唐山 063200）

1 冶金铸造行车起升机构控制系统简介

铸造起重机,位于炼钢车间各个跨间。贯穿整个炼钢生产中，是整个车间生产的铁水，钢水及转炉冶炼需要的各种物料的枢纽，起着无可替代的作用。

天车起升机构主要是由变频器驱动电机进行升降动作。制动器则是起升机构最重要的安全机构。制动器的打开与闭合是通过变频器力矩输出点，及手柄控制器是否在零位进入PLC再由PLC输出控制抱闸接触器。当手柄从零位变成非零位，抱闸并不立即打开，而是由变频器检测输出力矩，当力矩达到设定的某个临界值时，抱闸打开若抱闸打过早就有可能出现溜勾的情况。

相反当手柄由非零位变为零位时，抱闸也并不是立即关闭，而是由变频器检测速度减小到某个临界值时抱闸关闭若抱闸关闭太快将会对抱闸系统造成损坏。

在天车运行过程中当出现特殊情况如PLC抱闸输出点粘连，抱闸接触器主触点粘连时，制动器就将无法关闭而造成溜钩。对人员的安全造成极大威胁。

2 铸造吊起升控制安全技术的应用

某大型钢铁厂炼钢车间共有90+90加料起重机3台、160/63铸造起重机3台，160/50桥吊起重机3台、180/63铸造起重机3台，在生产中承载着作业单元废钢加料、钢包吊运的重要任务。它的稳定运行是保证生产顺利运行的前提条件。

通过长时间的天车维护发现目前起升机构在运行过程中依然存在一定的弊端，第一，起升机构如果在停止运行过程中由于抱闸接触器主触点粘点无法自主弹开而造成天车溜钩现象，那么对天车作业人员及天车下人员人身安全会造成伤害。第二，如果在开始运行过程中由于抱闸接触器自身或其他方面原因主触点并没有按预期闭合，导致抱闸无法打开从而影响生产。

原天车系统设计没有针对上述两种现象做任何处理，其中隐藏的设备隐患对人身安全及设备正常运行都会造成极大的威胁。

如果天车因为上述原因出现故障，那么势必会严重影响炼钢的正常生产节奏。这个问题是一直困扰检修单位、作业部点检人员的一大难题。

本次优化的基本思想是增加抱闸打开故障和抱闸闭合故障，当天车起升抱闸系统出现以上两种故障的时，整车电源将被切断。

从而使抱闸因失电而快速关闭，不会出现溜勾现象。在有效的保证人员人身安全的同时也将大大缩短维护人员对故障判断的和解决的时间。

通过对铸造吊起升抱闸控制中增加抱闸监测功能模块，用于监测抱闸是否故障。将功能模块串接到天车控制系统，如图1所示，抱闸故障时，天车主电源断电，同时抱闸失电快速闭合，从而避免天车溜勾，造成安全伤害。项目实施的流程包括PLC程序编写、项目后期调试。

图1 抱闸监测功能模块

3 实施过程及效果

PLC程序需要通过仿真测试后实际项目才能使用，我们将编写好的PLC程序，通过实验台进行仿真测试。

通过搭建硬件平台仿真抱闸接触器的闭合断开故障，对出现了问题进行程序修改优化，之后再在实际天车上优化调试项目。

当起升机构出现抱闸接触器闭合断开故障时，断开进线主接触器从而断开抱闸接触器主触点失电。

此次安全技术研究涉及的核心内容是PLC程序的编写，难点是起升机构运行信号和抱闸接触器反馈信号控制逻辑程序编写及两个信号的动作时间大小的确定；这个过程比较繁琐枯燥，需要多次尝试和改进。

其次是仿真用的程序不能直接用于实际的天车项目。需要我们针对PLC程序进行修改优化，要有足够的耐心和毅力才能完成整个项目。

炼钢铸造吊起升机构抱闸安全技术改造项目实际运行效果能满足实际的天车运行条件。能有效的防止由于抱闸接触器辅点的粘点而造成的溜钩事故，极大的保护了天车作业人员的生命安全。

通过多次实验及对该程序的不断改善，该程序达到使用灵活，到达安全的模式消除了安全隐患，从根源上杜绝了因抱闸接触器辅点的粘点而造成的安全事故。

[1]王永华.《现代电器与可编程技术》北京航空航天大学出版社,2002-9.

[2]赵亚军.PLC控制技术在矿山电气控制中的应用》.化学工业出版社教材出版中心2000-4.

[3]张万忠.《电器与PLC控制技术》中国电力出版社,2003.