高炉炉顶电气设备常见故障分析及处理

张松涛

（河钢唐钢中厚板材有限公司，河北唐山 063000）

0 引言

高炉电气设备的正常运行对高炉生产的顺行起着决定性作用。与机械设备相比，电气设备的网络更复杂，故障点更多，电气检修人员长期扮演“救火队员”的角色。高炉炉顶是整个高炉的关键所在，当炉顶设备发生故障时，在最短时间内使设备恢复运行，是电气检修人员必须具备的基本素质。

1 炉顶电气设备常见故障

唐钢中厚板公司高炉炉顶设备主要包括炉顶各阀门、溜槽倾动和旋转装置、左右探尺、料流阀等。其中，炉顶阀门由液压站控制，溜槽倾动装置和料流阀由伺服驱动器带动伺服电机控制，溜槽旋转系统由西门子变频器和变频电机带动减速机控制，左右探尺分别由西门子直流调速装置控制直流电机带动减速机及链条和锤头。通过几年的维修实践，总结高炉炉顶电气故障主要有：①炉顶阀门不动作；②溜槽倾动装置或料流阀报警停机；③溜槽旋转装置报故障停机；④探尺报故障。

2 故障分析及处理措施

2.1 炉顶阀门不动作

炉顶阀门系统为液压阀门，由液压站控制。液压站由油箱、泵、蓄能器、阀台和连接管线组成。系统工作压力（16～20）MPa。液压站向炉顶液压设备执行机构提供动力油.站内蓄能器可保证炉顶系统断电时全部液压阀门动作一次。阀门不动作原因有液压站报警停机、电气控制回路故障、阀门现场限位损坏等。发生阀门不动作的故障后，首先与岗位人员联系，在液压站阀台通过手动打开或关闭阀门油路对阀门进行控制，使其不影响高炉正常下料。同时对故障成因进行检查。对于液压站报警停机的故障，及时检查报警停机原因，如液压站油箱液位处于下限、油箱温度超高等。发现问题及时处理。若发生电气控制回路故障，首先检查交直流电源、保险、接触器、控制按钮、转换开关等是否正常，如果故障为短时不能修复的元件和线路，在确保安全的前提下可先进行短接或强制起车。如果是系统不升压或某个阀不动作，只要控制电源正常，应首先检查电磁阀线圈插头是否有24 V 电压，同时检查电磁阀线圈是否损坏，然后再查线路有无线头松动现象。对于阀门现场限位损坏的情况，在中控室电脑画面和控制柜上可明显看出故障点，应及时进行更换处理。

2.2 溜槽倾动装置或料流阀报警停机

溜槽倾动装置由伺服驱动器控制伺服电机实现溜槽上下运动，料流阀的控制原理与它相同。发生停机故障时首先需要去配电室查看伺服驱动器是否报故障，若报故障，需根据故障代码查明原因。若无故障，则需检查控制电路，确认电源有无跳闸和其他异常现象，同时检查电机，必要时摇测电机绝缘电阻。经过近几年的观察分析，料流阀伺服驱动器报故障90%为阀门卡料，阀门打开或关闭时到达不了限位，致使电机过载所致。这种情况需要对伺服驱动器的主回路和控制回路开关进行拉闸下电后重新上电复位。

2.3 溜槽旋转装置报故障

溜槽旋转装置由变频器控制变频电机实现溜槽的正常旋转。故障时首先查看溜槽旋转变频器面板显示是否正常，如果有故障显示记录需根据故障记录查明原因。故障处理完毕后，在变频器面板按复位键，如果不能复位，分合控制开关一次，仍不能复位，应迅速倒用备用系统。如果备用系统也不能工作，应迅速重点检查柜内电源及一次回路（包括电机）。若变频器无故障显示，则需查看柜内有无异常，确认电机有无问题，检查外部线路是否正常。

2.4 探尺报故障

高炉探尺是监视和控制高炉内料位的重要设备，实时显示料线和料速，是高炉生产操作工的眼睛。中厚板公司高炉设置左右2 套探尺，由直流调速系统控制，具有直流调速性能好，设备运行稳定等特点。探尺锤头为铸钢圆柱重锤，长700 mm，由电机拖动卷筒，通过缠绕在卷筒上的链条，将重锤伸入炉膛内测量料位。控制传动轴接有旋转编码器，旋转编码器与主令控制器共同完成位置的精确检测，并经主令控制器送出料位的干接点信号及编码器送出料位的模拟量信号，传至中央控制室。

当探尺出现故障时，由于高炉有左右2 个探尺，可通知操炉工以未发生故障的探尺为准进行正常下料。检修人员迅速到配电室查看直流调速装置面板的故障代码，记录后并复位。通知中控提尺，将探尺提到正常位置。如探尺提尺无动作，探尺锤头有可能被料埋住。检修人员对探尺电源停电，到现场后准备好盘车工具。待下料完成后，一人先将盘车装置卡在抱闸轮边缘处卡好，另一人拿撬棍准备撬抱闸，岗位人员到机旁箱数显表看数值。准备好后盘车人员开始盘车，撬抱闸人员同时撬抱闸，抱闸轮按提尺方向转动提尺，同时岗位工看机旁箱数显表数值，几次盘车后探尺锤头高出料面盘车结束。检查处理故障，直到设备正常使用。

若探尺锤头由于埋料或塌料使链条抻断，锤头及部分链条掉入炉内，需重新安装锤头及链条，进行调尺。探尺一般有检修位、停尺位、零位和清零位4 个位置。正常调尺时是在高炉休风后打开点火人孔，通过人眼观察定位置。平时锤头掉落后不可能等到休风打开点火人孔处理，根据研究总结，故障调尺时需注意的细节：安装锤头及链条时，需要对链条重新测量，链条原始安装长14 m 左右，新安装链条不能过长或过短。太长会将链盒崩开，太短会造成锤头探不到料面。锤头安装完毕后重新定检修位、停尺位、零位和清零位4 个位置。由于停尺位、零位和清零位在炉内，此时不能实际观测，只能通过检修位确定。首先将探尺锤头提到检修位，将主令控制器与探尺传动机构脱开，手盘主令控制器，使其旋转至检修限位开关得电，然后将主令控制器与探尺传动机构连接好。调完后试车，通过编码器计算检修位与停尺位的距离为（4±0.2）m，证明此探尺位置调整正确。若偏差过大，需将锤头提至检修位重新调尺。

3 结语

电气设备对高炉炉顶至关重要的，要确保高炉生产的正常与高效运行，必须确保电气设备的正常运转。电气检修人员应加强对炉顶电气设备故障处理方法的学习，可快速判断故障，减少高炉铁产量的损失，在实际运用中有重要意义。