高炉喷煤系统行车大车电机控制的改进

高炉喷煤系统行车大车电机控制的改进

叶克盆·巴合提  王涛   张武元

( 宝武集团新疆八一钢铁股份有限公司炼铁厂高炉工序)

摘要：本文以八钢3座2500㎥高炉喷煤系统为例，详细介绍了抓斗桥式起重机大车运行采用的凸轮控制器控制电动机的主回路。由于凸轮控制器动静触头受电化腐蚀较为严重，从而造成触头损坏严重且频繁，导致行车故障率较高、可靠率较低，针对此原因提出了将机械式的凸轮控制器改为接触器进行控制，减缓触头的电化腐蚀，提高行车的可靠运行。

关键词：凸轮;过负荷;电流

引言：

八钢炼铁有3座2500m³高炉，其工艺过程中喷煤系统是一项重要的环节，而抓斗桥式起重机是喷煤系统中的重要设备。通过对抓斗桥式起重机设备使用环境、设备控制方式、设备操作方法、生产工艺过程等方面进行分析，决定对其控制设备及方式进行改进。改进后可以减少抓斗桥式起重机故障率，提高设备的有效作业率，保证高炉安全稳定生产，提高高炉的生产效率，降低职工劳动强度，从而进一步降低生产成本增加企业效益。

1. 抓斗桥式起重机大车电机控制存在的问题

现有的八钢3座2500m³高炉喷煤系统中，共有抓斗桥式起重机3台，频繁的故障直接影响了喷煤配煤需求，制约了生产的安全、连续、高效，导致生产成本居高不下难以控制，为炼铁经济技术指标的完成造成了很大的难度。

原有抓斗桥式起重机的部分参数如下：

1.1在正常生产过程中，抓斗桥式起重机在满载状态下启动，会造成行车大车的启动电流超过1.6～2倍的电动机额定电流，也就是会超过凸轮控制器触头最大承受电流60A。造成凸轮控制器触头过负荷运行，会发生触头发热，熔融、变形、磨损等现象，长时间就会失去控制功能而造成行车故障。

1.2设备维护人员对行车的关键设备的点检维护没有做到位，没有按照设备点检维护周期去进行，存在设备失修状态。例如：没有调整触头压力、没有及时更换触头都会造成触头寿命的缩短；大车制动器不工作、不同步会造成电机启动电流和运行电流增大，加速触头的损坏，同时还会使制动器摩擦片磨损严重、制动行程延长、制动效果下降。

1.3行车操作工对特种设备操作规程不熟悉，存在不良的操作习惯。例如操作工在操作过程中未严格执行设备的操作规程，以反车代替制动，此时由于行车本身正向运动的惯性作用使通过触头的电流远远超过了电动机额定电流的1.6～2倍，也使通过凸轮控制器触头的电流超过了额定60A的最大承受电流，长此以往加速了触头的损坏速度。

图1  改进前大车控制回路

2. 改进方案

为了解决上述问题并实现设备平稳高效运行，将抓斗桥式起重机大车电机控制进行改进。方案如下：

2.1改进电机控制方式：

2.1.1将原凸轮控制器触头直接控制主回路改为控制二次回路.

2.1.2将大车电动机主回路改为接触器进行控制,比优选择3TF5022-0XM0/AC380V 110A的接触器。

2.2加强抓斗桥式起重机的日常点检和定期维护工作：

2.2.1制定切实可行的点检周期，严格按照周期检查抓斗桥式起重机设备运行状况，并做好记录。

2.2.2确定专职或兼职点检人员。

2.2.3采用科学的点检方法和手段，必要时依靠工具和检测仪器。

2.3建立抓斗桥式起重机操作人员和点检维护人员的培训和管理制度。

2.3.1建立健全完善抓斗桥式起重机的操作规程和管理制度，规范操作工的操作行为，将操、点、检结合起来形成制度。

2.3.2对操作人员进行系统性的培训，使其熟悉抓斗桥式起重机的使用性能和操作规程，严格执行日常操检维护的流程，严禁违章违规操作，消除不良的操作习惯，从而避免设备的损伤、延长设备的使用寿命。

2.3.3不定期的对点检维护人员进行必要的培训，对典型案例、频发故障进行宣讲，提高点检维护人员对故障的判断力。

图2  改进后大车控制回路

3.效益分析

3.1改进前每年投入的直接成本：每台电机每周更换一次倒相动静触头两副，一台抓斗桥式起重机每月都需要更换2（副）*4（周）=8副大车凸轮触头，3台抓斗桥式起重机一年共计需要更换8（副）*3（台）*12（月）=288副，触头采购费用为288（副）*100（元/副）=28800元，同时还需要2（人）*3（台）*4（周）*12（月）=288人次的电工进行维护，总作业时间为1.5（小时/人次）*288（人次）=432小时。

3.2改进实施后每年投入的直接成本：接触器的使用周期6个月，一台抓斗桥式起重机全年需要需更换1（个）*2（次/年）=2个接触器，3台抓斗桥式起重机一年需更换2（个）*3（台）=6个接触器，接触器采购费用为600（元/个）*6（个）=3600元，同时还需要2（人）*3（台）*2（次/年）=12人次的电工进行维护，总作业时间为2（小时/人次）*12（人次）=24小时。

3.3通过方案对比，一年的备件采购成本直接节约了28800-3600=25200元，作业人员减少了288-12=276人次，总作业时间减少了432-24=408小时。

4.结论

通过将八钢3座2500m³高炉喷煤系统中抓斗桥式起重机大车电机的控制方式从凸轮控制器控制改为接触器控制，各方面的效果显著。不仅提升了高炉喷煤生产系统的可靠性和稳定性，延长了设备使用寿命，为高炉的安全高效稳定生产做出了保障。

参考文献：

吴新明 张 瑄 张前进 杨晓芬 杨 光·泵站起重行车控制电路的改进[J],电 机 与 控 制 ,上海：上海市报刊发行局( 2018 － 12)作者简介：叶克盆·巴合提（1979，01--），男，新疆乌鲁木齐市人，民族：哈萨克族，职称：自动化控制高级工程师（副高），本科毕业， 单位：宝武集团新疆八一钢铁股份有限公司炼铁厂高炉工序，研究方向：自动化控制

[1]